薛维,刘卫东
(宜昌市虹源公路工程咨询监理有限责任公司,湖北 宜昌443000)
浅谈等截面预应力混凝土箱梁现浇施工
薛维,刘卫东
(宜昌市虹源公路工程咨询监理有限责任公司,湖北 宜昌443000)
等截面预应力混凝土箱梁具有抗扭刚度大、整体性好、行车舒适等特点,其广泛应用于桥梁设计与施工中。论文对等截面预应力混凝土箱梁现浇施工进行研究,分析工艺流程以及施工特点,探讨施工控制重点,以期为相关研究提供参考。
等截面预应力混凝土;现浇箱梁;智能张拉
【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.042
等截面预应力混凝土箱梁具有施工相对简便、整体性好、施工周期性显著、施工作业标准化等优点,在桥梁施工设计中具有广泛的应用价值。为了确保桥梁施工质量,需要了解等截面预应力混凝土箱梁施工控制要点,了解其施工流程与施工控制要点。等截面预应力混凝土箱梁施工普遍存在着裂缝等缺陷,为了避免施工缺陷,需要加强施工过程中的满堂支架的设计、锚具夹具连接器、钢绞线预应力筋、预应力管道、浇筑施工控制、智能张拉后张法预应力施工等流程的施工控制,明确其中的施工要点。本文所研究的等截面预应力混凝土箱梁是某桥梁工程的箱梁结构,半幅桥宽17.0m,全长692.85m,对该工程而言,工程施工流程控制以及工艺控制是其施工要点。
采用有限元设计模型对满堂支架进行分析,本文采用碗扣式支架体系,对支架的荷载、受力等进行计算,计算方式如下:(1)荷载计算,偏安全考虑,荷载分项系数恒载取值为1.2,施工荷载取值为1.4,计算其单位面积及荷载;(2)支架受力计算,以碗扣式支架立杆设计称重为30kN/根计算支架称重;(3)支架稳定性,采用λ=L/i工时计算立杆长细比,分析其稳定性。
满堂支架设计与安装必须注意以下事项:(1)拼接前对杆件的受力进行验算,交由监理工程师审批;(2)支架底部地基应该按照称重地基进行处理,并做好排水管理,避免地基软化;(3)严格按照已经审批方案搭设支架,设置支架立柱的底托,采用斜撑杆固定;(4)支架拼装完成后进行检查,检查预压管理,定期检查支架节点,确保节点稳定。
锚具夹具连接器的检测与控制重点在于:(1)预应力筋所使用的锚具、夹具连接器应该按照《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》(JGJ 85—2010)的规范要求和《预应力筋用锚具、夹片和连接器》(GB/T14370—2000)的规范要求,对锚具、夹具连接器进行控制,确保其质量,满足工程需求。预应力钢筋锚具、夹具连接器应该满足预应力筋的静载试验的需求,效率次数≥0.95×预应力筋总应变,同时,需要满足张拉等工艺的要求;(2)取样,采用随机抽取的方式,抽取10%的样品进行外观检测与硬度检测;(3)检测要求,要求钢绞线预应力的外观表面无裂痕,尺寸满足设计要求,每个样品检测3点,合格后方能应用于工程实践,采用静载锚固于疲劳荷载检验以及周期荷载检验。
钢绞线预应力筋应满足《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T 5224—2014)的要求,其检测与控制重点体现在:(1)抽样频率与取样方式,抽取样品中的3盘进行样品检测,取样频率≤60t /批,力学性能与屈服强度符合每组3根,每根1.2m;(2)检测标准,钢绞线预应力筋中Ⅰ级松弛为普通松弛,Ⅱ级松弛为低松弛级,其屈服强度不小于整根钢绞线最大负荷的80%;(3)钢绞线预应力筋的控制,钢绞线预应力筋应该对钢束性状、数量等进行控制,等截面预应力混凝土箱梁的钢绞线预应力筋要求预应力束在从跨中位置变化到支点位置应是在梁跨径1/4、1/3断面处,采用半径20m左右的圆弧弯起,按照规范验算预应力钢绞线的数量,等截面预应力连续箱梁桥纵向预应力钢束的体积配筋量为28~38kg/m3。
预应力管道的安装与控制要点如下:(1)波纹管的预埋,施工前需要对预应力管道进行设计,完善其曲线要素,对波纹管定位确定位置,严格钢筋设置,采用铁丝绑扎,注意波纹管的排浆管、排气孔的设置;(2)穿束和制柬,穿束之前,要检查孔道和锚垫板的位置看是否会出现偏差,穿束完成后进行全面的检查,浇筑前需要对管道的破损处进行修复。
预应力管道安装后,混凝土浇筑应该按照以下方式进行控制:(1)合理选择原料与配合比,采用硅酸盐水泥作为混凝土原料,并且掺入一定比例的膨胀剂和减水剂,确定最合适的压浆配合比例;(2)浇筑前对模板内部进行清理,浇筑过程控制,采用搅拌机进行搅拌,用泵浇筑时应该配备混凝土泵以及其他应急设备,压浆过程振动棒要尽量避开预应力管道;(3)浇筑过程采用分层浇筑,厚度控制在30cm以内,箱梁顶面平整度需满足规范要求;(4)浇筑初凝后,及时进行洒水覆盖养护,根据季节变化确定养护时间与方法,养护过程应该保护好预应力管道,避免其他杂物进入预应力管道。
本工程采用智能张拉法预应力施工,相比于传统张拉法,智能张拉法具有一些区别:(1)操作规范与标准,等截面预应力混凝土箱梁现浇施工张拉应该按照设计和规范要求,对伸长量进行校核,智能张拉法的精度比传统张拉法更高,其位移测量精度可以达到0.2mm;(2)张拉安全性,等截面预应力混凝土箱梁现浇施工中钢绞线拉伸过程中拉断是常见的问题,智能张拉法能够对张拉进行严格控制,避免预应力筋处于过高的应力状态出现断裂的危险;(3)自动故障检测,智能张拉能够实现自动故障检验,对张拉过程的故障进行有效处理,避免故障引发工程风险。
【1】朱新实,刘效尧.预应力技术及材料设备(第二版)[M].北京:人民交通出版社,2005.
【2】薛海,万建银.钢筋混凝土预应力连续箱梁现浇支架方案设计探讨[J].城市道桥与防洪,2006(6):86-89.
【3】JTGD62—2012公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].
【4】JGJ 85—2010预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程[S].
【5】GB/T 14370—2000预应力筋用锚具、夹片和连接器[S].
【6】GB/T 5224—2003预应力混凝土用钢绞线[S].
Cross Section of Prestressed Concrete Box Beam Construction
XUE Wei,LIUWei-dong
(Yichang City Hongsourceof Highway Engineering Consulting SupervisionCo.Ltd.,Yichang 443000,China)
Cross section of prestressed concrete box beam having a torsional rigidity, good integrity, driving comfort and othercharacteristics, widely used in bridge design and construction. Prestressed concrete box beam construction paper and other studies, processanalysisandconstructioncharacteristics,toexploretheconstructioncontrolpoints,itisdesirabletoprovideareferenceforrelatedresearch.
cross sectionprestressedconcrete;situboxbeam;smarttension
TU375.1;TU745
B
1007-9467(2016)09-0149-02
2016-06-07
薛维(1981~),男,湖北宜昌人,工程师,从事公路、市政工程施工监理及相关技术管理研究,(电子信箱)1801931399@qq. com。