先张法预应力桥梁板施工分析论文_吴晓晨

先张法预应力桥梁板施工分析论文_吴晓晨

中国电建市政建设集团有限公司 天津市 300384

摘要:运用预应力施工工艺施工桥梁板目前已形成规模,并得到广泛应用。其中先张法施工工艺以其造价低、质量稳定、宜于工厂化制作、可以批量生产、周转速度快等优点,值得今后推广。

关键词:先张法;预应力;桥梁板;施工分析

1导言

经济建设的迅猛发展,各类公路建设如雨后春笋遍地开花,随之与公路相配套的各种桥梁应运而生,桥梁板是桥梁主体结构的重要组成部分。桥梁板的制作主要有非预应力和预应力两种,根据施工现场条件预应力桥梁板主要采用后张法施工,针对先张法施工的使用却很少。我公司于2010年10月承包的肯尼亚基苏木公路修复项目的桥梁桥梁板采用先张法施工,它适宜于工厂制作,解决了现场施工条件的局限性,既保证了进度又提高了桥梁板的施工质量。

2工程概况

肯尼亚基苏木公路修复项目施工范围内,共计5座,其中4座采用预应力箱梁梁板,单跨跨度最大25m。全部梁板设计采用先张法施工,其中25m长箱型预应力梁板的预应力筋为双排布筋,j15.2钢绞线,共计18根,单根张拉力160.53kN,总张拉力2889.54kN,混凝土强度C40,双孔。钢绞线选用天津康业公司生产,整盘供应;锚具选用天津北辰区吉宁预应力器材厂生产的YM15-1夹片锚具,千斤顶采用YCN-18型千卡式千斤顶设备,张拉台座端头采用H型钢牛腿,梳筋板选用70mm厚A3钢板,宽度2.3m一档。先张法预应力桥梁板,单块张拉力如此之大,主要抓好以下几个环节:1)解决预应力钢绞线铺设,张拉端锚固,满足设计与规范要求。2)改变混凝土浇筑工艺,保证预应力钢绞线不受损伤和变形,以及钢筋绑扎顺序。3)解决混凝土早期强度,满足施工工期要求。4)严格控制预应力钢绞线的张拉力和伸长值。

3施工准备工作

针对先张法预应力桥梁板施工,我们专门组成了施工工艺攻关小组,并组织操作人员的培训工作。1)设备校验和千斤顶操作培训。我们购置的张拉设备为前卡式千斤顶,张拉力的标定委托公司试验室进行测试校核。首次进行先张法桥梁板的施工,我们组织操作人员反复操作掌握了张拉设备的性能,并在施工初期邀请有经验人员到现场示范指导。2)材料和锚具检验。工程使用j15.2预应力钢绞线并配备相应单孔锚具,供货单位按合同提供了预应力钢绞线,锚具的出厂合格证和有关检验报告,我们按规范要求对预应力钢绞线委托公司试验室进行抽样复验,对锚具也作外观抽检和锚固能力测试,经抽验各批材料和各项指标均符合要求。3)张拉端和固定端梳筋板的设置。采用C30钢筋混凝土3m×3m×4.6m,并预埋H型钢牛腿作为张拉用墩,将700mm型钢焊于牛腿上作为传力梁,距台座高120mm,然后将70mm厚A3钢板按桥梁板设计钢绞线位置钻16孔,将钢板置于H型钢下侧低于台座200mm处焊牢以保证孔的位置及保护层的厚度。4)施工方案的选择。经调查了解,结合本工程的具体特点多方案比较确定采用“逐根张拉法”。利用小巧灵活的小吨位千斤顶按方案逐根张拉锚固,其优点是张拉设备小巧,移动就位方便,逐根张拉数据明了。既能保证各根钢绞线张拉应力相同,使用操作方便,又能节省劳动力且生产能得以保证。

4先张法预应力桥梁板的施工工艺

台座制作→梳筋板制作→预应力钢绞线下料,固定→非预应力钢筋绑扎→隐蔽工程检查验收→模板支设→混凝土浇筑及振捣→混凝土养护→混凝土试块试压→预应力筋放张→封端。

5预应力钢绞线的铺设及固定

1)钢绞线的下料长度及梁内控制高度。下料长度=两梳筋板外皮距离+固定端和张拉端外露长度+锚具长度。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆本工程固定端外露100mm,张拉端外露800mm,钢绞线在梁内控制高度根据设计要求采用钢架管铺设在梁两端头。2)预应力筋的铺设和稳固,我们采用先铺设预应力钢绞线再绑扎非预应力筋,然后进行张拉,铺筋时2人~3人放筋,2人~3人穿筋,逐根理顺就位,张拉后逐根绑扎固定。

