中铁七局集团路桥工程有限公司 陕西省宝鸡市 721000
摘要:我国自 20 世纪 80 年代末期开始进行高速铁路的研究,至本世纪初开始建造,已过去二十多年的时间。桥梁作为高速铁路建设的关键性和控制性工程,其施工技术也伴随着工程项目难度的增加进入了一个新的发展时期。特别是预应力混凝土连续梁的使用已经获得了普遍的认可,成为了铁路跨越河流、公路的首选设计方案。本文对高速铁路连续梁施工技术分析与过程控制进行了分析。
关键词:高速铁路;连续梁施工技术;过程控制
1连续梁桥施工监控
1.1监测变形
1.1.1目的
施工控制的主要内容就是主梁线形监测,线形质量会直接影响桥梁外形并给成桥内力分布造成一定的限制,所以一定要严格监测主梁各控制点的横向偏位和标高。成桥内力和主梁线形还会给主墩承台沉降带来影响,所以一定要对主墩承台的沉降进行严格监测。
1.1.2仪器和方法
使用精密水准仪来对梁段定位控制点标高进行测量,在混凝土浇筑前测出立模高度,并对后续梁顶控制点标高的变化量进行测量,保证控制点标高的稳定。线形测量在气候稳定、温度变化不明显的夜间进行,避免日照给梁体造成不规则变化。精密水准仪对各施工工况中主墩承台的不均匀沉降值和累计沉降值进行测量,从而实现有效监测主墩承台的沉降变形。
1.1.3布置测点和编号
在整个施工中的线形里对主梁进行实时监测,有效监控施工过程中的连续桥主梁标高,将主梁标高测试控制截面设置为36个,在箱梁截面上设置的观测点为4个,底板和顶板上各2个。将8个沉降观测点设置在承台上对累计沉台和不均匀沉降进行监测。
1.2监测主梁应力
1.2.1目的
受力构件是主梁的主要部分,结构安全与各个部位的受力情况有直接关系,所以将应力测点设置在关键部位或是关键截面位置,对应力变化有力监测,将其与设计计算值进行对比,对应力超限情况进行检查,使施工安全得到保障。
1.2.2布置测点及编号
以桥梁悬臂挂篮浇筑施工为基础,在跨中位置、V型钢构中支点位置等关键截面测试应力,同时布设监测点,主桥的监测截面主要有7个。在对主梁的应力测点进行编号时,可以采取以下原则:ZYn-m。主梁为Z,应力测量点为Y,截面编号使用n来表示,测点编号为m。
2对预应力混凝土连续梁关键工艺控制要点的技术分析
混凝土工程与预应力工程作为预应力混凝土连续梁施工的关键工艺,他们的过程控制是否成功将直接关系到工程实体质量能否达到设计要求和验收标准。我项目部结合施工现场经验,针对以上两项关键工艺,深入进行技术分析,总结出以下个方面的控制要点。
2.1混凝土浇筑的浇筑与振捣是连续梁施工过程控制的重点。一是要根据混凝土的浇筑部位不同,选定不同的坍落度,对于底板位置处混凝土的坍落度要适当加大,保证在钢筋较密的情况下混凝土能够充分浇筑到位。二是在浇筑过程中,要根据施工部位选择不同的下落高度,如果下落高度过高,混凝土中的水泥浆和石子便会产生离析现象;下落高度过低,无法保证浇筑密实,这些都将影响混凝土的整体浇筑质量以及后期梁体结构强度。三是采取分层浇筑的方式,保证振捣深度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆四是控制浇筑时间,一方面要保证浇筑的连续性,防止第一层混凝土已经初凝,后一层混凝土还未浇筑的现象;另一方面尽量减少由于混凝土运输车辆或输送设备发生特殊状况或者其他技术因素造成的施工间歇,形成施工冷缝。五是保证振捣质量。采用人工振捣时,要注意振捣半径,插入深度和振捣时间等关键点,特别对于支座附近及梁体形状不规则部位,要加强振捣,不得漏振。
