先張法預(yù)應(yīng)力預(yù)制空心板結(jié)構(gòu)施工技術(shù)
【摘 要】隨著橋梁施工中先張法預(yù)應(yīng)力混凝土的不斷推廣，張拉技術(shù)已經(jīng)逐漸成為橋梁施工人員和工程技術(shù)人員日常工作中所面臨的主要施工重點(diǎn)。本文結(jié)合工程實(shí)例，探討先張法預(yù)應(yīng)力空心板的施工工藝，并指出了施工中的注意要點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】橋梁；先張法；預(yù)應(yīng)力；空心板；張拉技術(shù)
先張法是在澆筑混凝土前張拉預(yù)應(yīng)力筋，并將張拉的預(yù)應(yīng)力筋臨時(shí)錨固在臺(tái)座或鋼模上，然后澆筑混凝土，待混凝土養(yǎng)護(hù)達(dá)到不低于混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度值的75%，保證預(yù)應(yīng)力筋與混凝土有足夠的粘結(jié)時(shí)，放松預(yù)應(yīng)力筋，借助于混凝土與預(yù)應(yīng)力筋的粘結(jié)，對(duì)混凝土施加預(yù)應(yīng)力的施工工藝。
1 工程概況
容桂朝桂橋橋梁長(zhǎng)103.7m，引道長(zhǎng)45.15m，橋?qū)?0m，單跨最大跨度31.5m，主橋采用先張法預(yù)應(yīng)力預(yù)制空心板結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，共100片。預(yù)應(yīng)力筋27A級(jí)鋼絞線。全橋采用平行布墩，各孔空心板角度不同，分別為9.73、8.54、5.68、1.91度。預(yù)制空心板梁采用集中預(yù)制，設(shè)長(zhǎng)線臺(tái)座2個(gè)，每個(gè)臺(tái)座一次成梁4片。共計(jì)4個(gè)月完成。預(yù)制場(chǎng)內(nèi)配置2臺(tái)30t軌道式龍門(mén)架起重機(jī)，配合施工作業(yè)。
2 先張預(yù)應(yīng)力預(yù)制空心板結(jié)構(gòu)施工
2.1 施工前的準(zhǔn)備工作
在施工前對(duì)施工機(jī)械進(jìn)行充分的準(zhǔn)備，保證工程施工的進(jìn)展順利。對(duì)臺(tái)面的清理、梁體的抬、運(yùn)等在人手不夠的情況下進(jìn)行簡(jiǎn)單的施工工作，保證工程的整體施工。機(jī)械的操縱以及技術(shù)人員，要保證工程的整體施工，最終保證工程施工中在機(jī)械出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能夠及時(shí)解決，最終達(dá)到工程的施工任務(wù)的完成。在保證工程正常施工的前提下進(jìn)行相應(yīng)的工程施工人員教育，保證施工過(guò)程中的人員安全問(wèn)題在施工前作好技術(shù)人員的教育與工程設(shè)計(jì)與施工的技術(shù)準(zhǔn)備工作，最終達(dá)到工程人員在緊張的工期內(nèi)完成工程量的目的。
2.2 臺(tái)面、鋼絞線的施工
將臺(tái)面清理干凈，對(duì)存在缺陷的地方及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，然后進(jìn)行噴模板漆，涂機(jī)油后再鋪裝薄膜，以防止塵土和底模污染鋼絞線。鋼絞線應(yīng)事先進(jìn)行捆綁，并用鋼扣件固定，保證在抽取鋼絞線時(shí)不出現(xiàn)傷人事件。在卷中心抽取時(shí)應(yīng)按實(shí)際的長(zhǎng)度進(jìn)行截取，主要用砂輪切割，整理完畢后，再進(jìn)行下料。
根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，對(duì)于鋼絞線的位置要一次性穿好的失效管，并進(jìn)行孔位的標(biāo)號(hào)；在工程中使用的錨具應(yīng)清理干凈，并在夾片與錨環(huán)的接觸面涂一層退錨靈，并安裝好。
2.3 張拉
