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摘要:当前在预应力混凝土桥梁施工过程中后张法是一种常用的施工技术。在施工过程中要先将构件预制好并在预应力筋位置将孔道预留出来,在混凝土强度达到要求后即可进行预应力筋穿束施工,然后进行孔道灌浆作业并开展张拉施工。随着近年来桥梁工程建设数量日益增加,后张法工艺日益成熟和完善,在促进桥梁建设发展方面具有重要意义。以实际工程为例,探讨后张法预应力混凝土施工技术
关键词:后张法预应力;混凝土桥梁;施工技术应用
1导言
众所周知,后张法预应力施工是大跨预应力桥梁施工的常用工法。在桥梁施工过程中,后张法混凝土主要是在混凝土完成浇筑后,利用张拉预应力原理实现混凝土构件的一种施工方法,其主要目的在于通过张拉产生的应力提升混凝土构件的抗张拉强度,分析后张法预应力砼桥梁施工要点与探讨施工质量是保证工程项目质量的重要途径。
2后张法预应力在桥梁混凝土施工中的优点
预应力混凝土分为体内和体外两种类型,体内类型是指把预应力筋放在混凝土内部的结构,即预应力混凝土;体外类型是指把预应力筋放在混凝土外部,一般是把预应力筋固定在钢筋混凝土锚块上,通过锚块来传递所有的预应力。对于大跨径桥梁来说预应力的布置相对比较多样,根据施工工艺和整体受理情况的不同,有的是将预应力放在混凝土内部,有的是将预应力放在箱梁内部,不同情况下最大程度来发挥作用。体内预应力和体外预应力的混合使用更有利于采用顶推法和平衡悬臂法的桥梁,在许多桥梁工程中都得到了广泛应用。体外预应力具有3个优点:首先,对于设计而言,构思简单,没有过多复杂的细节。在混凝土内部可以减少预应力筋或者是不埋设预应力筋,这样使普通钢筋的施工更加方便,简化施工工艺,工作效率大大提高,工程质量得到保证。其次,在混凝土内部不必设置索管道,同时还能抵抗腹板自身的剪力,这样可以减小腹板的厚度,工程量减少,造价降低。最后,不容易发生倒灌浆的现象,即使出现问题,解决起来也非常方便。使用梁期间能够方便的对其进行监测
3工程概况
某桥梁工程属于预应力钢筋混凝土小箱梁,该桥梁的构件主要以张拉钢线施加预应力为主,按照要求需制作一个生产能力为997片16m的预应力小箱梁。在实践过程中,考虑到后张法一次性投入较多的特点,为了控制投入成本,在预制设计过程中全面的考虑到了安全适用原则、操作便捷性、生产能力与施工限制等主要因素,在综合上述特点上对桥梁进行施工。
4后张法预应力砼桥梁施工技术应用要点
在预应力混凝土桥梁施工中,虽然每个工程都有不同的参数要求和技术措施,但是都有一套最基本的工艺流程,如图1所示。
4.1搭设支架及安装模板
在搭设支架之前需要勘察地基,如果勘察结果显示不能达到使用要求需要对这一部分进行处理,保证承载力达到要求,能够安装支架。支架搭设完成后是安装模板,模板的安装必须按照规定的程序进行,即:底模→侧模→顶模,顺序不得打乱。在桥梁实际施工过程中需要预留一些拱度,保证以后检查时能够顺利进行,保证模板的平整;在模板的底侧需要安装几个沉降观测点,定期观测桥体的沉降值,同时记录确保能够有效控制沉降。
4.2绑扎钢筋工艺
在桥梁的整个施工过程中钢筋绑扎是特别重要的过程。根据钢筋受力形式不同可以分为纵向受拉钢筋和架立钢筋。在具体的施工过程中首先将立体钢筋结构进行焊接,钢筋绑扎进行施工完成后,依据设计图纸找到预应力筋的固定点,固定定位筋,钢筋绑扎施工完毕后可以进行接下来的施工程序。
4.3孔道设置
