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橋梁工程中后張法預應力施工技術

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橋梁工程中后張法預應力施工技術

1工程概況

本工程為市政橋梁工程,道路紅線寬度12m,全線單跨16m簡支橋梁一座。本橋梁樁號為K0+038,板梁標準跨徑16m,梁的長度、高度,分別為16.0m及0.8m,板寬為1.3m,懸臂為0.5m。根據設計要求,橋梁預應力張拉前,混凝土強度需達到設計強度的85%以上,方可確保施工質量達標。為達到設計要求,本工程考慮采用16m預應力空心板進行施工。工程中所應用的預應力筋,標準強度為1860MPa,應力為0.75。為改善施工效果,本工程考慮對后張法預應力施工技術進行應用,為工程提供指導。

2后張法預應力施工技術原理及工藝

后張法預應力施工,為橋梁施工的主要方法之一,要求首先制作構件或結構,當混凝土達到一定強度時,張拉預應力筋,最終完成施工。采用后張法施工,無需應用臺座設備,施工具有較強的靈活性。后張法預應力施工工藝應用的過程中,應首先制作留有預應力筋孔道的梁體,繼而等待混凝土達到一定強度后,植入預應力筋,后張拉,予以錨固,并進行孔道壓漿,澆筑梁端部分混凝土,最終結束施工。張法預應力施工技術應用的過程中,鋼絲的下料長度,是決定施工效果的主要因素之一。施工人員可采用以下公式,對鋼絲下料長度進行計算:L=L0+L1上述公式中,L0代表孔道長度,L1代表固定端與張拉端鋼絲長度。

3市政橋梁工程中后張法預應力施工技術的應用方法與效果

3.1施工技術的應用方法

3.1.1預應力鋼材的選擇

為提高工程的施工質量,合理選擇預應力鋼材是關鍵。鋼材購買完成后,應給予抽樣檢查。檢查結果表明質量合格者,方可入場。入場后的鋼材,需存放于倉庫中,倉庫需防雨,且通風良好[1]。鋼材不得放置于地面,離地高度應>20mm。預應力筋施工所用的鋼絞線,應具有松弛度低、強度高的特點。鋼絞線的表面,不得存在污漬,以免影響工程的施工效果。為確保鋼絞線質量達標,施工人員同樣應對其進行抽檢。抽檢時,應重點對其抗拉強度、彈性模量、松弛率等指標進行觀察。存在一項不合格,則全盤報廢。

3.1.2錨固體系與波紋管

本工程施工所用的錨固體系,由錨板、螺旋筋等部分構成。錨固體系入場時,需進行驗收。驗收合格后,方可允許入場。檢查期間,錨固的硬度指標應予以重復檢驗,避免參數出現誤差。選擇波紋管的過程中,確保其彎曲半徑、荷載等指標無異常是關鍵[2]。本工程施工所用波紋管,最小彎曲半徑應為30mm。確保上述參數達標,可避免波紋管于彎曲的過程中被損壞。工程所用波紋管,軸向拉力應達到2500N。波紋管抗集中荷載應至少為1000N,以將變形量控制在0.18d以內,確保工程質量質量達標。

3.1.3鋪筋施工

工程施工期間,施工人員需首先采用鋼筋將支架固定,繼而給予綁扎。工程所用波紋管,應以“U型”為主。鋪設前,應首先檢查波紋管,判斷有無截斷、膠帶纏繞等現象。發(fā)現上述現象,需立即處理。鋪管的過程,應自一端開始進行,使空心管穿入空心板。此后,兩端需采用膠帶封裹。埋件安裝時,應首先采用鐵絲對波紋管以及支架筋進行固定。錨具排列的過程中,應考慮預應力筋的設計特點。穿鋼絞線的過程,應與鋪管的過程一同進行。灌漿孔設計時,施工人員可于波紋管上開25mm小孔,覆蓋海綿,后連接硬塑料管,便于灌漿。