張拉主要是在一定的溫度下進(jìn)行的梁體的張拉，是用YQC24-200千斤頂對(duì)每根鋼筋的絞線的控制力保持在15%，然后用兩臺(tái)千斤頂進(jìn)行整體地張拉。由于伸張拉力量較大，采用2～3級(jí)的分級(jí)張拉才能達(dá)到控制應(yīng)力，其張拉的主要誤差控制在正負(fù)6%以內(nèi)。否則，必須立即停止張拉，待查明原因后再進(jìn)行重新張拉。
2.4 非預(yù)應(yīng)力筋制作和安裝
綁扎鋼筋前認(rèn)真閱讀圖紙，制定合理的加工安裝方案；鋼筋的綁扎在鋼絞線張拉8小時(shí)后進(jìn)行，以保證安全；鋼筋主筋接頭采用閃光對(duì)焊，鋼筋接頭不設(shè)置在梁跨最大應(yīng)力處，焊接點(diǎn)與彎曲處的間距大于10d，其它部位鋼筋接頭相互錯(cuò)開(kāi)，無(wú)論在任何情況下，同截面內(nèi)接頭數(shù)量不能超過(guò)該截面鋼筋總面積的50%；鋼筋保護(hù)層厚度的保證措施為：用不低于結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度的細(xì)石混凝土墊塊均勻支墊；預(yù)埋鋼筋與板梁鋼筋之間采用點(diǎn)焊連接，預(yù)埋件的位置一定要準(zhǔn)確；盤(pán)圓鋼筋采用調(diào)直機(jī)一次性下料、調(diào)直、除銹；預(yù)制梁時(shí)注意預(yù)埋伸縮縫鋼筋，護(hù)欄鋼筋及預(yù)留邊梁泄水孔位置。
2.5 模板工程
空心板梁預(yù)制外模采用10m一節(jié)的特制大塊鋼模組裝，該工程配置中板外側(cè)模板4套，每套模板4天為一個(gè)周期循環(huán)；外模在臺(tái)座兩側(cè)就位后，下端用木楔緊固于臺(tái)座上，上端用對(duì)拉螺栓連接固定，模板間的接縫用2mm厚的雙面膠帶襯墊塞平，外模與臺(tái)座的接縫用橡膠條襯墊，能達(dá)到很好的防止漏漿效果；支立外模前，在模板表面均勻的涂刷上一層脫模劑；內(nèi)模采用中63cm的充氣橡膠芯模4套，在芯模上涂刷水溶性脫模劑，以利脫模；為防止芯模上浮，每隔40cm設(shè)一道半圓箍筋，下端鉤在底板鋼筋上；外模的支立和拆除采用龍門(mén)吊配合施工。
2.6 混凝土澆筑
混凝土采用攪拌站集中拌和，翻斗車運(yùn)輸，吊斗人模，插人式振搗器振搗（頂面用平板振搗器振搗找平）；所有混凝土原材料必須合格，砂、石做篩分試驗(yàn)，水泥做強(qiáng)度、安全性試驗(yàn)；混凝土質(zhì)量必須滿足國(guó)家現(xiàn)行施工規(guī)范和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)關(guān)于抗腐蝕及強(qiáng)度標(biāo)號(hào)要求，并在施工過(guò)程中進(jìn)行取樣檢驗(yàn)；混凝土從攪拌機(jī)出料到澆筑完的允許最長(zhǎng)時(shí)間符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求；混凝土人模后，立即進(jìn)行，搗固，使之形成無(wú)空隙、無(wú)分離、無(wú)蜂窩的密實(shí)均勻體；混凝土澆筑分兩次完成。混凝土澆筑的順序?yàn)橄葟囊欢说亩祟^底板開(kāi)始，底板完成后，穿人充氣橡膠芯模，充氣，待氣壓達(dá)至0.03MPa后，停止充氣。然后開(kāi)始澆注腹板、頂板；振搗混凝土?xí)r，插人式振搗棒從兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行，以防止充氣橡膠芯模左右移動(dòng)，并避免振搗棒端頭接觸芯端，出現(xiàn)穿孔漏氣現(xiàn)象。插人式振動(dòng)棒的移動(dòng)間距不能超過(guò)其作用半徑的1.5倍，與側(cè)模保持5～8cm的間距，插人下層混凝土10cm左右，每處振搗完畢，慢慢提出振動(dòng)棒；高溫天氣澆筑混凝土，一律安排在夜間施工，并搭設(shè)防雨棚，盡量減少外界環(huán)境影響，同時(shí)盡量降低混凝土人模溫度。
2.7 預(yù)應(yīng)力筋放張切斷和移梁
