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【摘 要】 近几年,我国路桥建设的发展速度越来越快,在桥梁建设施工中后张法预应力技术被广泛使用,本文从工程概况、施工特点、施工步骤、具体措施、注意事项等七个方面展开分析研究,希望该研究能为国内桥梁发展建设提供一定的帮助,供同行的借鉴。
【关键词】 桥梁工程;桥梁施工;后张法;预应力;施工技术
一、前言
桥梁工程中运用到的后张法预应力的施工技术在国内的路桥建设中起到至关重要的作用,虽然目前国内大中型桥梁建设都采用该技术进行施工,但是该技术领域还存在一定的问题,因此对后张法预应力展开深度分析研究是非常有必要的。
二、工程概况
某工程中,全桥使用1860级φJ15.24钢绞线351吨,798个张拉点数,采用YM15―1型、YM15―12型、YM15―7型、YM15―14型、YM115―9型锚具。其中YJ―14联接器共计80个。
预应力连续箱梁混凝土均为C50,桥面宽21m,底板宽16m,悬臂2.5m,设置3%桥面纵坡,采用支座垫石调整坡度。采用后张法的施工工艺对本工程预应力混凝土连续箱梁进行施工。
三、施工特点
1、使用钢绞线的松弛级别为II级松弛,标准强度为1860Mpa。预埋预应力管道采用金属波纹管,由厚度不宜小于0.3mm的冷轧低碳带钢带卷制而成。所有管道设压浆孔,并在最高点设排气孔,在最低点设排水孔。压浆管、排气管和排水管为最小内径20mm的塑料管。排气观察孔均采用φ20mm高压管,引出砼面30cm。排气孔与波纹管的连接采用Dg15镀锌钢管焊于镀锌皮上,高压管与镀锌钢管套接,扎线绑扎牢固,然后绑牢在波纹管上。
2、采用C50商品砼,采用掺粉煤灰和高效减水剂的“双掺技术”。输送泵的输送方法。管道压注用的水泥浆设计强度为50Mpa。水泥浆的水灰比采用0.3—0.35,水泥浆拌和3h后,泌水率小于2%,稠度10s—15s。2.后张法预应力技术。
3、在高架桥基础、承台、墩柱施工并达到一定龄期后,进行预应力砼连续箱梁的施工。连续箱梁采取分段施工,每节段采用两次浇注,先浇注箱梁的底板、腹板砼,然后立顶模浇注顶板砼。
工艺流程:施工工艺流程:支架基础施工→支架搭设→底腹模板安装→底腹板钢筋安装→波纹管安装、定位→混凝土浇注→顶模安装→顶翼板钢筋安装→上层砼浇注→养护→钢绞线编束、穿束→预应力张拉→封锚→继续养护→模板支架拆除。
四、具体施工方法
1、支架与模板的施工:本桥地处某水库旁,地势高低起伏,地基承载力较差,采取了先砌浆砌块石条基,后搭设落地钢管支架。支架方案经详细计算并报监理审批后实施。支架搭设完毕经验收合格后,安装箱梁底模板,模板采用2cm厚竹胶板。安装时先底模、再侧模、后顶模。按设计要求预留预拱度。在箱梁底板及腹板的钢筋绑扎完毕后,即可安装底板及腹板的侧模板。安装过程中注意平整度、垂直度满足验收规范的要求,并做到拼缝严密、顺直、整齐。在支架下设置沉降观测点,定时观测记录。
2、普通钢筋和预应力钢绞线安装:箱梁钢筋绑扎分两次进行,第一次是在底模安装完成后绑扎底板及腹板的钢筋,第二次是在底板及腹板的硷浇注完毕、顶板和翼板底模安装好之后,再绑扎顶板和翼板的钢筋。所有钢筋在现场的钢筋加工场进行加工、配料,运送到现场进行绑扎、安装。绑扎钢筋时采用轨道筋固定法将预应力孔道固定,保证圆顺。钢筋骨架底垫以高标号水泥砂浆垫块,垫块错开布置,以保证钢筋保护层。按设计要求安装支座钢垫板、防撞栏杆预埋钢筋(翼板)等预埋件。
3、在公路桥梁工程建设中,预应力钢绞线扮演着重要的角色。预应力钢绞线的使用可节省至少三分之一以上的钢材,目前,预应力钢绞线在高速公路、高层跨度房屋、大型桥梁中都在应用。通常预应力钢绞线是由2、3、7或19根高强度钢丝构成的绞合钢缆,并经消除应力处理(稳定化处理),适合預应力混凝土或类似用途。按照一根钢绞线中的钢丝数量可以分为2丝钢绞线、3丝钢绞线、7丝钢绞线及19丝钢绞线。按照表面形态可以分为光面钢绞线、刻痕钢绞线、模拔钢绞线、镀锌钢绞线、涂环氧树脂钢绞线等。还可以按照直径、强度级别、标准分类。预应力钢绞线的主要特点是强度高和松弛性能好,另外展开时较挺直。常见抗拉强度等级为1860兆帕,还有1720、1770、1960、2000、2100兆帕之类的强度等级。这种钢材的屈服强度也较高,因此在道路桥梁建设中选择合适的钢绞线,会起到事半功倍的效果。