在孔道设置的过程中,孔道的取值需要与钢筋以及焊接头或是预应筋的外径要>1cm-1.5cm,孔道设置是否合理与施工质量有着密切的联系。在本工程中采用的纵向预应力筋是高强度的钢筋,管道是以镀锌金属波纹管道为主,该金属设备具备弯折方便、刚度强、连接简便、粘性好等优点。在操作过程中,应用镀锌金属波纹软管留孔时,可以利用设定好的曲线使其固定在模板中,同时,为了防止产生上浮,与灌注混凝土出现冲击,可以通过吊架或是井字架钢筋方式使其固定成型。此外,钢筋在绑扎过程中需要对波纹管进行保护,以减少因绑扎导致的管道破碎,而在起伏较大的曲线孔道的设置上,需要做好排水孔,假如直线型的孔道比较长,则可以在一定的距离上设置泌水孔和排气孔;针对连续结构中以浪形结构分布的曲线束,假如高差过大,那么可以按照实际情况在峰顶的位置上铺设泌水空设置。在操作的过程中,要轻拿轻防波纹管,在连接波纹管时需要使用大一号的通行导管,并且要确保接头的长度≥20cm,并且采用密封胶进行密封。在操作过程中,假如波纹管出现损坏,需要及时采用小一号的波纹管设置内接头,并且要做好堵孔的防护措施
4.4安装钢绞线
首先要对钢绞线进行细致的检查,查看表面是否有锈蚀现象,保证钢绞线的标准,质量是合格的,接着合计预应力筋的使用量,为了减少跨中转向装置和导向槽带来的影响,一般施工过程中采用穿梭法来处理单根预应力筋,这样不但减小预应力筋的施工难度,而且能保证工程的进度顺利,避免钢绞线的缠绕,提高施工效率。为了保证施工的顺利进行,防止施工场地的混乱,应该对钢丝线、密封盖和锚板孔进行编号,单根穿梭预应力筋,施工效果非常明显。
4.5浇筑混凝土
首先对外加剂、水泥和粗细集料进行细致的检查,保证原材料的质量,满足相关标准要求,如果发现原材料不合格,一律不得使用。同时设计好配合比,严格按照设计方案添加原材料,集中拌合混凝土,严格控制拌合时间,一般在1~1.5min最为适宜,增强混凝土的均匀性和和易性,保证工程的质量。混凝土浇筑前检查波纹管和预埋件的安装是否合格,达到要求后才能进行浇筑混凝土,人模温度对混凝土也非常重要,必须严格控制;浇筑时应严格按照顺序进行,先浇筑底板和腹板,接着浇筑翼板及顶板。
此外,在混凝土的浇筑过程中为了达到标准的施工质量,一般会采用分层的方式来浇筑混凝土,纵向箱梁一般会一次完成。由于钢筋在箱梁内部的分布非常密集,因此浇筑混凝土时需要对混凝土进行振捣,用力大小合适,避免破坏波纹管和模板,直到混凝土表面没有气泡为止。混凝土在按成浇筑后还需要做好养护,一般用塑料薄膜覆盖在混凝土的表面,经常洒水,保证混凝土一直处于湿润状态,有效控制裂缝的出现,保证混凝土质量。
4.6张拉锚固
张拉锚固首先需要对其进行安装:在实践过程中,假如孔道形状属于直线,锚环的中心需要与孔道同轴,假如孔道以曲线为主,那么锚环需要向曲线的中心偏斜0.4cm。之后运用手锤对夹片进行敲打,以保证锚环夹片的稳定。在实践过程中,为了能够保证工具锚能够自由拆卸,当千斤顶张拉>6cm时,需要适当的伸长活塞,伸长活塞为3cm为宜;之后是张拉缸进油。回程缸进油和开始张拉操作,该过程中要控制工具锚的夹片外漏长度≤3cm;最后是操作步骤回到张拉回油以及关闭电机等步骤,该过程中需要注意检查钢束锚固的情况
4.7压浆
压降工序需要在预应力筋完成张拉后进行,该过程需要做好相关的防护措施,以减少钢筋锈蚀问题出现。在在浆液灌注的前期,需要做好孔洞的润滑工作,假如是水平孔道,那么需要对下层的孔道进行灌注,对于竖直的孔道,那么需要由下到上进行灌注,并且在下段的顶部和上段的底部将排气孔设置。在灌浆的过程中,灌浆的压力控制在0.5mpa-0.6mpa为宜,灌浆时不能太急,要注浆增加压力和速度,灌浆的中特严禁停止。
结论
总之,在混凝土桥梁建设过程中后张力预应力是一种非常成功以及效果明显的技术,所以桥梁工程应加大对该技术的应用,严格按照工艺流程施工,掌握施工要点,保证工期内完成工程建设,提高桥梁的建筑质量,推动桥梁工程的发展和创新。
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论文作者:汪骏1, 施明翠2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第7期
论文发表时间:2017/8/10
标签:预应力论文; 混凝土论文; 孔道论文; 桥梁论文; 过程中论文; 钢筋论文; 施工技术论文; 《建筑学研究前沿》2017年第7期论文;