论文部分内容阅读
摘 要:预应力张拉作为箱梁施工的关键,如若张拉施工不规范以致出现质量缺陷,将会严重影响箱梁的整体施工质量。对此,本文以笔者参建的乌拉泊互通式立交主线桥预应力张拉施工为例,就现浇连续箱梁预应力张拉施工要点展开全面探讨,以供借鉴参考。
关键词:现浇连续箱梁;预应力张拉;施工要点
1 工程概况
乌拉泊互通式立交K63+143主线桥,起点桩号为K62+904.5,终点桩号为K63+392,桥梁全长447.5 m,最大桥高10 m。本桥右幅共23跨,共六联连续箱梁,其中第10、11跨跨吐乌大高速公路,第一联和第三联为预应力混凝土连续箱梁,其余为钢筋混凝土连续箱梁;左幅共24跨,共六联连续箱梁,其中第11、12跨跨吐乌大高速公路,第三联为预应力混凝土连续箱梁,其余为钢筋混凝土连续箱梁。施工时按照先施工预应力混凝土连续箱梁,再施工非预应力混凝土连续箱梁的顺序进行作业。本文主要以乌拉泊互通式立交主线桥预应力混凝土连续箱梁为例,对预应力张拉施工关键控制点进行分析探讨。
2 现浇连续箱梁预应力张拉施工要点
2.1 施工准备
(1)材料方面。①钢绞线及波纹管进场后應按要求进行存储,并做好必要的防雨、防潮措施,对于出现锈蚀的钢绞线严禁投入施工使用。波纹管搬运及放置应小心仔细,以减少蛮力操作而导致波纹管出现变形或损坏。②钢绞线、波纹管、锚具等应按要求进行破断负荷、屈服负荷、弹性模量及极限伸长量、硬度等的试验检测,并确保所有检测结果均能满足国家相关质量验收标准及要求,进而有效确保张拉材料的质量。
(2)设备方面。该项目张拉采用智能张拉设备,张拉施工前应首先对千斤顶予以校准标定。所有千斤顶应按要求进行两次校验,并结合两次校验结果的平均值进行回归并计算得出相应的回归方程。校正系数应<1.05,校正期限为6个月或大于300次张拉,张拉千斤顶维修或更换配件后须按要求进行重新校正。压力表采用防震型,最大应力读数为1.5~2.0倍张拉力,精度约0.4级,校正有效期限为一个月,对使用过程中超出允许偏差或出现故障的压力表应重新校正。在使用智能张拉设备进行张拉作业时,在张拉智能控制柜内将相关张拉数据信息输入,一边通过智能化设备对信号进行联动,另一边通过科学管控实现精准张拉。
2.2 相应计算
(1)伸长量计算。张拉施工前,应首先对施工图纸中的理论值予以二次校核,对所有钢束的理论引伸量进行计算,并作为张拉施工的依据。引伸量(ΔL)计算公式如下:
其中,P为张拉力值(N),L为预应力筋长度(mm),X为孔道长度(张拉端至计算截面,单位:m),A为预应力筋断面积(mm2),E为实测弹性模量(MPa),K为孔道偏差系数(0.001 5),μ为孔道摩阻系数(0.25),θ为张拉端至计算截面切线角之和(rad)。伸长量计算时,弹性模量应按要求取试验值,且由于连续箱梁浇筑分多次完成,钢束长度通常较长且变化点多,因此,伸长量可通过分段计算后叠加得出整束钢束的伸长量。
(2)油表读数计算。预应力张拉施工前,应按要求进行张拉千斤顶的校验,校验合格后出具相关报告单。然后,根据校验报告的结果,计算得出所有张拉配套千斤顶及油表的回归方程,并根据设计张拉值及锚口摩阻损失得出油表读数。同时,在进行连续箱梁张拉施工时,应对油表等仪器的精准性予以严格校核,并对油表的工作性能予以检查,以防止张拉施工中油表失去效力而影响预应力的张拉作业。
(3)孔道摩阻系数μ计算。连续箱梁预应力钢束通常较长,往往会因孔道摩阻变大而导致预应力损失变大,因此,应结合张拉现场实测μ值,对因孔道摩阻而造成的预应力损失值进行校核,并结合配套的应变仪读数进行张拉力的换算后,再计算得出预应力钢束的转角及长度。
2.3 张拉施工
(1)作业流程。乌拉泊互通式立交主线桥预应力张拉作业流程如下表1所示:
该项目为后张法预应力张拉,单块张拉时的张拉流程为:纵向预应力张拉→竖向预应力张拉→横向预应力张拉。整体纵向张拉作业流程为:腹板纵向预应力张拉→边跨纵向预应力张拉(顶板、底板)→中跨纵向预应力张拉(顶板、底板)。张拉过程中,应按照表1的应力值逐步实施张拉,直至张拉至规定的张拉值。