五、桥梁工程连续梁后张法预应力施工
1、在钢绞线进行下料施工时,对于其长度要严格按照标准长度进行切割(可以按照计算公式算出),在切割中,要确保钢绞线是拉直状态。为了避免切割捆绑在一起的钢绞线缠在一起,就要理顺所有钢绞线,然后按照一定的标准用铅丝编束。最后进行钢绞线穿入波纹管施工中,可以利用卷扬机、粗铁丝等等工具来辅助进行,并在每阶段进行浇筑。
2、在进行张拉作业时,为了确保混凝土强度和弹性,就要预先考虑管道的摩擦作用、锚口的损失等等来调整施工张拉力,对此可以充分参考实验、油表数据来得出相应的张拉数据,如果在张拉过程中,出现异样声音,或者是钢绞线出现滑丝等等,也要马上采取补救措施,一般张拉过程都是从外到内左右双方面进行,要确保所有钢绞丝都张拉到位。
3、在进行压浆过程中,一般采用活塞式的压浆工具,然后对压浆水泥进行充足的搅拌,然后利用相应工具按照规定抽取空气,确保真空度大于五分之四,然后就可以进行均匀压浆,此过程必须要一气呵成,不能中途停止。而且在压浆时,对于排液管阀门、排气孔的操作也要严格按照程序进行,也要注意水泥浆的流动性,防止其发生沉淀现象,为了确保压浆的饱满性,可以采用钢丝来插捣,直到其压浆符合标准为止。
六、预应力施工质量控制措施 1、钢绞线与锚具:每次进场的钢绞线与锚具等,必须有出厂合格证,同时进行原材料试验、锚具组装件的静载锚固性能试验。不同规格的钢绞线与锚具应分类堆放,做好标识。施工中,应校对所施工的钢绞线与锚具的规格与设计是否一致。
2、预应力设备:张拉前张拉机具须进行标定,千斤顶与压力表配套检验,确定千斤顶和压力表之间的关系曲线,千斤顶与压力表配套使用不得互换。压力表的刻度不低于1.5级。
3、预应力张拉:施加预应力前对砼构件进行检验,外观和尺寸应符合质量标准要求,砼强度不得低于设计规定。检查夹片与锚孔是否有泥浆或杂物,对夹片处的钢丝束用钢丝刷进行清刷。
张拉开始前所有的预应力钢束在张拉点之间应能自由移动,各钢绞线松紧程度应一致,其应力值不得超过总应力5%。在张拉过程中,应边张拉边量测伸长值。预应力钢束应以均匀的速度张拉。在总张拉力作用下,钢束伸长值与计算值相差不宜超出6%。当张拉力加至设计值,上紧主拉杆螺母。千斤顶的压力应在锚具和钢绞线束不受振动的方式下予以解除。
七、施工中的注意事项
在连续梁预应力施工活动中,尤其是在桥梁张拉工程,经常容易出现一些细小裂缝,这种状况主要是受到施工原材料、混凝土配筋、养护等等方面的影响。为了避免这种状况,在施工中就要严格注意一下问题:第一,对所有施工原材料的种类、质量严格把关,在混凝土配筋时也要加强对钢筋去污和质量刚度进行检查,并确保混凝土结构配筋率;第二,对混凝土预应力结构要进行全过程、完整的、充足的养护,防止其结构表面干燥出裂;第三,对于连续梁张拉工程中的钢绞线施工也要严格注意,防止张拉锚具变形,而且也要对梁板混凝土结构的刚度和质量进行检查,确保其合格。
八、结束语
通过本文的分析论述可知,加强对桥梁建设施工中的后张法预应力的研究分析,对于提高国内路桥建设速度、施工質量等方面具有十分重要的意义,所以在今后的路桥工程研究中,更应该重视后张法预应力技术的运用和研究。
参考文献:
[1]胡来平,杜航.浅析后张法预应力技术在桥梁施工中的应用[J].科技创新导报.2010(04)
[2]侯名飞.综述后张法预应力施工技术在建筑结构中的应用[J].科技风.2011(15)
[3]梅小峰.浅谈后张法预应力小箱梁的预制施工[J].科技信息(科学教研).2012(15)
[4]刘长安,夏福祥,张述峻.后张法预应力混凝土箱梁预制施工[J].科技资讯.2013(06)
