付杏伟
[摘要]集跨越能力大、受力性能好、结构自重轻、节约材料及可观的经济效益等诸多优点于一身的预应力混凝土桥梁在现代桥梁施工中越来越受到工程师的青睐。桥梁预应力施工分先张预应力和后张预应力两种施工工艺。后张预应力工艺在桥梁施工中应用较多,本文介绍了桥梁后张预应力施工工艺的种类、工艺流程及控制要点。
[关键词]桥梁后张预应力;工艺种类;工艺流程
文章编号:2095 - 4085( 2018) 02 - 0133 - 02
1 后张预应力施工工艺分类
1.1 有粘结的后张预应力
有粘结的后张法施工工艺是先浇筑完成预留孔道的混凝土构件,预留的孔道可以设计成直线形状也可以设计成曲线形状。当浇筑完成的混凝土强度达到其设计强度75%时,在预留孔道内穿入预应力筋进行张拉。预应力筋张拉完毕后进行封锚,然后通过孔道内灌浆使预应力筋与构件形成统一的有粘结后张预应力整体结构。
1.2 无粘结的后张预应力
无粘结后张预应力施工工艺与有粘结后张预应力施工工艺大体一致,区别主要有以下几点。(1)无粘结预应力施工工艺没有预留孔道,也就省去了有粘结后张预应力施工工艺中的穿筋及灌浆工序,使施工过程变得较为简单。(2)因预应力筋与混凝土构件之间无粘结,张拉过程中依靠构件两端的锚具来传递预应力,所以无粘结预应力施工工艺中的锚具质量要求非常高。
1.3 体外后张预应力
体外后张预应力施工工艺主要特点是在构件中预先埋设转向块,转向块主要作用是调整预应力筋的布置情况,因为预应力筋在构件体外,无论是更换还是布置预应力筋都非常方便,其余施工工序与有粘结后张预应力工序一模一样。但是该后张法还应有预应力筋体外防护系统来防止预应力筋腐蚀或碰撞。
2 后张预应力施工控制要点
2.1 设备的选择
后张预应力施工工艺使用的设备主要有张拉千斤顶和压力表,古语有云,工欲善其事,必先利其器,那么千斤顶和压力表的选择显得尤为重要。首先预应力施工用的千斤顶与压力表必须配套使用;千斤顶校正一次的有效期一般为30d,且30d内该千斤顶的张拉作业不能超过200次;压力表校正一次的有效期一般为7d。单束初始张拉调试作业一般采用穿心双作用千斤顶,压力表主要选择抗震型压力表。千斤顶额定张拉力应为工作张拉力的1.5倍,压力表最大读数宜是张拉力读数的1.5~ 2.0倍。
2.2 后张预应力施工工艺
2. 2.1 制作孔道
后张预应力混凝土构件的孔道一般是由抽拔式、埋入式两种制孔器来形成的。抽拔式制孔器一般用在无特殊设计要求的混凝土构件中,因为混凝土初凝后,拔出制孔器后形成的孔道摩擦阻力大而且容易造成漏浆。埋入式制孔器是永久埋置在混凝土构件中,预埋金属管道是目前国内常用的埋入式制孔方法,混凝土达到规范强度后,可以直接进行张拉作业。
2.2.2 穿预应力筋
预应力筋下料长度=设计长度+工作长度,预应力筋下料用砂轮机切割,切割后采取相应措施避免预应力筋散头。穿束前给预应力筋编号,穿束时,用穿束器的引线将束端扎紧的预应力筋束通过人工配合传送机送进孔道内,两端预留工作长度。预应力筋穿束好后,按照事先编好号的预应力筋对称穿入锚具,为了防止锈蚀,预应力筋穿束完成后应及时进行张拉及灌浆作业。
2.2.3 预应力筋张拉
首先清理垫板上的混凝土,检查垫板注浆孔是否被堵塞,预应力筋上的锈蚀及泥浆清理干净;在工作锚具上套入根据预应力筋直径确定好尺寸的限位板,装上张拉千斤顶、工具锚板以及涂好退锚灵的夹片,锚具应与垫板止口对正;预应力筋依次穿进千斤顶,对正锚环,张拉油缸先伸出2~ 4cm。千斤顶安装好后,处于回油状态的顶压油缸开始往张拉缸供油,张拉作业开始。第一孔粱张拉作业时,要测量孔道以及锚圈的摩阻损失,作为控制应力的调整依据。桥梁粱体宜对称张拉,预应力在粱体两端同时进行,程序为:0→0.1倍应力值一应力值(持续加荷5min)→锚固。应力值以油压表读书为主要依据,预应力筋拉伸量为校核。从0.1倍应力值开始记录预应力筋伸长量,张拉到应力值后,依据伸长量的记录值推算总个张拉过程即(0→应力值)的伸长量,该推算值为实际测量伸长量,其与理论伸长值差值不允许超过±6%,预应力筋张拉顺序应按照左右对称和上下平衡的两个原则来安排张拉次序。张拉锚固后48h内应完成灌浆作业,如果遇到特殊情况不能在规定时间内灌浆,做采取保证锚固装置及预应力筋不被锈蚀的措施。张拉后如有滑束现象应即使进行补拉,让其满足应力要求。
2.2.4 灌浆
灌浆作业时,首先启动真空泵,使孔道内形成0.lMPa左右负压。与此同时,用过滤网对储罐中搅拌好的水泥浆进行过滤,过滤后的水泥浆才能加入到压浆泵中,将输送管接入垫板的引出管后,开始压浆作业。真空泵在灌浆作业中必须持续工作,真空端过滤器有水泥浆液通过时,关闭所有阀门。此时灌浆作业应继续进行,按照先高后低的顺序打开排气孔,当排气孔流出的水泥浆稠度与灌浆稠度相当时,按照由低到高的顺序关闭排气孔。保持0.7MPa内的压力持续加压2min左右,关闭压浆泵及所有阀门,灌浆作业结束。
3 结语
在桥梁后张预应力施工中不仅仅要控制以上介绍的控制要点,还要建立相应的质量管理制度和保障体系,才能更好的完成后張法预应力混凝土的施工作业。
参考文献:
[1]朱尔玉,刘磊,兰巍,等,现代桥梁预应力结构[M].北京:清华大学出版社,2012.
[2]徐胜峰,浅谈预应力混凝土桥梁施工质量控制要点[J].中国城市经济,2012,(03).