2.2在预应力钢绞线穿束的施工过程中,金属波纹管道位置是否准确及钢绞线穿入时是否发生缠绕现象是施工过程的控制关键。如果预应力孔道未按照设计图纸要求进行预埋,一方面改变了连续梁预应力结构的整体受力状态,特别表现在含有曲线形式的孔道上。另一方面如果预埋位置不准确或者预埋半径不圆顺,则会造成孔道摩阻系数 μ 值和孔道偏差系数 K 值的增加,从而增大预应力孔道的摩擦阻力损失。所以预应力管道预埋位置的准确性直接影响所施加的张拉力能否满足设计要求,并且对构筑物在今后使用过程中是否会发生因张拉力施加不足而导致混凝土产生裂缝等“后遗症”都有着极大的影响。对于纵向及横向预应力钢绞线等有多根钢绞线组成的钢束,若发生缠绕现象,则会导致预应力施加时,钢绞线相互间发生摩擦,使得同一束中的钢绞线受力不均匀,增大了摩擦阻力,从而造成预应力损失过大的情况。
2.3预应力钢绞线张拉过程中实际的张拉控制应力是否可以达到设计控制应力的要求将直接影响到预应力张拉施工的成败,因此张拉控制应力的选用、计算和过程控制也成为了张拉中的控制重点。首先是张拉控制应力的选用,一般的设计图纸给定的张拉控制应力为锚下控制应力,即钢绞线计算起始端的控制应力,未考虑到锚口及喇叭口处的损失,这就造成了实际张拉过程中预应力施加不足,导致构筑物在使用过程中出现下缘开裂的现象。因此在实际操作中,应选用锚外控制应力作为张拉控制应力。
2.4预应力钢筋张拉顺序及操作应严格按照设计图纸的要求进行。尤其是位于曲线处的连续梁,在张拉过程中可能会出现梁体内、外两侧边缘拉应力过大的现象,这样将导致梁体预应力最密集的腹板位置处产生裂纹,影响工程质量。因此要求在张拉时必须同步、对称的进行,且优先张拉靠近梁横截面形心处的钢绞线。对于边跨及中跨处的长钢绞线,由于预应力管道长度较一般节段要长,为躲避互相间的空间位置,一般会存在平弯及竖弯的现象,无形中增加了钢绞线的转角 θ,摩擦力增大,由张拉端向钢绞线中心的预应力损失也随之增加,在此种情况下,可采取超张拉的方式补足张拉应力。但一定要杜绝在施工出现因为千斤顶、油压表等施工设备自身缺陷带来的人为操作失误。
2.5预应力管道压浆作为预应力钢绞线张拉施工的后续工作,起到了一个承上启下的关键作用,对它的过程控制主要有以下两个方面。一是压浆的及时性。按照《铁路混凝土工程施工技术指南》[铁建设(2010)241 号]和《铁路后张拉法预应力混凝土梁管道压浆技术条件》的要求,在张拉完成后 48 小时内即进行管道压浆。张拉后的钢绞线犹如人体皮肤的毛孔,处于一种张开的状态,碳元素分子间的间隙增大,此时存在于空气中的水分子和腐蚀性元素最易侵入钢绞线的“体内”,从而加快钢绞线的锈蚀速度。在此时进行管道压浆施工,可很好的预防预应力钢绞线的锈蚀。二是预应力孔道压浆是否饱满。管道压浆后,由于水泥浆凝固后,体积收缩,将预应力钢筋紧紧包裹在其中,产生握裹力,这也是其与梁体已浇筑混凝土能够视为匀质结构的原因。若压浆不饱满,则无法充分的产生此种握裹力,而管道内由于仍保留有一部分气体,会继续腐蚀预应力钢筋,导致已产生的握裹力逐渐失效,降低预应力效应。
结语
施工过程控制是一个系统工程,作为同时兼具技术性、协调性和持续性的一项重要工作,必将贯穿于整个施工过程中。由于施工阶段会受到多种因素的影响,因此要想有效的实施过程控制,就必须密切结合施工现场实际,保证重点部位和关键工艺控制的有效性,加强每一道环节的施工管理;对于过程中出现的问题,及时采取对应措施或改进原有施工工艺,只有这样才能保证工程的实体质量处于可控的状态。
参考文献
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论文作者:徐静博
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/15
标签:预应力论文; 应力论文; 混凝土论文; 钢绞线论文; 孔道论文; 标高论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2017年第16期论文;