[5]严柳.预应力砼连续箱梁后张法施工技术[J].广东科技.2011(02)
[6]罗崇荣.浅谈大红沟大桥后张法预应力砼箱梁施工技术[J].甘肃科技.2013(12)
【关键词】 桥梁工程;桥梁施工;后张法;预应力;施工技术
一、前言
桥梁工程中运用到的后张法预应力的施工技术在国内的路桥建设中起到至关重要的作用,虽然目前国内大中型桥梁建设都采用该技术进行施工,但是该技术领域还存在一定的问题,因此对后张法预应力展开深度分析研究是非常有必要的。
二、工程概况
某工程中,全桥使用1860级φJ15.24钢绞线351吨,798个张拉点数,采用YM15―1型、YM15―12型、YM15―7型、YM15―14型、YM115―9型锚具。其中YJ―14联接器共计80个。
预应力连续箱梁混凝土均为C50,桥面宽21m,底板宽16m,悬臂2.5m,设置3%桥面纵坡,采用支座垫石调整坡度。采用后张法的施工工艺对本工程预应力混凝土连续箱梁进行施工。
三、施工特点
1、使用钢绞线的松弛级别为II级松弛,标准强度为1860Mpa。预埋预应力管道采用金属波纹管,由厚度不宜小于0.3mm的冷轧低碳带钢带卷制而成。所有管道设压浆孔,并在最高点设排气孔,在最低点设排水孔。压浆管、排气管和排水管为最小内径20mm的塑料管。排气观察孔均采用φ20mm高压管,引出砼面30cm。排气孔与波纹管的连接采用Dg15镀锌钢管焊于镀锌皮上,高压管与镀锌钢管套接,扎线绑扎牢固,然后绑牢在波纹管上。
2、采用C50商品砼,采用掺粉煤灰和高效减水剂的“双掺技术”。输送泵的输送方法。管道压注用的水泥浆设计强度为50Mpa。水泥浆的水灰比采用0.3—0.35,水泥浆拌和3h后,泌水率小于2%,稠度10s—15s。2.后张法预应力技术。
3、在高架桥基础、承台、墩柱施工并达到一定龄期后,进行预应力砼连续箱梁的施工。连续箱梁采取分段施工,每节段采用两次浇注,先浇注箱梁的底板、腹板砼,然后立顶模浇注顶板砼。
工艺流程:施工工艺流程:支架基础施工→支架搭设→底腹模板安装→底腹板钢筋安装→波纹管安装、定位→混凝土浇注→顶模安装→顶翼板钢筋安装→上层砼浇注→养护→钢绞线编束、穿束→预应力张拉→封锚→继续养护→模板支架拆除。
四、具体施工方法
1、支架与模板的施工:本桥地处某水库旁,地势高低起伏,地基承载力较差,采取了先砌浆砌块石条基,后搭设落地钢管支架。支架方案经详细计算并报监理审批后实施。支架搭设完毕经验收合格后,安装箱梁底模板,模板采用2cm厚竹胶板。安装时先底模、再侧模、后顶模。按设计要求预留预拱度。在箱梁底板及腹板的钢筋绑扎完毕后,即可安装底板及腹板的侧模板。安装过程中注意平整度、垂直度满足验收规范的要求,并做到拼缝严密、顺直、整齐。在支架下设置沉降观测点,定时观测记录。
2、普通钢筋和预应力钢绞线安装:箱梁钢筋绑扎分两次进行,第一次是在底模安装完成后绑扎底板及腹板的钢筋,第二次是在底板及腹板的硷浇注完毕、顶板和翼板底模安装好之后,再绑扎顶板和翼板的钢筋。所有钢筋在现场的钢筋加工场进行加工、配料,运送到现场进行绑扎、安装。绑扎钢筋时采用轨道筋固定法将预应力孔道固定,保证圆顺。钢筋骨架底垫以高标号水泥砂浆垫块,垫块错开布置,以保证钢筋保护层。按设计要求安装支座钢垫板、防撞栏杆预埋钢筋(翼板)等预埋件。
3、在公路桥梁工程建设中,预应力钢绞线扮演着重要的角色。预应力钢绞线的使用可节省至少三分之一以上的钢材,目前,预应力钢绞线在高速公路、高层跨度房屋、大型桥梁中都在应用。通常预应力钢绞线是由2、3、7或19根高强度钢丝构成的绞合钢缆,并经消除应力处理(稳定化处理),适合預应力混凝土或类似用途。按照一根钢绞线中的钢丝数量可以分为2丝钢绞线、3丝钢绞线、7丝钢绞线及19丝钢绞线。按照表面形态可以分为光面钢绞线、刻痕钢绞线、模拔钢绞线、镀锌钢绞线、涂环氧树脂钢绞线等。还可以按照直径、强度级别、标准分类。预应力钢绞线的主要特点是强度高和松弛性能好,另外展开时较挺直。常见抗拉强度等级为1860兆帕,还有1720、1770、1960、2000、2100兆帕之类的强度等级。这种钢材的屈服强度也较高,因此在道路桥梁建设中选择合适的钢绞线,会起到事半功倍的效果。
