魏波
摘 要:预制空心板的张拉施工流程较为复杂,掌握并运用有效的计算方法能够建立准确的空心板混凝土预应力,采取科学合理的施工技术有利于提高工程项目的施工质量。本文以某桥梁工程为例,简要地阐述了预应力张拉计算和后张法施工工艺,期望能为类似工程施工提供参考和经验。
关键词:预制空心板;张拉力;后张法;计算及施工
0 引言
随着我国经济的不断增长,工程建设项目越来越多,各类材料和技术得到了良好的发展。但是在一些工程项目中,由于没有做好计算分析工作而出现施工质量受到影响的情况经常发生。因此,如何使用有效的施工方法来精细化施工成为了施工人员需要解决的问题。下面就结合实例对此进行讨论分析。
1 工程概述
某道路全长12km。其中,6~20m有1座,5~20m有7座,4~20m有4座,均为预应力混凝土简支空心板桥,预制空心梁板长20m,梁板数为308片。
简支桥上部使用后张法预应力混凝土简支空心板结构,空心板混凝土为C50;钢绞线选用符合GB/T5224-2003标准的低松驰高强度钢绞线,公称直径d=15.24mm;锚环、夹片、锚垫板等选用OVM15系列产品(采用15-4型、15-5型、15-6型);千斤顶选用YDC1500型液压千斤顶,其额定张拉力1500kN;管道成孔采用预埋金属波纹管。
2 张拉力与理论伸长量计算
2.1 张拉力计算
OVM15-4、OVM15-5、OVM15-6类型锚具张拉力计算见表1。
2.2 钢绞线束理论伸长量计算
以简支桥梁20m中板(见图1)钢绞线束N1(m=5根钢绞线)两端同时张拉为例,进行后张法预应力钢绞线理论伸长量计算,经计算得出:
控制张拉力条件下的平均张拉力PP=960.965(kN);
单端理论伸长量ΔL=72.196(mm);
两端理论伸长量2ΔL=144.3(mm)。
实际伸长值与理论伸长值的差值控制在±6%以内,实际伸长量控制范围为135.6~153mm。
3 后张法张拉施工
3.1 准备工作
3.1.1 张拉设备校验
预应力张拉所用张拉设备(千斤顶、油泵、油压表)须在使用前送专业计量部门进行配套标定,确定张拉力与压力表之間的回归关系曲线。
3.1.2 现场准备
现场准备主要包括:梁板混凝土强度检查;穿束孔道、灌浆孔、排气孔通畅性检查;钢绞线两端工作长度检查;孔道、工作锚、千斤顶“三对中”情况检查。
3.2 张拉施工
3.2.1 张拉次序
桥梁空心板分中板、边板,均布置4束钢绞线束,钢绞线束构造型式相同(见图1、图2)。钢绞线束两端同时张拉,张拉次序为:左N1→右N2→右N1→左N2
3.2.2 张拉施工程序
安装工作锚具-安装工作夹片(镦齐)-安装限位板-安装千斤顶(调整位置使钢绞线顺直)-安装工具锚-接上油路、装上压力表、接好电路-张拉-锚固。
3.2.3 张拉
钢绞线束两端同时张拉,张拉分级升荷要求为:0→10%σk→20%σk→100%σk(持荷2min锚固)。
选派熟练的操作人员对油泵进行控制,给千斤顶缓慢供油,均匀升荷。在10%σk、20%σk、100%σk时,采用钢尺量测千斤顶活塞外露量,据此计算钢绞线实际伸长量。
3.2.4 伸长量量测及计算
为了将钢绞线束紧和克服静摩察,须对钢绞线束施加初始张拉力,其值为控制张拉力σk的10%,它的伸长量以10%σk、20%σk荷载时量测的实际伸长量值推导。
实际伸长量的计算过程如下:两端同时张拉至10%σk时,分别量取两端千斤顶活塞外露量L左1、L右1;张拉至20%σk时,分别量取两端千斤顶活塞外露量L左2、L右2;张拉至100%σk时,分别量取两端千斤顶活塞外露量L左3、L右3,实际伸长量计算如下:
4 施工体会
通过1标12座桥梁的桥板预制施工,对准确有效地建立桥板混凝土预应力有以下几点施工体会:
(1)施工人员要认真识图,准确掌握桥板体型尺寸、钢筋及埋件布置要求;
(2)在模板、钢筋制安工序中严格执行“三检制”,确保桥板体型尺寸、钢筋及埋件布置符合设计图纸要求;
(3)桥板混凝土浇筑工序中严格执行旁站制度,对混凝土拌制运输、入仓、平仓、振捣进行过程控制,确保混凝土浇筑质量及埋件完好;
(4)桥板钢绞线束张拉施工前,做好张拉设备配套及校验工作;
5 结语
综上所述,在该桥梁的桥板混凝土预应力施工当中,正确地计算出各项数据,严格按照设计图纸和规范标准来落实张拉施工工艺,在各项条件都满足设计及规范要求的情况下,使用后张法施工,准确有效地建立了桥板混凝土预应力,桥梁施工完成后运行状态良好,本次的施工经验可为类似工程提供参考。
参考文献
[1] 钟梅兰.浅谈后张法预制预应力空心板施工工艺[J].科技资讯,2011.
[2] 郭雪峰.后张法预应力空心板梁施工技术应用探讨[J].中国科技纵横,2011.