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摘要:后张法预应力在当前的桥梁施工中应用较为普遍,桥梁工作人员必须充分重视预应力箱梁的施工,提高预应力的施工质量。
关键词:市政桥梁;后张法预应力;施工技术
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
后张法预应力在当前的桥梁施工中应用较为普遍,桥梁工作人员必须充分重视预应力箱梁的施工,提高预应力的施工质量。
一、做好施工前的准备工作
1. 重视对施工组织设计方案的把关。在施工前做好解决施工中可能发生问题的预防准备工作。
2. 加强施工人员的管理。应结合工程项目的实际情况,建立完善的质量控制管理体系,加强人员的管理。
3. 加强材料的质量控制。根据设计要求合理选择钢材种类和规格,预应力混凝土用的钢材种类有碳素钢丝、钢绞线、热处理钢筋、冷拉Ⅱ~Ⅲ级钢筋、甲级冷拔低碳钢丝和精轧螺纹钢筋等,对它们的出厂合格证、质量保证书及材质化验单进行认真检查,对不同种类的材料还要按照规定进行抽样检查,不得在工程中采用质量不合格的材料,以免降低钢筋的预应力。
4. 做好张拉设备的选择和校正。拉杆式千斤顶、穿心式千斤顶、锥锚式千斤顶及高压油泵是后张法常用的张拉设备,施工时须结合预应力筋的种类及其张拉锚固工艺来合理选用。选择设备时应注意张拉设备的额定张拉力应大于预应力筋的张拉力,且其最大张拉行程也应大于预应力筋的一次张拉伸长值。应由专人使用和管理施加预应力用的机具设备及仪表,定期进行维护和校验。
二、钢筋骨架的绑扎及安装
1. 钢筋焊接。当焊接螺纹钢筋和热轧光面钢筋时,应采用闪光对焊,并且接头要完全焊透,熔接良好,不要出现钢筋烧伤及裂纹等现象,以免降低钢筋强度,影响预应力的值。
2. 冷拉调直。光圆盘条钢筋采用冷拉调直,钢筋拉伸调直后不得有死弯,并且要控制其冷拉伸长率,Ⅰ级钢筋不得超过 2% ;Ⅱ、Ⅲ级钢筋不得超过 1%。
3. 钢筋骨架绑扎。腹板钢筋与桥面筋两端交点都要进行绑扎,绑扎点应拧紧,如有断的扎丝必须重绑,所有绑扎点的绑扎方向均应为八字形。
4. 安装绑扎好的钢筋骨架并就位。对钢筋骨架就位前,要将同梁体同强度混凝土垫块放在保护层上 ;钢筋骨架吊装时采用专用吊具,安装就位要准确,不应出现错位现象,以防变形。
三、钢模型安装与拆卸
1. 安装模型前做好检查工作,如模板面是否出现凸凹变形现象,平整光滑与否,接缝处是否破损。对模板表面涂刷隔离剂,以防止混凝土粘在上面,拆模时导致混凝土表面不平整,注意不得漏刷,且隔离剂不得粘到钢筋上。
2. 安装模板。应使用专用吊具安装模板,安装时检查穿橡胶管的孔眼周边是否光滑,如有毛刺则应进行打磨。钢模安装顺序为 :两头端模、内侧模、外侧模、挡碴墙模、端边墙模。两端支承就位时,应使管道孔与端模孔眼对齐。吊装端模板时,应将胶管插入端模孔内,并且插入芯棒到橡胶管内,以确保管道顺直,当端模就位后与内侧模进行联接,连接好端模与内侧模后,再吊装外侧模板。
3. 拆除模板。浇筑完混凝土后,达到以下三个条件时,方可拆模 :梁体混凝土强度等级达到规定要求,梁体混凝土芯部温度与表层温差不大于 15℃,混凝土表面温度与环境温差不大于 15℃。
四、布置预应力筋孔道