(2)施工要点。①根据前期标定所得出的回归方程,计算得出张拉各级加载油表读数。以在进行后期的张拉作业时,通过“双控”的方式,以油表读数为主要控制,以伸长量为辅助控制进行校核,以控制设计伸长量与实际伸长量的偏差<±6%。②实施张拉的作业人员应对施工图纸进行熟悉,掌握张拉施工工艺,技术人员应做好张拉施工的全过程管理。③张拉千斤顶安装前,应对锚垫板、张拉端喇叭口予以细致清理,并检查千斤顶、限位板、工作锚以及喇叭口是否完全密贴,是否与孔道轴线保持垂直,以最大限度减少钢绞线摩阻力而导致的伸长量偏差。④张拉千斤顶安装时,应与孔道保持对正,夹片顶紧应进行数次,夹片应保持平齐,且千斤顶应吊正。⑤预应力张拉施工中,应严格按要求规范作业,确保两端保持同步对称张拉,按照“先短束、后长束”的原则,不平衡束不应超过一束,必要时应张拉两端作业人员可配备对讲机进行联络,以促使张拉两端油压保持同速上升,控制油表上升速度偏差<2 MPa,如若油表升差过大则应及时调整。⑥进行伸长量量测时所用的钢板尺精准度必须达标,且钢尺刻度应清晰、准确,以尽量减少量具误差而导致张拉偏差。同时,测量人员应具备一定的经验,以减少人为误差对张拉造成的影响。⑦对于预应力钢束的二次张拉作业,应确保二次施顶两端保持同步作业。⑧张拉完成后先锚固一段,若另一端张拉力不足,则应按设计张拉值补足后再进行锚固。预应力束完成锚固后,应及时将多余的钢绞线进行切除,锚环面以外位置保留至少3 cm长度。
(3)伸长量校核。完成预应力钢束的张拉作业后,应将钢束的设计伸长量与实际伸长量进行比较,若对比所得伸长量误差<±6%,则可判断此次张拉作业质量达标。若伸长量偏差>±6%,则应找出偏差成因,并采取针对性措施进行解决,必要时重新张拉。
3 结语
现浇连续箱梁张拉施工质量的影响因素众多,任意施工环节的把控不到位,均有可能会致使施工质量缺陷的产生。因此,务须紧抓各相应环节不放松,抓好细节,抓好关键,严格规范化、标准化作业施工,并依照油表读数与伸长量双控的原则,对张拉施工予以严加管控,以此促使箱梁张拉施工质量优质达标。
参考文献:
[1]王黎,陈磊.智能张拉与压浆系统在后张法现浇混凝土连续箱梁施工中的应用[J].建筑施工,2020,42(9):1674-1676.
[2]沈高.箱梁预应力智能张拉施工技术[J].南通职业大学学报,2018,32(4):101-104.
[3]姜海燕,唐娱瑛,常昇宏.对小半径曲线现浇箱梁张拉施工工艺及质量控制探讨[J].建筑与装饰,2020(29):103.
关键词:现浇连续箱梁;预应力张拉;施工要点
1 工程概况
乌拉泊互通式立交K63+143主线桥,起点桩号为K62+904.5,终点桩号为K63+392,桥梁全长447.5 m,最大桥高10 m。本桥右幅共23跨,共六联连续箱梁,其中第10、11跨跨吐乌大高速公路,第一联和第三联为预应力混凝土连续箱梁,其余为钢筋混凝土连续箱梁;左幅共24跨,共六联连续箱梁,其中第11、12跨跨吐乌大高速公路,第三联为预应力混凝土连续箱梁,其余为钢筋混凝土连续箱梁。施工时按照先施工预应力混凝土连续箱梁,再施工非预应力混凝土连续箱梁的顺序进行作业。本文主要以乌拉泊互通式立交主线桥预应力混凝土连续箱梁为例,对预应力张拉施工关键控制点进行分析探讨。
2 现浇连续箱梁预应力张拉施工要点
2.1 施工准备
(1)材料方面。①钢绞线及波纹管进场后應按要求进行存储,并做好必要的防雨、防潮措施,对于出现锈蚀的钢绞线严禁投入施工使用。波纹管搬运及放置应小心仔细,以减少蛮力操作而导致波纹管出现变形或损坏。②钢绞线、波纹管、锚具等应按要求进行破断负荷、屈服负荷、弹性模量及极限伸长量、硬度等的试验检测,并确保所有检测结果均能满足国家相关质量验收标准及要求,进而有效确保张拉材料的质量。
(2)设备方面。该项目张拉采用智能张拉设备,张拉施工前应首先对千斤顶予以校准标定。所有千斤顶应按要求进行两次校验,并结合两次校验结果的平均值进行回归并计算得出相应的回归方程。校正系数应<1.05,校正期限为6个月或大于300次张拉,张拉千斤顶维修或更换配件后须按要求进行重新校正。压力表采用防震型,最大应力读数为1.5~2.0倍张拉力,精度约0.4级,校正有效期限为一个月,对使用过程中超出允许偏差或出现故障的压力表应重新校正。在使用智能张拉设备进行张拉作业时,在张拉智能控制柜内将相关张拉数据信息输入,一边通过智能化设备对信号进行联动,另一边通过科学管控实现精准张拉。
2.2 相应计算
