市政橋梁工程后張法預應力施工技術

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市政橋梁工程后張法預應力施工技術

摘要:近年來,市政橋梁工程中后張法預應力施工問題得到了業內的廣泛關注,研究其相關課題有著重要意義。本文首先對相關內容做了概述,分析了后張法預應力施工技術的主要特點及其重要作用,并結合相關實踐經驗,分別從多個角度與方面就市政橋梁工程后張法預應力施工方法展開了研究,闡述了筆者對此的幾點看法與認識,望有助于相關工作的實踐。

關鍵詞:市政橋梁;后張法;預應力;施工

1前言

作為市政橋梁工程建設中的一項重要方面,對后張法預應力施工技術的應用占據著極為關鍵的地位。該項課題的研究,將會更好地提升對后張法預應力施工技術的分析與掌控力度,從而通過合理化的措施與途徑,進一步優化市政橋梁工程建設工作的最終整體效果。

2概述

伴隨著經濟的高速發展,人們的安全意識越來越強,對橋梁的質量有了更高的要求,然而,舊的施工技術已經過時,無法適應蓬勃發展的經濟,后張法預應力施工技術應運而生。后張法預應力施工技術是確保市政橋梁工程的基礎,只有真正掌握了后張法預應力施工技術并且不斷的對技術進行創新才能真正的確保工程質量。國家相關政府部門要加強對橋梁工程的資金投入力度,工程施工管理人員要真正做好工程的質量監督工作,真正做到從工程的每一個環節進行嚴格把控,以高度負責任的態度完成好工程的每一個環節,給人們呈現出真正優質的橋梁工程。

3后張法預應力施工技術的主要特點

由于后張法預應力施工技術在處理預應力混凝土結構中具有其獨特的優勢,因此,早在上個世紀就在我國的道路和橋梁建設中被廣泛應用,相比于其他處理預應力混凝土結構的方法,后張法預應力施工技術具有以下幾方面特點:①不會受到外界自然天氣因素的影響,可以同時施工上部和下部結構,即縮短了工期,又節省了建筑工程成本;②避免浪費過多的施工材料;③后張法預應力施工技術所要求的各項構件尺寸都是標準化的,大大方便了施工的規范化。這些特點也正體現了它被應用的普遍性,因此,后張法預應力施工技術不僅被應用在我國的市政橋梁工程中,而且也被廣泛應用在一些較高難度和要求的建筑工程項目當中。據不完全統計,我國目前約有80%的道路橋梁都采用這種后張法預應力施工技術。在橋梁施工過程中,采用后張法預應力施工技術可以在橋梁的基礎、承臺和墩柱完成以后,在進行預應力混凝土連續箱梁的施工,連續箱梁施工作業必須分段進行,而且每一段都要進行兩次澆筑,澆筑順序為:先澆筑連續箱梁腹板和底部的混凝土,然后再澆筑箱梁頂板混凝土。具體施工流程為:支架基礎施工→支架搭設→安裝底腹模板→安裝底腹板鋼筋→安裝波紋管并進行定位→澆筑混凝土→安裝頂模→安裝頂翼板鋼筋→澆筑上層混凝土→對上層混凝土進行養護→穿入鋼絞線→鋼絞線預應力張拉→封錨并進行再次養護→移除模板支架。

4市政橋梁工程中預應力施工技術的作用

將預應力施工技術應用到橋梁工程建設中,也就是在使用之前將永久性的內應力施加到工程結構組件中,能夠使得工程結構組件的性能得到提升,使其鞥能夠在各種施工環境中應用,提高其強度和韌性等。一般情況下,碳纖維材料構成受彎構件,將這種材料應用到市政橋梁工程中,能夠充分發揮其承載能力比較大的效果,操作更加便利,施工橋梁工程施工的效率得到提升,工程建設進度更快。碳纖維材料還能夠使得橋梁受彎構件的穩定性更強,能夠對其進行加固。將預應力施加給受彎構件,使得混凝土構件自身的壓應變力得以提升,使得受彎構件的承載力得以增加。在加固橋梁工程中的其它構件中,預應力也是極為重要的。如果受彎構件出現變形,通過預應力的使用能夠使得變形減小,使得力學性能得到提升,使得使用壽命得以延長。市政橋梁工程建設中,多跨連續橋梁是比較典型的,要求施工技術以及質量也得到比較高的水平。多跨連續橋梁的彎矩涉及正、負兩個方面。通常而言,施工方案中,橋梁抗彎以及抗剪承載力的具體數值都已經被規定了,在實際的建設中,如果正彎矩范圍出現不正常的情況,就會影響加固的問題,由于縱筋錨固的加入,使其難度比較大。使用預應力施工技術,使得多跨連續橋梁得以順利的加固。橋梁工程施工中,最大的質量問題就是橋面裂縫,會影響到社會公眾的安全,特別是建設在河流兩岸的橋梁,會存在極大的安全隱患。由于施工工藝和材料的問題使得橋梁出現裂縫問題,如果出現裂縫,橋梁工程的穩定性以及強度等就會受到影響,預應力的應用使得橋梁剛性得到提升,防止出現裂縫,減少安全問題。