预应力筋孔道的直径与布置,应结合预应力筋张拉锚固体系特点与尺寸,以及预应力混凝土构件或结构的受力性能等情况来进行确定。预应力筋孔道形状有直线、曲线和折线3 种,通常采用曲线布置较多,应注意重点做好曲线支座最高点、跨中最低点及反垂点的控制。钢丝应进行编束,以防钢丝扭结,将编好的钢丝帘绕过圈围成圆束。要对待布筋进行校对复核,并做好记录,待布筋符合设计要求后方可进行下道工序。在工序进行交接时,组织检查、验收,发现不合格的应要求返工。因为预应力筋布置效果对预应力筋的张拉效果产生很大影响,且在混凝土浇筑后便不能再进行检查,所以应严格加强布筋过程中的质量控制。
五、混凝土浇筑及养护
1. 梁体混凝土浇筑。混凝土拌合好后,为提高混凝土的密实度,应采用一次成型工艺浇筑,通过斜向分段、水平分层、连续浇筑。首先应浇筑翼缘、腹板、横隔板等主梁的混凝土,然后再浇筑挡碴墙、端边墙等桥面板部位,浇筑的每层厚度不超过 30cm,连续浇筑一次成型。振捣以混凝土出现反浆、不下陷、无气泡为止。
2. 桥面混凝土浇筑。浇筑桥面板,从一端至另一端一层直铺,一次完成浇筑。下灰时,要考虑挡碴墙用量,振动要和人工边扒边振相结合,以振捣棒插入混凝土振动为主。整个桥面混凝土浇筑完毕后,须进行赶压抹平并二次压光,确保桥面排水坡度平整正确。
3. 混凝土养护。桥梁浇筑完成后,要及时做好混凝土的养护工作,对梁体表面覆盖无纺布散水湿润,其它部位要用蓬布进行覆盖。自然养护时,要勤洒水,确保混凝土表面保持湿润,洒水养护时间不少于 14 天。保护层覆盖塑料薄膜养生时间不少于 7 天,冬季施工时要进行特殊的养护,重点注意做好保温工作,温度过低时可采用喷涂混凝土养护剂的方式养护。
六、预应力筋张拉
1. 张拉前的准备工作。如分段制作后张法构件,则须事先进行构件的拼装,要严格按照规范要求进行拼装块体,构件的混凝土强度不应低于强度等级的 75%,有明确的设计要求时,则应以达到设计的强度要求为准。故在张拉前要提供混凝土或砂浆的试压报告。张拉预应力前还应检查梁、柱浇筑质量是否合格,几何尺寸是否准确,孔道通畅与否,若出现堵塞现象则须进行疏通。应注意清除预埋铁板与锚具和垫板接触处的焊渣和混凝土残渣。
2. 预应力筋张拉顺序。桥梁拆模后,应及时进行初张拉。预应力筋的张拉顺序应注重对称张拉的原则,以确保混凝土不产生超应力、结构不变位、构件不扭转与侧弯,张拉时须凭预应力张拉通知单进行预应力筋张拉,并且根据张拉力与压力表读数的对应关系,做好读数的记录。张拉过程中要严格控制预应力筋的张拉值,不得超过设备的最大张拉行程。桥梁张拉程序分两次进行,第一次为初张拉,用来承受桥梁梁体的自重,第二次为终张拉,此次要把全部钢束张拉至 100% 设计应力。在桥梁终张拉时,要注意混凝土的强度不得小于规定值 ;同束钢束张拉,应两端同步进行,控制拉伸的实际与理论值的误差须小于规定值。张拉完后在锚圈外钢绞线上用涂料划线做记号,一天之后检查有无移动位置。张拉程序中,重复张拉的目的除可减少应力损失外,还可在张拉过程中调整钢筋的应力,使其受力均匀;持荷 2min 主要是为了加速钢筋松弛的过早发展;超张拉的目的主要是为了减少混凝土弹性压缩、锚具变形、钢筋松弛和孔道摩擦等所引起的应力损失。
七、孔道灌浆
