高速公路橋梁工程中的預應力檢測技術

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摘要:隨著工程建設步伐越來越快,人們對高速公路橋梁施工質量也提出了更嚴格的要求。預應力檢測技術是路橋工程一項重要的施工技術,將預應力檢測技術合理應用到高速公路橋梁工程施工中,既能確保施工科學,強化工程質量,又能實現路橋壽命的延長,具有良好的綜合效益。

關鍵詞:高速公路;橋梁工程;預應力檢測技術;應用

1工程概況分析

大埔至潮州高速公路土建工程TJ3標段。本標段共計40mT梁預制412片,25m箱梁169片,30m箱梁9片,根據目前進展情況,選擇宋公大橋左幅編號15-2、15-1、15-33片40mT梁作為首件工程。錨下預應力檢測原理:第一,等效質量檢測法。當錨索結構的錨頭出現振動時,錨固力大小會對振動效果產生影響,錨頭振動質量會隨錨固力的增加而增加;第二,反拉檢測法。將荷載施加在已張拉的預應力筋上,從而對錨下有效預應力進行確定。這種方法通常用于灌漿之前。在對預應力筋進行張拉后,為了避免鋼筋銹蝕,最好及時進行灌漿。

2錨下預應力檢測原理及意義

2.1檢測原理

2.1.1檢測意義

預應力技術在橋梁工程中應用較為普遍,而預應力的施工質量直接影響到橋梁的安全性、可靠性和長期使用壽命:有效預應力過大,將造成鋼絞線的疲勞或斷裂,影響單根絞線使用壽命;過小,則有效預應力不足,會造成梁體下撓、開裂等。梁體中整束有效預應力的均勻度,對其受力、變形等均有很大影響,并且影響其使用壽命,不少工程因預應力失控而帶來災難性的后果:第一,梁體下撓過大。預應力混凝土橋梁中,預應力的效應是比較大的,如果施工不當導致梁體內未能建立合格的有效預應力,在荷載作用尤其是活載作用下,對撓度的影響將更大:有效預應力偏小,直接影響預拱度,有效預應力不均勻將導致預應力筋的早期疲勞,危及橋梁使用壽命。第二,梁體裂縫。如頂板開裂、底板縱向開裂、腹板出現斜裂縫等,并且裂縫主要表現為縱向裂縫、彎曲裂縫、彎曲剪應力裂縫和主拉應力裂縫??v向預應力筋的大小與位臵,豎向預應力大小,對裂紋形成有重大影響。

2.2預應力精細化張拉施工工藝

2.2.1規范張拉設備管理

張拉設備是張拉過程中的核心存在,張拉設備使用過程中必須做到每半年或張拉300次進行一次整套靜態標定。張拉系統的標定必須保持靜態,絕不允許動態標定,否則由于摩阻影響、內泄漏影響將導致標定時油壓表讀數偏大,而張拉持荷時必然導致張拉力的惡性增大,加之各根鋼絞線受力不均,勢必使受力大的鋼絞線在張拉時進入屈服區,導致預應力施加的全面失敗。檢測中若發現錨下有效預應力及均勻度偏差較大的鋼束,應對該鋼束全部退錨,重新梳編穿束,并對千斤頂泵站系統進行修復后實施正確的靜態標定后,才能繼續進行張拉施工。

