龍 偉
(貴州橋梁建設集團有限責任公司)
預應力空心板橋梁施工工藝技術研究
龍 偉
(貴州橋梁建設集團有限責任公司)
針對后張法預制預應力空心板橋梁工程施工,重點針對預應力空心板梁體的預制以及施工現場吊裝兩項關鍵施工技術,詳細介紹了工程施工控制管理技術要點,可以為相關工程施工作業項目的開展提供合理的參考。
預應力;空心板;吊裝
預應力空心板橋梁由于具有承載能力高、施工技術成熟以及橋梁建造成本相對較低,因此在橋梁工程施工中得到了廣泛的應用。但是由于預應力空心板橋梁工程施工影響因素較多,在預應力空心板橋梁工程施工過程中,如果在原材料質量管理、鋼筋綁扎、混凝土澆筑、預應力施工或者是空心板安裝等方面控制不嚴格,極易造成預應力空心板橋梁工程施工出現質量問題,影響橋梁通車運行的安全。因此,在預應力空心板橋梁工程施工中,嚴格按照工程施工技術規范進行施工作業管理,已經成為預應力空心板橋梁工程施工的重點內容,這對于提高預應力橋梁的承載能力,確保預應力空心板橋梁的安全通車也具有重要的作用。
在橋梁工程施工中采用預制梁的主要優勢在于梁體提前預制,有助于加快工程施工進度,同時由于在梁場進行生產,因此梁體構件的質量能夠得到控制,對于施工標段同類型梁體較多的情況,采用預制梁生產不僅可以加快施工進度,同時也能夠減少造價投入。后張法預應力預制梁施工技術即先完成混凝土的澆筑,待混凝土達到設計強度的75%左右時,進行鋼絞線的預應力張拉,采用后張法預應力施工技術,可以使梁體更加牢固,同時也有助于提高梁體的抗裂性,并能夠節省建造材料,降低工程施工造價的投入。
目前在我國橋梁工程施工中,預應力空心板一般采取預制梁場預制,后張法施工的方式進行施工,預應力空心板橋梁工程施工工藝主要有以下幾方面:
(1)預應力空心板橋梁施工準備工作。在工程施工作業開始之前,首先應該對預應力空心板鋼模進行檢查,同時通過試拼以及打磨,確保鋼模接縫嚴密、連接平順,平整度以及線形滿足施工圖紙要求。同時對預應力空心板制作的臺座進行清理,并按照制作工序要求向梁場工程施工人員進行施工技術交底。
(2)鋼筋加工工程施工。空心板鋼筋工程的下料以及加工都是在工作平臺上開展的,對于鋼筋調直一般采取冷拉的加工方式,Ⅰ級鋼筋冷拉率一般控制在2%以內,Ⅱ級鋼筋冷拉率則需要控制在1%以內。對于鋼筋焊接的搭接長度,不得小于鋼筋直徑的5倍。由于預應力空心板梁梁體較寬,而腹板鋼筋則相對較細,因此腹板鋼筋一般需要在底板上進行綁扎,同時按照設計坐標、位置進行波紋管以及定位筋的安裝。為了避免波紋管出現漏漿而影響鋼絞線的穿入與張拉,波紋管內部通常需要內襯塑料襯芯管。在整個鋼筋工程施工過程中應該嚴格按照施工規范以及設計圖紙施工作業,同時做好工序之間的檢查驗收與銜接,以免影響梁體質量。
(3)模板工程施工。在完成底板鋼筋以及腹板的安裝施工之后,即可進行模板的安裝施工。首先在端模上安裝錨墊板然后再安裝端模,之后進行側模的安裝并同時控制好側模的高度以及垂直度。當完成側模的安裝之后,即可進行預應力空心板梁頂板鋼筋、定位筋、預埋錨墊板以及預埋筋的施工。對于錨墊板,必須確保錨墊板孔中心與管道中心線位一直。