张拉预应力筋之后,应在 48h 内进行孔道灌浆,其主要目的是防止钢筋锈蚀,提高整体结构的强度,增强其承载力。
灌浆时要注意控制好材料的质量。水泥应选用普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥,外部环境较低时应尽量避免采用矿渣水泥。水泥浆的水灰比宜控制在 0.4 ~ 0.45 之间,要有良好的流动性。水泥浆 3 小时泌水率控制在 2% ~ 3%,其强度不应低于 M20 级,且水泥浆应有足够的粘结力,其干缩性应小。在水泥中适当地掺入铝粉,有助于提高孔道灌浆饱满度,在控制膨胀率的同时还不减小其强度。为防止预应力筋的腐蚀,要注意水泥浆中的入氯化物、硫化物以及硝酸盐等含量要低。
灌浆前孔道应湿润、洁净,孔道应通畅,灌浆顺序宜先下后上,灌浆孔的间距控制在 30cm ~ 60cm 为宜。灌浆工作应连续、缓慢、均匀地进行,灌注过程中防止空气压入孔道内而影响灌浆质量。为保证灌浆饱满,孔道的出入口应及时封闭 ;灌浆的压力以 0.5 ~ 0.6N/mm2為宜,防止压力太大而导致孔壁胀裂。
八、结语
后张法预应力在当前的桥梁施工中应用较为普遍,并且预应力的施工质量关系到整座桥梁的施工质量。因此,桥梁工作人员必须充分重视预应力箱梁的施工,严格按照设计及规范要求进行施工,加强施工工艺的质量管理,针对常见的质量通病,做好相应的预防和应对措施,提高预应力的施工质量。
【参考文献】
[1] 李建锋 . 浅谈后张法预应力施工的质量控制 [J]. 甘肃科技 .2008(20).
[2] 王龙文 . 对预应力束张拉问题的 讨 论 [J]. 山 西 建筑,2007,33(1).
[3] 吴辉 . 孙海鹰 . 市政桥梁工程中后张法预应力施工技术的研究[J]. 中国房地产业.理论版 .2012 (2).
关键词:市政桥梁;后张法预应力;施工技术
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
后张法预应力在当前的桥梁施工中应用较为普遍,桥梁工作人员必须充分重视预应力箱梁的施工,提高预应力的施工质量。
一、做好施工前的准备工作
1. 重视对施工组织设计方案的把关。在施工前做好解决施工中可能发生问题的预防准备工作。
2. 加强施工人员的管理。应结合工程项目的实际情况,建立完善的质量控制管理体系,加强人员的管理。
3. 加强材料的质量控制。根据设计要求合理选择钢材种类和规格,预应力混凝土用的钢材种类有碳素钢丝、钢绞线、热处理钢筋、冷拉Ⅱ~Ⅲ级钢筋、甲级冷拔低碳钢丝和精轧螺纹钢筋等,对它们的出厂合格证、质量保证书及材质化验单进行认真检查,对不同种类的材料还要按照规定进行抽样检查,不得在工程中采用质量不合格的材料,以免降低钢筋的预应力。
4. 做好张拉设备的选择和校正。拉杆式千斤顶、穿心式千斤顶、锥锚式千斤顶及高压油泵是后张法常用的张拉设备,施工时须结合预应力筋的种类及其张拉锚固工艺来合理选用。选择设备时应注意张拉设备的额定张拉力应大于预应力筋的张拉力,且其最大张拉行程也应大于预应力筋的一次张拉伸长值。应由专人使用和管理施加预应力用的机具设备及仪表,定期进行维护和校验。
二、钢筋骨架的绑扎及安装
1. 钢筋焊接。当焊接螺纹钢筋和热轧光面钢筋时,应采用闪光对焊,并且接头要完全焊透,熔接良好,不要出现钢筋烧伤及裂纹等现象,以免降低钢筋强度,影响预应力的值。