當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%以后，方可在臺(tái)座上放松受拉預(yù)應(yīng)力筋，對(duì)預(yù)制梁施加預(yù)應(yīng)力）放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線時(shí)，操作與張拉鋼絞線時(shí)相同，待應(yīng)力達(dá)到控制應(yīng)力時(shí)，千斤頂穩(wěn)壓，將錨具夾片取出，然后緩慢將千斤頂回油預(yù)應(yīng)力筋放張之后，切割梁外預(yù)應(yīng)力筋，即可移位準(zhǔn)備下一循環(huán)施工；預(yù)應(yīng)力筋在梁端外露部分，采用與混凝土同標(biāo)號(hào)的砂漿抹面，以防鋼絞線生銹；存梁地基要經(jīng)過(guò)壓實(shí)處理，存梁場(chǎng)具備良好的排水系統(tǒng)，防止地基下沉；存梁支點(diǎn)設(shè)在板梁的理論支撐線上，以枕木支墊，存梁層數(shù)不能超過(guò)3層。 2.8 汽車吊架設(shè)預(yù)制空心板梁
預(yù)制梁場(chǎng)至橋位處的道路可利用施工便道，架梁前進(jìn)行道路整修；門(mén)式起重機(jī)吊梁到運(yùn)梁車上，運(yùn)梁車運(yùn)梁到橋位處；兩臺(tái)汽車吊一前一后將梁吊移、安裝到位；孔架設(shè)完畢后，及時(shí)安裝錨栓，并進(jìn)行相鄰板間連接鋼筋的焊接，使其整體化，然后架設(shè)下一孔橋梁；重復(fù)以上步驟，直至橋梁架設(shè)完成。
3 施工注意要點(diǎn)
3.1 臺(tái)座施工方面
基坑采用垂直開(kāi)挖并滿灌混凝土作業(yè)；臺(tái)座預(yù)埋鋼板須與基面成90°，雙線臺(tái)座的同一端的三塊預(yù)埋鋼板須保證在同一垂直面內(nèi)；除剪力筋承力外，在預(yù)埋鋼板的后面豎向置人2～3根P50短鋼軌，以增加安全儲(chǔ)備；為確保臺(tái)面平整度，臺(tái)面的基礎(chǔ)和面層分兩次施工。面層施工時(shí)，必須測(cè)設(shè)控制方格網(wǎng)，根據(jù)網(wǎng)格施作面層，并預(yù)埋連接鋪面鋼板的鐵件；臺(tái)座兩邊須設(shè)置排水溝，以防止雨季雨水浸泡臺(tái)座下沉。
3.2 失效段塑料管方面
由于設(shè)計(jì)的每一鋼絞線在梁端的失效長(zhǎng)度不一，張拉前必須按設(shè)計(jì)圖紙下好料，并逐根對(duì)照套人。張拉前技術(shù)人員需要再次檢查，完全正確后才能張拉；為卸錨方便，張拉前必須做好對(duì)工具錨夾片與錨杯之間的潤(rùn)滑，不涂潤(rùn)滑或潤(rùn)滑不良時(shí)，夾片極易損壞，潤(rùn)滑方法可以涂于石蠟，但經(jīng)實(shí)驗(yàn)使用彩條布片效果更好。
3.3 張拉安全方面
張拉工作必須在各項(xiàng)工作準(zhǔn)備充分的前提下進(jìn)行；防備斷絲飛線的有效措施是施做防護(hù)網(wǎng)。防護(hù)網(wǎng)采用鋼管和粗鋼筋間隔3～5m固定在臺(tái)座的預(yù)埋環(huán)內(nèi)，并沿全長(zhǎng)布設(shè)；張拉過(guò)程中，除操作人員外，其余人員不得進(jìn)人工作區(qū)，并安排人全程防護(hù)；工作錨（特別時(shí)夾片）的使用次數(shù)應(yīng)逐次按號(hào)登記，嚴(yán)禁超期使用。發(fā)現(xiàn)工作錨具或其它部件有明顯缺痕或聲音異常時(shí)，應(yīng)更換后使用；鋼方梁應(yīng)與預(yù)埋鋼板可靠焊接。鋼方架的受力和變形狀況應(yīng)在每次張拉前進(jìn)行例檢，并及時(shí)采取必要的措施。
4 結(jié)束語(yǔ)
在先張法預(yù)應(yīng)力空心板預(yù)制施工中，對(duì)應(yīng)力鋼筋的張拉和放張的控制是關(guān)鍵，在本橋梁工程中，橋梁預(yù)應(yīng)力空心板采取了合理的施工組織和有效的控制措施，按時(shí)保質(zhì)地完成了施工，為在今后橋梁工程施工積累了經(jīng)驗(yàn)。
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