刘卫东
山东省公路检测中心
后张法预应力砼桥梁施工技术应用研究
刘卫东
山东省公路检测中心
后张法施工的预应力混凝土结构,在模板、支架、钢筋、混凝土方面,会产生各种质量问题,如堵管、管道腐蚀、张拉顺序错位等等。这些问题在在混凝土浇筑环节比较常见,预应力穿束、预应力张拉、预留孔道灌浆、锚具封锚时,若在施工中不加强防治,就可能因桥梁工程质量不达标而引起严重的桥梁安全事故。鉴于此,本文主要分析后张法预应力砼桥梁施工技术应用。
后张法预应力;砼桥梁;施工技术
预应力混凝土结构,即对构件施加荷载之前,通过高强钢筋材料的应用对混凝土施加压力,即通过提前对钢筋混凝土以及混凝土材料压应力的施加使其形成人为的应力状态,该种应力的分布规律以及大小,将有效实现荷载作用的开裂抵消,或者减少裂缝开裂程度,该种结构就称之为预应力混凝土结构。
普通钢筋混凝土结构混凝土材料的抗拉强度不及钢筋材料,这种设计缺陷截止到目前还没有更好的改进办法。当钢混结构承受荷载时,钢筋的应变能力比混凝土受拉极限应变值高很多,这直接导致了混凝土开裂,并因此导致裂缝的发生。而通过预应力的施加,则能够有效实现普通混凝土缺点的克服,即在提升结构承载力、提升整体刚度的情况下实现裂缝的控制。在预应力混凝土结构施工中,许多工程单位会采用机械张拉高强钢筋对预应力结构施加张拉荷载,使混凝土材料偏心受压,通过这种方式在混凝土结构中形成张拉应力。
2.1 构件检查
在进行预应力施加之前,需要先做好构件的检查工作,保证其尺寸以及外观能够满足质量要求。在实际张拉过程中,要做好混凝土强度控制,保证其强度能够满足设计要求。在穿束前,也需要做好孔道以及锚垫板位置的检查,保证其位置正确,且排气孔以及灌浆孔能够满足要求。垫板以及锚具接触位置要做好残渣以及焊渣的及时清除。
2.2 张拉顺序确定
第一,为了避免拉应力过大,则需要先对靠近截面形心轴的钢束进行张拉;第二,要按照从上到下的顺序对锚固在梁端部的钢束进行张拉,并从梁端开始对顶板钢束进行张拉;第三,如果梁端为双排预应力钢束布置,为了避免在张拉过程中产生过大的偏心荷载,则需要在对其中一侧完成张拉后对另一侧进行张拉;第四,如果为三排预应力钢束,则需要在对中间钢束进行张拉后再以左右交替的方式进行剩余钢束的张拉。
2.3 模板支架检查
第一,要拆除对轴向弹性收缩具有约束作用的模板;第二,在对能够对自重足够承受预应力进行施加之后,才能够对底板同支架的约束进行解除;第三,要做好支架以及模板的检查,看是否存在顺桥方向旋转、移动的约束,即保证支座在活动当中不会受到约束。
3.1 支架和模板的搭建
支架安装必须对桥梁位置和承载情况进行分析并加固,完成加固后,再安装支架。支架安装完成后搭建模板。模板的搭建必须按照底部先模板、再侧模、最后预模的顺序进行,同时还要根据施工要求留出适当的拱度;进行模板安装质量检查时,可在模板底部设置沉降观测点,然后对模板平整度进行检测,保证安装完成安装的模板后可以符合工程标准。
3.2 安装孔道
根据施工要求,工程中采用波纹管。在钢筋绑扎工序中,必须采取必要的措施固定预应力孔道,孔道内不得有杂物,通常要根据管道长度计算套管长度,假设套管内有接头,为避免套管漏浆,必须用封口纸密封处理接头部位。安装波纹管后,要按照设计要求对其进行检查,确保其安装位置及偏差控制符合设计要求。同时,对波纹管进行有效固定,防止在浇筑混凝土时,出现套管变形、移动等。
3.3 进行孔道注浆处理
第一,备好需要的泥浆,最好选择出厂时间在一个月内的泥浆,并且与强度在425以上的水泥进行配比。进行配比分析时,按照加水一水泥的方式进行操作,并均匀搅拌1~2分钟,保证水泥混合质量可以达到施工标准;第二,清理孔道。施工中经常存在管道堵塞状况,所以进行施工时,必须及时清理管道内部的异物,积极做好压浆准备工作。
3.4 对后张法预应力施工进行分析
(1)安装预应力施工中的管道。第一,对预应力管道进行加固,避免管道移动;第二,增加定位网密度,例如,可以每隔住5米设置定位网,同时将定位网固定在钢骨架上。经过分析发现,此种方法对应力管道位移和混泥土浇筑质量提升具有很大作用。
(2)预应力张拉施工。预应力张拉对桥梁结构的稳定具有很大影响,施工的时候,必须做下面几类工作:第一,进行材料检测。材料对施工建设质量具有很大影响,所以必须对预应力材料进行检测,重点进行钢绞线面积、弹性和模量数据分析;第二,标定千斤顶。标定千斤顶的时候,需要注意:将千斤顶和油表进行联合标定时,一定要保证油表回零准确;第三,进行预应力管道摩擦力实验。摩擦力测试对预应力的准确性具有很大作用。
(3)压浆并封锚管道。压浆和封锚工序是完成预应力张拉后,必须进行的重点施工项目之一,可以有效减少预应力钢束的腐朽情况。第一,压浆:压浆工序的顺利实施对桥梁承载力具有很大作用。压浆时,首先对混泥土结构和密度进行检查;然后,按照预应力强度进行施工;最后,进行模拟实验,同时控制好实验时间;第二,封锚。完成压浆后,对两端多余水泥进行清理,并清理支撑垫板和锚具。
总之,后张法预应力混凝土技术是通过预埋管道、穿束、张拉、灌浆等工序为混凝土结构建立预应力以满足设计要求。只有正确的操作方法和严格的工艺控制,才能达到较高的施工质量。后张法预应力技术是一种新型桥梁施工技术,可以减少桥梁裂缝,增加桥梁的延伸和承载力,已经被人们广泛的应用到桥梁施工中,对桥梁质量的提升具有很大作用。
[1]张凯.后张法预应力砼桥梁施工技术的应用[J].信息化建设,2016,(05):161+163.
[2]李龙飞.后张法预应力混凝土桥梁施工技术应用研究[J].建材与装饰,2016,(03):231-232.