2. 冷拉调直。光圆盘条钢筋采用冷拉调直,钢筋拉伸调直后不得有死弯,并且要控制其冷拉伸长率,Ⅰ级钢筋不得超过 2% ;Ⅱ、Ⅲ级钢筋不得超过 1%。
3. 钢筋骨架绑扎。腹板钢筋与桥面筋两端交点都要进行绑扎,绑扎点应拧紧,如有断的扎丝必须重绑,所有绑扎点的绑扎方向均应为八字形。
4. 安装绑扎好的钢筋骨架并就位。对钢筋骨架就位前,要将同梁体同强度混凝土垫块放在保护层上 ;钢筋骨架吊装时采用专用吊具,安装就位要准确,不应出现错位现象,以防变形。
三、钢模型安装与拆卸
1. 安装模型前做好检查工作,如模板面是否出现凸凹变形现象,平整光滑与否,接缝处是否破损。对模板表面涂刷隔离剂,以防止混凝土粘在上面,拆模时导致混凝土表面不平整,注意不得漏刷,且隔离剂不得粘到钢筋上。
2. 安装模板。应使用专用吊具安装模板,安装时检查穿橡胶管的孔眼周边是否光滑,如有毛刺则应进行打磨。钢模安装顺序为 :两头端模、内侧模、外侧模、挡碴墙模、端边墙模。两端支承就位时,应使管道孔与端模孔眼对齐。吊装端模板时,应将胶管插入端模孔内,并且插入芯棒到橡胶管内,以确保管道顺直,当端模就位后与内侧模进行联接,连接好端模与内侧模后,再吊装外侧模板。
3. 拆除模板。浇筑完混凝土后,达到以下三个条件时,方可拆模 :梁体混凝土强度等级达到规定要求,梁体混凝土芯部温度与表层温差不大于 15℃,混凝土表面温度与环境温差不大于 15℃。
四、布置预应力筋孔道
预应力筋孔道的直径与布置,应结合预应力筋张拉锚固体系特点与尺寸,以及预应力混凝土构件或结构的受力性能等情况来进行确定。预应力筋孔道形状有直线、曲线和折线3 种,通常采用曲线布置较多,应注意重点做好曲线支座最高点、跨中最低点及反垂点的控制。钢丝应进行编束,以防钢丝扭结,将编好的钢丝帘绕过圈围成圆束。要对待布筋进行校对复核,并做好记录,待布筋符合设计要求后方可进行下道工序。在工序进行交接时,组织检查、验收,发现不合格的应要求返工。因为预应力筋布置效果对预应力筋的张拉效果产生很大影响,且在混凝土浇筑后便不能再进行检查,所以应严格加强布筋过程中的质量控制。
五、混凝土浇筑及养护
1. 梁体混凝土浇筑。混凝土拌合好后,为提高混凝土的密实度,应采用一次成型工艺浇筑,通过斜向分段、水平分层、连续浇筑。首先应浇筑翼缘、腹板、横隔板等主梁的混凝土,然后再浇筑挡碴墙、端边墙等桥面板部位,浇筑的每层厚度不超过 30cm,连续浇筑一次成型。振捣以混凝土出现反浆、不下陷、无气泡为止。
2. 桥面混凝土浇筑。浇筑桥面板,从一端至另一端一层直铺,一次完成浇筑。下灰时,要考虑挡碴墙用量,振动要和人工边扒边振相结合,以振捣棒插入混凝土振动为主。整个桥面混凝土浇筑完毕后,须进行赶压抹平并二次压光,确保桥面排水坡度平整正确。
3. 混凝土养护。桥梁浇筑完成后,要及时做好混凝土的养护工作,对梁体表面覆盖无纺布散水湿润,其它部位要用蓬布进行覆盖。自然养护时,要勤洒水,确保混凝土表面保持湿润,洒水养护时间不少于 14 天。保护层覆盖塑料薄膜养生时间不少于 7 天,冬季施工时要进行特殊的养护,重点注意做好保温工作,温度过低时可采用喷涂混凝土养护剂的方式养护。
六、预应力筋张拉