五、桥梁工程连续梁后张法预应力施工
1、在钢绞线进行下料施工时,对于其长度要严格按照标准长度进行切割(可以按照计算公式算出),在切割中,要确保钢绞线是拉直状态。为了避免切割捆绑在一起的钢绞线缠在一起,就要理顺所有钢绞线,然后按照一定的标准用铅丝编束。最后进行钢绞线穿入波纹管施工中,可以利用卷扬机、粗铁丝等等工具来辅助进行,并在每阶段进行浇筑。
2、在进行张拉作业时,为了确保混凝土强度和弹性,就要预先考虑管道的摩擦作用、锚口的损失等等来调整施工张拉力,对此可以充分参考实验、油表数据来得出相应的张拉数据,如果在张拉过程中,出现异样声音,或者是钢绞线出现滑丝等等,也要马上采取补救措施,一般张拉过程都是从外到内左右双方面进行,要确保所有钢绞丝都张拉到位。
3、在进行压浆过程中,一般采用活塞式的压浆工具,然后对压浆水泥进行充足的搅拌,然后利用相应工具按照规定抽取空气,确保真空度大于五分之四,然后就可以进行均匀压浆,此过程必须要一气呵成,不能中途停止。而且在压浆时,对于排液管阀门、排气孔的操作也要严格按照程序进行,也要注意水泥浆的流动性,防止其发生沉淀现象,为了确保压浆的饱满性,可以采用钢丝来插捣,直到其压浆符合标准为止。
六、预应力施工质量控制措施 1、钢绞线与锚具:每次进场的钢绞线与锚具等,必须有出厂合格证,同时进行原材料试验、锚具组装件的静载锚固性能试验。不同规格的钢绞线与锚具应分类堆放,做好标识。施工中,应校对所施工的钢绞线与锚具的规格与设计是否一致。
2、预应力设备:张拉前张拉机具须进行标定,千斤顶与压力表配套检验,确定千斤顶和压力表之间的关系曲线,千斤顶与压力表配套使用不得互换。压力表的刻度不低于1.5级。
3、预应力张拉:施加预应力前对砼构件进行检验,外观和尺寸应符合质量标准要求,砼强度不得低于设计规定。检查夹片与锚孔是否有泥浆或杂物,对夹片处的钢丝束用钢丝刷进行清刷。
张拉开始前所有的预应力钢束在张拉点之间应能自由移动,各钢绞线松紧程度应一致,其应力值不得超过总应力5%。在张拉过程中,应边张拉边量测伸长值。预应力钢束应以均匀的速度张拉。在总张拉力作用下,钢束伸长值与计算值相差不宜超出6%。当张拉力加至设计值,上紧主拉杆螺母。千斤顶的压力应在锚具和钢绞线束不受振动的方式下予以解除。
七、施工中的注意事项
在连续梁预应力施工活动中,尤其是在桥梁张拉工程,经常容易出现一些细小裂缝,这种状况主要是受到施工原材料、混凝土配筋、养护等等方面的影响。为了避免这种状况,在施工中就要严格注意一下问题:第一,对所有施工原材料的种类、质量严格把关,在混凝土配筋时也要加强对钢筋去污和质量刚度进行检查,并确保混凝土结构配筋率;第二,对混凝土预应力结构要进行全过程、完整的、充足的养护,防止其结构表面干燥出裂;第三,对于连续梁张拉工程中的钢绞线施工也要严格注意,防止张拉锚具变形,而且也要对梁板混凝土结构的刚度和质量进行检查,确保其合格。
八、结束语
通过本文的分析论述可知,加强对桥梁建设施工中的后张法预应力的研究分析,对于提高国内路桥建设速度、施工質量等方面具有十分重要的意义,所以在今后的路桥工程研究中,更应该重视后张法预应力技术的运用和研究。
参考文献:
[1]胡来平,杜航.浅析后张法预应力技术在桥梁施工中的应用[J].科技创新导报.2010(04)
[2]侯名飞.综述后张法预应力施工技术在建筑结构中的应用[J].科技风.2011(15)
[3]梅小峰.浅谈后张法预应力小箱梁的预制施工[J].科技信息(科学教研).2012(15)
[4]刘长安,夏福祥,张述峻.后张法预应力混凝土箱梁预制施工[J].科技资讯.2013(06)
[5]严柳.预应力砼连续箱梁后张法施工技术[J].广东科技.2011(02)
[6]罗崇荣.浅谈大红沟大桥后张法预应力砼箱梁施工技术[J].甘肃科技.2013(12)