5市政橋梁工程后張法預應力施工方法

5.1張拉設備檢查

在橋梁工程施工過程中,施工單位必須派專門人員科學進行預應力機械的看管和使用,與此同時,要做好定期的維護與校驗工作。例如千斤頂校驗、其配套油汞與油壓表維護等。在預應力施工當中可以選擇標準測力計、壓力試驗機或傳感器來對儀器做出詳細的校驗,一般選取長柱壓力試驗機進行校驗。要備好兩個壓力表與每個油泵配合使用。通過校驗的方法得到張拉力與壓力表壓力關系的曲線。

5.2預應力材料檢驗

考慮到預應力施工具有一定特殊性,所以必須要對預應力材料進行嚴格檢驗復試及試驗。例如在檢驗鋼絞線時,必須要嚴格控制每批鋼絞線都是由同一規格、批號及生產工藝制作組成,且每批檢測質量不得超過60t,檢驗時只需從中任取出三盤,主要測試其直徑偏差、表面質量及力學性能;對施工現場的錨具也需要在驗收合格后才可投入使用,一般是先檢查外觀,從每批中任意抽取5%,且檢測的錨具不能少于五套,對于其中的夾片需要進行硬度試驗。此外,在根據相關規范要求進行試驗后,需要從試驗合格的同批錨具中抽取5%并與鋼絞線進行組裝件,然后開展靜載錨固性能試驗,只有當試驗合格才可投入使用。

5.3孔道預留

預應力鋼筋孔道的形狀包括三個情況,包括直線、曲線和折線,且孔道的直徑要比預應力鋼筋外徑或所要經過的孔道錨具的外徑大,孔道的面積要大于預應力鋼筋面積。要把后張法預應力施工方法應用于市政橋梁建設當中,在澆筑混凝土之前,還要留有一定位置用金屬波紋管制作鋼筋預留孔,通過卷管機把冷軋的鋼帶經壓波之后螺旋咬合形成整個波紋管,波紋管直徑應與鋼絞線相互配套,要尤其注意波紋管的搬運,不要隨意拋甩或拖拉波紋管,在進行吊裝時不可使用一根繩攔腰式捆扎。

5.4鋼絞線的安置

在波紋管施工完成,且檢查沒有問題后就應開始鋼絞線施工作業。在進行鋼紋線施工之前,應注意鋼絞線的選擇,通常鋼絞線長度要不小于30m,其施工現場要盡量平整,且應在地面與鋼絞線間鋪設布條及方木,以此防止受地面水分影響鋼絞線發生生銹,另外,還要注意由于鋼絞線自身特點不能對鋼紋線直接拉伸,且因為鋼紋線易纏燒給使用造成了麻煩,因此在存儲過程中采用適合的方法防止其纏繞。

5.5拆除模板及支架

模板拆除應根據外界氣溫的變化和混凝土所達到的強度來決定,側模拆除要在混凝土強度能保證表面及棱角不會因為拆模而損壞時方可拆除,一般在梁體混凝土強度達到2.5MPa并且澆筑混凝土17h后再拆模。芯模、內模拆除要注意查看模板內壁,例如表面混凝土是否出現脫落、孔道是否出現變形等,然后在此基礎上估算最佳拆模時間。另外,當現澆箱梁養護強度大于75%之后,支架必須要由上至下開始拆除并做好安全防護及清理工作。