3.1.4混凝土澆筑

為提高工程的施工質量,對混凝土澆筑質量進行控制較為重要。本工程于澆筑前,對波紋管破損情況進行了檢查,未發(fā)現存在破損?;炷翝仓倪^程中,振搗過程應避免對波紋管造成影響,以免導致波紋管表面受損,導致漏漿問題發(fā)生。為提高施工質量,混凝土必須搗實。鋼筋密集的區(qū)域,應重點給予重視。通常情況下,振搗所用的振動棒,包括4cm及2cm兩種規(guī)格。如工程無法應用4cm規(guī)格的振動棒,則應改為應用2cm規(guī)格的設備進行補插振搗?;炷琳駬v結束后,施工人員應重點對其進行養(yǎng)護,避免混凝土因水分蒸發(fā)而發(fā)生裂縫等病害。

3.1.5預應力筋張拉參數計算

為提高預應力筋張拉質量,應首先對相應參數進行計算[3]。預應力筋張拉力計算公式如下:Pp=P×[1-e-(kx+μφ)]/kx+μ準上述公式中,Pp代表平均張拉力,O代表張拉力,x代表孔道長度,準代表孔道切線夾角,k與μ為常數。預應力筋張拉流程參數確定后,施工人員需將上述數據應用到施工過程中,以之為基礎,完成預應力筋張拉工作。

3.1.6預應力筋張拉方法

預應力筋張拉的過程,是在應用張拉機械的基礎上,使機械作用于預應力筋之上,使預應力筋作用于空心板上,最終建立起預應力的過程。施工期間,應謹慎操作,確保參數無異常,方可保證施工質量達標。張拉前,施工人員應按照混凝土強度報告,對混凝土強度參數進行控制。此后,應拆除斷模,清理埋件面的水泥漿,后妥善安裝錨板,準備張拉。張拉期間,施工人員應搭設工作平臺,平臺周圍需做好安全措施,確保施工安全。本工程預應力張拉所應用的方法,以雙控法為主。采用上述方法施工,可滿足工程對施工質量的需求。

3.1.7孔道灌漿與錨具封裹

本工程中,孔道灌漿與錨具封裹的方法如下:①灌漿前,施工人員應首先確定水灰比,繼而對灌漿孔進行清理,并對泌水孔進行控制。水泥漿攪拌的地點,應位于施工現場附近,以便于使用。②預應力鋼材施工的過程中,預應力筋張拉完成后,需及早灌漿。③壓漿時,應自一端向另一端開始。本工程制漿過程中所用的材料,以普通硅酸鹽水泥為主。為達到抗裂的目的,可將IM-3型高效增強劑加入至漿液中,改善防滲以及防裂性能,改善施工效果。錨具封裹的過程中,施工人員應對外露的鋼絞線進行保護,不得存在外力撞擊。

3.2施工技術的應用效果

為評估后張法預應力施工技術在市政橋梁施工中的應用效果,本工程于施工完成后,對施工效果進行了觀察。結果顯示,本工程施工質量達標。工程驗收期間,未見任何質量問題。橋梁投入使用1年后,工程再次對橋梁質量進行檢驗,未見裂縫等病害發(fā)生。本工程預計工期為1年,實際施工時間較預計時間縮短了2個月。表明,后張法預應力施工技術的應用,可縮短市政橋梁工程的工期。

4結論

綜上所述,本工程采用后張法預應力施工技術進行市政橋梁施工,不僅縮短了工期,且提高了施工質量,取得了滿意的效果。未來,各市政橋梁工程可參考本工程的經驗,妥善選擇鋼材及波紋管,在此基礎上,加強對鋪筋、混凝土澆筑、預應力筋張拉、孔道灌漿與錨具封裹等施工過程的重視,為橋梁使用壽命的延長提供保證。

參考文獻

[1]楊朝春.后張法預應力混凝土鐵路橋簡支T梁預制常見問題及控制[J].中國高新科技,2019,18(08):36-38.

[2]劉忠正,榮智,程國義.后張法預應力混凝土箱梁橋施工-完建-運營全過程安全分析[J].內蒙古公路與運輸,2019,21(02):1-5.

作者:陳明明 單位:合肥工大工程試驗檢測有限責任公司