2.2.2注重細節控制

第一,波紋管、錨墊板安裝必須嚴格按照設計圖紙定位,防止偏位影響預應力筋穿束及張拉精度。第二,必須做好梳編穿束。如果鋼絞線穿束時沒有進行梳編,鋼絞線在孔道內互相纏繞導致單索張拉力不均勻;有效預應力同束不均勻度主要受預應力筋的梳編穿束質量影響。目前,梳編穿束往往被認為是預應力筋張拉前一項簡單的準備工作,其過程控制得不到應有重視,施工工藝較為粗糙。鋼絞線在孔道內發生纏繞,施加預應力時各根鋼絞線受力嚴重不均勻,容易引發斷絲、滑絲和張拉伸長量與有效應力滿足不了要求??梢婎A應力筋梳編穿束是影響預應力施工質量的關鍵環節,應該成為施工過程控制的重點,為此,在施工過程中應提高梳編穿束施工工藝。第三,確保限位板與使用的工作錨具夾片配套。除了錨具與夾片外,限位板也是鋼絞線張拉施工中影響張拉效果的重要因素之一。限位板的槽深的大小影響夾片回縮以及錨圈口摩阻損失。限位板是由錨具廠家提供的,但是大部分廠家并沒有針對工地特有的情況提供相應的限位板。當限位板槽深過大時,錨具回縮量會增大,預應力損失加大。當槽深過小,夾片與鋼絞線之間的摩擦加大,錨口損失加大,預應力損失亦會增大。下表歐維姆公司就限位板槽深和鋼絞線直徑匹配值關系。第四,日常做好鋼絞線與錨具夾片的保護,防止銹蝕。鋼絞線銹蝕嚴重,有效截面面積減少,在張拉過程中容易引起回縮過大而造成預應力損失或產生滑絲、斷絲現象。同樣夾片銹蝕嚴重會使硬度減少,張拉過程中容易產生滑絲現象。第四,重視工具錨與工具夾片安裝與打擊。工具錨及工具夾片,需配套,錨孔與夾片錐度一致,在安裝時錨孔周邊需均勻涂蠟或退錨靈,工具夾片擊打均勻。否則導致孔內個別鋼絞線伸長量不同,造成整束張拉力分布不均勻。嚴重影響同束不均勻度指標。工具夾片在使用中要經常檢查,檢查是否開裂變形與牙齒是否磨損嚴重,使用一定的次數后要及時更換新的工具夾片。如果牙齒磨損嚴重沒及時更換,在張拉過程中同樣會使鋼絞線受力不均勻。第五,重視張拉時延長套筒的使用。因梁型或張拉結構原因的制約,施工單位經常會疊加錨具作為延長套筒,張拉時疊加錨具作為延長套筒會加大預應力的損失,因為錨具與鋼絞線之間有摩擦力的作用,疊加的錨具越多,阻力越大,張拉時的預應力損失越大。而且錨具與限位板沒有卡位,且有自重,會使鋼絞線往下墜,會造成一定的偏心(不能保證三同心,張拉時可能會導致同束間鋼絞線上下受力不均勻)。

2.3現場檢測流程及各單位配合要點

2.3.1錨下預應力檢測流程

本專項檢測技術作為一個質量控制手段,需有周密嚴謹的工作流程,才能確保通過少量的隨機抽檢,達到反映真實施工質量的目的,才能提出富有針對性的改進措施,進而逐步提升施工質量?,F場檢測宜遵照如下流程。

2.3.2各單位配合要點

第一,做好現場施工資料的收集工作。具體資料包括:設計張拉系數及張拉順序設計圖紙復印件;錨具、夾片、鋼絞線的相關送檢報告或廠家報告復印件;張拉設備的校準證書復印件,不同根數所在典型孔的張拉計算書復印件;張拉原始記錄表。第二,在張拉完畢后,預應力待檢部位不切筋,不封錨,不注漿?,F場技術人員1人,工人2人,220V施工現場用電等。第三,檢測完畢后,完成檢測構件不切絲,待業主或檢測單位通知檢測結果及處理意見。第四,不合格部位處理完畢后,及時報檢,檢測單位進行重檢。重檢合格后方可進行下一步工作。第五,嚴格落實安全作業規程嚴格遵守張拉檢測構件兩端及作業區無關人員不得進入,檢測區域嚴禁吊裝施工。

3結語

綜上所述,隨著建筑業高速發展,預應力檢測技術越來越完善,在很大程度上提高了路橋工程施工質量。高速公路橋梁工程是一項系統、復雜的綜合性工程,涉及多個環節,施工人員應當熟悉預應力檢測技術的施工工藝,嚴格按照規范要求進行施工。此外,在預應力橋梁工程施工中,施工人員還要認真分析施工過程中出現的各類問題,在此基礎上制定合理有效的應當措施,及時總結施工經驗,完善預應力檢測技術方案,突出預應力檢測技術的作用,不斷拓寬高速公路橋梁工程建設道路。

參考文獻

[1]徐文勇.淺析預應力施工技術在公路橋梁施工中的應用[J].居舍,2018(08):17.

[2]劉英君.公路橋梁施工中的預應力技術及其質量控制[J].交通世界,2016(Z1):142-143.

作者:鹿志偉 單位:中鐵十一局集團第二工程有限公司

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