5.6預應力筋張拉

在實施張拉工作之前,工程施工負責人員應進行有關設備檢驗,保證混凝土構件的強度可以達到設計的要求,尺寸和外觀不會影響到整個工程施工的質量;保證在夾片與錨孔中無泥漿或雜物。在各個張拉點間,保證預應力筋可以自由進行移動且保證鋼絞線放置位置的合理性,無交叉或重復的問題,且鋼絞線松緊度要保持一致,其初始值應比總應力值低5%。在施工當中,當鋼筋張拉力和設計值相同時,立即旋緊主拉桿的螺母,保證鋼筋束及錨具穩定、安全的基礎上,安全拆除千斤頂。由于預應力筋張拉的質量直接關系著橋梁整體質量,且影響著橋梁今后的使用,這要求工程施工單位要嚴格地按照工程施工的組織設計進行,以高水平的要求完成工程設計施工環節,做好施工材料的檢查,在做好取樣及抽樣檢查后,按施工的要求進行施工,保證每個環節的施工獲得嚴格的控制,進而滿足后張法預應力施工技術的要求,并保證橋梁施工的質量水平。

5.7孔道灌漿

孔道的灌漿作用主要是為了確保預應力鋼筋遭受到腐蝕破壞,與此同時還可以確保預應力鋼筋與后期混凝土完美的結合,避免裂紋的出現??筛鶕蛄壕唧w的施工要求進行水泥配合比的調配工作,張拉完畢后需馬上進行梁體壓漿,防止造成梁體拱體變形。全部施工中所要進行的壓漿都要確保一次完工,另外還應安排水泥后期剛度測試工作,由此可以看出,每個橋梁項目施工中后張法預應力都要具有一整套施工流程,除了要建立好施工組織,還應做好施工材料的檢驗,對參加施工作業的人員,除了要具有建筑業基本從業素質外,還應做好單獨施工知識培訓,確保每道工序都可以按照有關規定執行,使得工程施工的質量滿足要求。

5.8封錨及其養護

張拉灌漿預應力筋后,先將超出鋼絞線的部分切斷,采用水進行淋濕并利用封錨對其起到保護作用,以保證橋梁施工的整體質量。

6市政橋梁工程后預應力施工質量措施

6.1鋼絞線與錨具質量控制措施

在把鋼絞線和錨具運輸到施工現場之前,要對檢查其相關的質量檢測證書是否齊全,然后對原材料以及錨具組件的性能進行測試,在達到施工的標準以后才能允許其進場,運送到施工現場之后,要按照不同的類別進行堆放,然后做好相應的標記,方便施工的有效進行。在施工的過程中要對鋼絞線和錨具再次進行校對,以免與實際的施工需求存在出入。

6.2預應力設備控制措施

在對橋梁進行施工之前,必須對張拉機具進行標定,并對千斤頂和壓力表進行配套檢驗,并確定千斤頂和壓力表之間的曲線關系。在這里值得注意的是,千斤頂和壓力表必須配套使用,而不能進行混配,一旦出現混配現象,就會影響預應力設備功能,甚至會造成重大損失。同時也要保證壓力表的刻度必須高于1.5級。

6.3預應力張拉控制措施

在做預應力張拉之前,必須對混凝土構件進行相應的檢驗。不僅要對其外觀、尺寸進行檢驗,還要看其外觀、尺寸是否與治理標準相一致,保證剛強度高于設計規定。要對夾片和毛孔進行檢查,看其表面是否有泥漿或是雜物,如果有,就應該用鋼絲刷對夾片鋼絲束處進行清刷。在張拉開始前,必須保證多有預應力鋼束都能自由移動,保證鋼絞線的松緊程度相一致,也要保證其應力值不能超過總壓力的5%,其鋼束伸長值和計算值之間不能超過6%。如果張拉直要達到相應的設計值時,就應該上緊主拉桿螺母。而千斤頂的壓力在錨具和鋼絞線束不受震動的情況下,應該將其解除。

7結束語

綜上所述,加強對市政橋梁工程中后張法預應力施工技術的研究分析,對于其良好施工效果的取得有著十分重要的意義,因此在今后的市政橋梁工程實踐過程中,應該加強對后張法預應力施工技術關鍵環節與重點要素的重視程度,并注重其具體實施措施與方法的科學性。

參考文獻

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作者:王亮

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