(1)伸长量计算。张拉施工前,应首先对施工图纸中的理论值予以二次校核,对所有钢束的理论引伸量进行计算,并作为张拉施工的依据。引伸量(ΔL)计算公式如下:
其中,P为张拉力值(N),L为预应力筋长度(mm),X为孔道长度(张拉端至计算截面,单位:m),A为预应力筋断面积(mm2),E为实测弹性模量(MPa),K为孔道偏差系数(0.001 5),μ为孔道摩阻系数(0.25),θ为张拉端至计算截面切线角之和(rad)。伸长量计算时,弹性模量应按要求取试验值,且由于连续箱梁浇筑分多次完成,钢束长度通常较长且变化点多,因此,伸长量可通过分段计算后叠加得出整束钢束的伸长量。
(2)油表读数计算。预应力张拉施工前,应按要求进行张拉千斤顶的校验,校验合格后出具相关报告单。然后,根据校验报告的结果,计算得出所有张拉配套千斤顶及油表的回归方程,并根据设计张拉值及锚口摩阻损失得出油表读数。同时,在进行连续箱梁张拉施工时,应对油表等仪器的精准性予以严格校核,并对油表的工作性能予以检查,以防止张拉施工中油表失去效力而影响预应力的张拉作业。
(3)孔道摩阻系数μ计算。连续箱梁预应力钢束通常较长,往往会因孔道摩阻变大而导致预应力损失变大,因此,应结合张拉现场实测μ值,对因孔道摩阻而造成的预应力损失值进行校核,并结合配套的应变仪读数进行张拉力的换算后,再计算得出预应力钢束的转角及长度。
2.3 张拉施工
(1)作业流程。乌拉泊互通式立交主线桥预应力张拉作业流程如下表1所示:
该项目为后张法预应力张拉,单块张拉时的张拉流程为:纵向预应力张拉→竖向预应力张拉→横向预应力张拉。整体纵向张拉作业流程为:腹板纵向预应力张拉→边跨纵向预应力张拉(顶板、底板)→中跨纵向预应力张拉(顶板、底板)。张拉过程中,应按照表1的应力值逐步实施张拉,直至张拉至规定的张拉值。
(2)施工要点。①根据前期标定所得出的回归方程,计算得出张拉各级加载油表读数。以在进行后期的张拉作业时,通过“双控”的方式,以油表读数为主要控制,以伸长量为辅助控制进行校核,以控制设计伸长量与实际伸长量的偏差<±6%。②实施张拉的作业人员应对施工图纸进行熟悉,掌握张拉施工工艺,技术人员应做好张拉施工的全过程管理。③张拉千斤顶安装前,应对锚垫板、张拉端喇叭口予以细致清理,并检查千斤顶、限位板、工作锚以及喇叭口是否完全密贴,是否与孔道轴线保持垂直,以最大限度减少钢绞线摩阻力而导致的伸长量偏差。④张拉千斤顶安装时,应与孔道保持对正,夹片顶紧应进行数次,夹片应保持平齐,且千斤顶应吊正。⑤预应力张拉施工中,应严格按要求规范作业,确保两端保持同步对称张拉,按照“先短束、后长束”的原则,不平衡束不应超过一束,必要时应张拉两端作业人员可配备对讲机进行联络,以促使张拉两端油压保持同速上升,控制油表上升速度偏差<2 MPa,如若油表升差过大则应及时调整。⑥进行伸长量量测时所用的钢板尺精准度必须达标,且钢尺刻度应清晰、准确,以尽量减少量具误差而导致张拉偏差。同时,测量人员应具备一定的经验,以减少人为误差对张拉造成的影响。⑦对于预应力钢束的二次张拉作业,应确保二次施顶两端保持同步作业。⑧张拉完成后先锚固一段,若另一端张拉力不足,则应按设计张拉值补足后再进行锚固。预应力束完成锚固后,应及时将多余的钢绞线进行切除,锚环面以外位置保留至少3 cm长度。
(3)伸长量校核。完成预应力钢束的张拉作业后,应将钢束的设计伸长量与实际伸长量进行比较,若对比所得伸长量误差<±6%,则可判断此次张拉作业质量达标。若伸长量偏差>±6%,则应找出偏差成因,并采取针对性措施进行解决,必要时重新张拉。
3 结语
现浇连续箱梁张拉施工质量的影响因素众多,任意施工环节的把控不到位,均有可能会致使施工质量缺陷的产生。因此,务须紧抓各相应环节不放松,抓好细节,抓好关键,严格规范化、标准化作业施工,并依照油表读数与伸长量双控的原则,对张拉施工予以严加管控,以此促使箱梁张拉施工质量优质达标。
参考文献:
[1]王黎,陈磊.智能张拉与压浆系统在后张法现浇混凝土连续箱梁施工中的应用[J].建筑施工,2020,42(9):1674-1676.
[2]沈高.箱梁预应力智能张拉施工技术[J].南通职业大学学报,2018,32(4):101-104.
[3]姜海燕,唐娱瑛,常昇宏.对小半径曲线现浇箱梁张拉施工工艺及质量控制探讨[J].建筑与装饰,2020(29):103.