(4)混凝土的澆筑與養生。在澆筑混凝土之前,必須對模板、鋼筋以及預應力管道的施工質量進行細致的檢查,只有確保滿足施工圖紙以及技術規范要求之后方可進行混凝土的澆筑施工。在澆筑前,在模板內側涂刷脫模劑,同時對混凝土的施工和易性以及坍落度進行檢查。在混凝土澆筑施工作業過程中,為了避免出現混凝土離析的問題,應當控制混凝土的傾落高度不超過1m,混凝土的澆筑采取水平分層、斜向分段的連續澆筑方式,上層混凝土必須在下層混凝土振搗密實、停止下沉后方可后續澆筑,以提高混凝土密實度。澆筑順序按照從一端向另一端循序漸進的方式,為了避免腹板位置出現縱向裂紋,可以在腹板混凝土澆筑結束略停一段時間后澆筑翼緣板。當混凝土強度達到設計強度75%以上,方可拆觸摸板,然后采取不少于一周的噴灑水養生進行養護管理。
(5)預應力空心板的張拉。在張拉施工作業前,必須對千斤頂計量精度、鋼絞線質量、錨具家具質量進行現場檢查,確保滿足工程施工的要求。張拉應該嚴格按照張拉程序進行,第一步首先張拉倒初應力,即張拉應力的10%,然后施加應力至張拉應力的50%,最后張拉至控制應力,并同時穩固荷載2~5 min左右。為了確保預應力張拉施工質量,應該嚴格按照張拉應力以及延伸量進行控制,其中以延伸量作為主控項目,計算公式如下所示:
計算實際伸長量:實際伸長量△L=△L1+△L2;
式中:△L1為從初始拉至最大張拉力間的實際伸長值;L2為初始拉力時的推算伸長值:L2=σ0×L/Eg(σ0為初應力,Eg為試驗測得出的彈性模量)。
施工過程中必須確保理論延伸量率與測得的延伸量之差應在±6%范圍以內。在完成預應力鋼束的張拉施工之后,待張拉控制應力穩固之后即可進行錨固。之后將錨具外多余的預應力筋切除,控制鋼絞線外漏長度在3~5 cm之后及時采用水泥漿進行孔道壓漿施工。壓漿施工過程中必須嚴格控制壓漿端的壓力,在完成壓漿之后鑿毛設置鋼筋網澆筑封錨混凝土,待孔道水泥漿強度達到設計要求后即可移運吊裝,存量或者是直接吊裝施工。
(1)預應力空心板橋梁主要吊裝參數的確定。對于預應力空心板梁的吊裝,首先應該根據梁體的總重、長度、寬度,初步確定對于起重機工作半徑、臂長、配重噸位、額定起重重量的要求。同時明確對于鋼絲繩直徑以及安全系數的要求,以確保預應力空心板梁吊裝施工作業的安全順利進行。
(2)吊裝施工準備工作。在預制梁吊裝施工作業之前,必須對空心板梁的行走路線、運量通道的寬度、平整度以及轉彎半徑等進行詳細的調查,以確保運梁車以及吊車能夠順利進入施工現場。同時應該確保橋梁施工現場的支座墊石表面平整情節,并按照施工設計圖紙準確的對橋梁墩臺帽支座線以及梁板邊線進行標示,以確保支座安裝位置以及梁板定位的準確,同時配備薄鋼板作為支座不平整的墊平材料。
(3)在吊裝工程施工過程中,在施工現場應該嚴格的控制外邊板的位置,嚴格確保翼板邊緣位置與設計的重合,當空心板就位之后應該對支座進行檢查,如果存在支座脫空的問題,應該及時將空心板吊起并鋪設薄鋼板或者是瀝青油毛氈墊平,確保支座與空心板的緊密貼合。在工程施工過程中,必須做好地面于空中吊裝的協調一致,重點做好安全管理措施,以免出現吊裝事故。
在預應力空心板橋梁工程施工中,原材料質量、施工機具配備鋼筋工程、混凝土工程、預應力工程以及空心板安裝環節控制管理不當,都有可能造成預應力空心板橋梁工程施工出現嚴重的質量問題。
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