1. 张拉前的准备工作。如分段制作后张法构件,则须事先进行构件的拼装,要严格按照规范要求进行拼装块体,构件的混凝土强度不应低于强度等级的 75%,有明确的设计要求时,则应以达到设计的强度要求为准。故在张拉前要提供混凝土或砂浆的试压报告。张拉预应力前还应检查梁、柱浇筑质量是否合格,几何尺寸是否准确,孔道通畅与否,若出现堵塞现象则须进行疏通。应注意清除预埋铁板与锚具和垫板接触处的焊渣和混凝土残渣。
2. 预应力筋张拉顺序。桥梁拆模后,应及时进行初张拉。预应力筋的张拉顺序应注重对称张拉的原则,以确保混凝土不产生超应力、结构不变位、构件不扭转与侧弯,张拉时须凭预应力张拉通知单进行预应力筋张拉,并且根据张拉力与压力表读数的对应关系,做好读数的记录。张拉过程中要严格控制预应力筋的张拉值,不得超过设备的最大张拉行程。桥梁张拉程序分两次进行,第一次为初张拉,用来承受桥梁梁体的自重,第二次为终张拉,此次要把全部钢束张拉至 100% 设计应力。在桥梁终张拉时,要注意混凝土的强度不得小于规定值 ;同束钢束张拉,应两端同步进行,控制拉伸的实际与理论值的误差须小于规定值。张拉完后在锚圈外钢绞线上用涂料划线做记号,一天之后检查有无移动位置。张拉程序中,重复张拉的目的除可减少应力损失外,还可在张拉过程中调整钢筋的应力,使其受力均匀;持荷 2min 主要是为了加速钢筋松弛的过早发展;超张拉的目的主要是为了减少混凝土弹性压缩、锚具变形、钢筋松弛和孔道摩擦等所引起的应力损失。
七、孔道灌浆
张拉预应力筋之后,应在 48h 内进行孔道灌浆,其主要目的是防止钢筋锈蚀,提高整体结构的强度,增强其承载力。
灌浆时要注意控制好材料的质量。水泥应选用普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥,外部环境较低时应尽量避免采用矿渣水泥。水泥浆的水灰比宜控制在 0.4 ~ 0.45 之间,要有良好的流动性。水泥浆 3 小时泌水率控制在 2% ~ 3%,其强度不应低于 M20 级,且水泥浆应有足够的粘结力,其干缩性应小。在水泥中适当地掺入铝粉,有助于提高孔道灌浆饱满度,在控制膨胀率的同时还不减小其强度。为防止预应力筋的腐蚀,要注意水泥浆中的入氯化物、硫化物以及硝酸盐等含量要低。
灌浆前孔道应湿润、洁净,孔道应通畅,灌浆顺序宜先下后上,灌浆孔的间距控制在 30cm ~ 60cm 为宜。灌浆工作应连续、缓慢、均匀地进行,灌注过程中防止空气压入孔道内而影响灌浆质量。为保证灌浆饱满,孔道的出入口应及时封闭 ;灌浆的压力以 0.5 ~ 0.6N/mm2為宜,防止压力太大而导致孔壁胀裂。
八、结语
后张法预应力在当前的桥梁施工中应用较为普遍,并且预应力的施工质量关系到整座桥梁的施工质量。因此,桥梁工作人员必须充分重视预应力箱梁的施工,严格按照设计及规范要求进行施工,加强施工工艺的质量管理,针对常见的质量通病,做好相应的预防和应对措施,提高预应力的施工质量。
【参考文献】
[1] 李建锋 . 浅谈后张法预应力施工的质量控制 [J]. 甘肃科技 .2008(20).
[2] 王龙文 . 对预应力束张拉问题的 讨 论 [J]. 山 西 建筑,2007,33(1).
[3] 吴辉 . 孙海鹰 . 市政桥梁工程中后张法预应力施工技术的研究[J]. 中国房地产业.理论版 .2012 (2).