6非预应力筋制作安装

1)非预应力筋的制作严格按桥梁工程施工规范执行。2)每50cm要加设“门型”筋一道,以保证气囊位置正确。

7模板工程

1)模板必须采用定型钢模板,表面平整光滑,并在外侧每2m增设2.2kW附着式振捣器一台。2)模板安装前先把气囊穿入钢筋骨架内,上部用对拉螺栓固定,下部采用台座上打孔,短钢筋加木楔子固定。3)待混凝土强度达到1.2MPa时方可拆模,拆模时不得损坏混凝土表面。

8混凝土浇筑

1)为满足工程进度要求达到尽快放张的目的,只有提高混凝土早期强度来满足施工需要,经反复试配在混凝土中掺入1.1%NSF-2型高效早强减水剂,使混凝土早期强度得以提高。2)混凝土浇筑先用小型振捣棒配合模板外侧附着式振捣器共同捣固密实,防止蜂窝孔洞出现,再用平板振捣器将梁板表面振捣平整,保证构件表面平整度达到规范要求。3)在混凝土浇筑中,按规范要求留足标养试块和同条件养护试块,满足设计要求强度后方可进行放张施工。

9预应力钢绞线的张拉方法

1)张拉顺序由下至上逐层张拉,每层从两侧向中间左右交替。2)张拉方法采用单端进行“逐根张拉法”张拉,张拉力控制采用应力控制和张拉伸长值控制,且应做好张拉前的原始长度记录和张拉记录。3)张拉注意事项:张拉机具及仪表应由专人操作和管理,设备要定期维护和校验,校验期限不宜超过3个月,压力表的精度不宜低于1.5级,校验精度不低于±2%。4)放张时混凝土强度不低于设计强度等级的80%。

10安全措施

1)应采用先绑扎非预应力钢筋后进行张拉钢绞线方法,以保证钢绞线一旦滑脱不向四周随意扩散,伤人损物。2)张拉时预应力钢绞线两端不允许站人,要设警示牌,非工作人员不得进入张拉工作现场。3)张拉时要专人在两端观察钢绞线端头,发现异常情况及时要求停止张拉,待异常情况处理后再继续进行。4)张拉完24h内不允许工人在预应力钢绞线上进行各种操作活动。

11几点体会

1)工程选用的预应力钢绞线供货单位提供现场合格证和材质检验报告,同时预应力钢绞线到达现场后,都按规定取样做复试检验,合格后方可投入使用,为工程进度正常进展打好基础,以确保构件一次校验合格率100%。2)采用先绑扎非预应力钢筋后铺设预应力钢绞线方法进行施工,经本工程实践证明此种施工方法较费时费力,穿筋引筋困难,建议采用非预应力钢筋同预应力钢筋同时进行的方法施工,即将预应力钢筋铺设固定,然后及时将非预应力钢筋铺设并同箍筋绑扎牢固,然后进行张拉,这种方法可节约劳动力,且进度快,施工简便。3)通过本工程的施工,深深体会到如此大的先张法施工中各个程序各个环节操作人员均应严格按照规范规定有关技术要求精心操作,同时施工单位应设置专业技术人员对施工全过程进行全天候指导检查,尤其是对下料,铺筋,混凝土浇筑及张拉,放张等关键工序严格把关,并且要加强对职工的技术培训工作,以便提高操作人员素质。4)先张法工装制作一定要认真计算墩台承载力及抗倾覆能力以便保证使用安全。

12结语

目前25m跨先张法桥梁板工艺在工程中应用不多,本工程施工后经测试各项指标均满足设计要求,我们深信该工艺值得大力全面推广。先张法施工锚具特别适用于中小跨度桥梁板,可以重复使用,工艺简单,可进行工厂化制作,省工省料。

参考文献

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[2]冯源.道路桥梁土建工程中先张法预应力技术的应用研究[J].四川水泥,2016(12):32.

[3]刘胜,聂威,谈浩然.后张法预应力钢绞线张拉技术探析[J].中国勘察设计,2016(12):67-71.

[4]纪坤.后张法预应力施工技术探讨[J].居业,2016(11):90-91.

论文作者:吴晓晨

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第2期

论文发表时间:2018/6/20

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