王宇飛
山東省路橋集團有限公司
后張法預應力施工在公路橋梁施工中的運用探討
王宇飛
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現階段,公路橋梁工程多使用后張法預應力施工技術,當然除了后張法預應力施工技術外,還有先張法預應力技術,這同樣是預應力混凝土結構中常采用的方法。兩者相比,后張法預應力施工技術比先張法預應力施工技術更有優勢,其所需的張拉設備更為簡單,可以進行曲線配筋,不必像先張法預應力施工技術一樣需要永久張拉臺,因此,在公路橋梁工程中后張法預應力施工技術的應用更廣。下文將對后張法預應力施工技術的相關內容進行詳細論述。
公路橋梁;后張法預應力;技術應用
隨著我國高等級公路在規模建設和快速客運的興起,現代橋梁建筑技術的日益提高和發展,使得大跨徑混凝土橋梁的應用越來越廣,由于預應力混凝土結構具有能充分利用材料的高強度性能,有效防止混凝土裂縫,減輕結構自重,增大橋梁跨徑,剛度大、行車舒適等優點,在橋梁上得到普遍的應用,尤其對大跨度和重荷載結構以及不允許開裂的結構中被廣泛地應用。預應力鋼絞線的張拉施工作為后張法預應力橋梁施工中的核心技術,對控制橋梁的質量起著至關重要的作用。
當前,后張法預應力混凝土施工技術已普遍運用于我國橋梁工程建設項目中。后張法預應力混凝土施工技術一般指的是鋼筋混凝土構件在承受荷載前,對構件承受壓力的重點部位使用高強度鋼筋預先施加壓力,即對混凝土結構在承受荷載前施加壓力,從而達到混凝土建筑能夠始終處于此種應力狀態下。并且該應力還可以抵消建筑受到的部分荷載,從而減少橋梁工程施工中或竣工后出現裂縫,在此種應力狀態下,能夠使橋梁的承受拉力可達最大值0.1mm/ m~0.15mm/m,是普通混凝土結構拉力的4倍~8倍。只有混凝土結構承擔的荷載或拉力超過應力時,所建橋梁結構才會出現開裂現象。
2.1 安裝支架和搭設模板
安裝橋梁支架前,首先要了解工程所在地地基的具體承載力,同時進行整平壓實或者增加墊層等方法加固處理,保證橋梁支架的承載能力,便可進行橋梁支架的安裝。橋梁支架安裝好后就可以搭設模板,搭設模板要嚴格按照先底模、再側模、后頂模的搭設流程,同時結合本工程施工的具體要求,科學的預留拱度,并認真檢查搭設的模板質量,查看其是否符合設計要求。此外,為保障搭設模板的平整度,需要提前用1.2倍自重的沙袋預壓,并在模板底端設置沉降觀測點,直至沉降為零方可開始下一步施工。
2.2 預應力張拉
在橋梁建設過程中,施工人員必須通過張拉應力和伸長量兩個指標對預應力張拉進行有效控制,因為預應力會對構件的質量產生非常直接的影響,張拉力度的控制,直接會對構件的質量產生非常大的影響。所以,在橋梁建設中,預應力的張拉需要遵守必要的原則,而且要按照相應的標準進行。具體而言,預應力的張拉方法可以分為分批張拉和分段對稱張拉。對于前者而言,在進行分批張拉的過程中,要注意彈性壓縮效果對預應力產生的負面影響;對于后者而言,在進行預應力對稱張拉時,施工人員要保證拉張設備不能夠移位,通常情況下,這一方式主要被運用于里程數較長的橋梁工程建設中。
2.3 預應力孔道施工技術
在具體的工程中,預應力孔道留主要通過預埋金屬波紋管的形式來完成,可以先進行預應力筋穿以后澆筑混凝土,也可以先澆筑混凝土再進行預應力筋穿的工作。每一個工藝都有自己的利弊,總體來說,先澆筑再穿筋雖然施工比較困難,但可以直接清洗孔內部,經過后期的壓漿等處理能夠很好地避免預應力筋出現生銹的現象。現階段,工程施工現場主要使用金屬波紋管和塑料波紋管兩種類型,但無論使用哪種類型的紋管都要確保波紋管的剛度性能。如果設置橫向定位筋,需要先設定出曲線的最高點、最低點和直線、曲線之間的變點等,如果修建的管道硬度合格可以不設立縱向的定位筋。
2.4 孔道壓漿
在橋梁工程建設過程中,為了確保后張法預應力工藝的實施效果,施工人員還需要主要孔道壓漿法的合理運用,可以對預應力筋產生良好的保護效果,而且可以有效預防橋梁所用鋼材的銹蝕,這對于延長橋梁的使用壽命有著重要的意義。孔道壓漿主要發生在預應力張拉工作結束之后。為了確保孔道壓漿工作的順利進行,事先應該完成制備水泥漿的工作,在水泥漿制備過程中,制備人員要先在攪拌機中放水,之后再放水泥,而且應該選用合乎標準的水泥,經過攪拌機對內部的水泥漿進行充分攪拌后,再添入摻加料,之后再進行適當地攪拌。在水泥漿的攪拌中,為了確保施工所用水泥漿的稠度和均勻度達到要求,必須保證攪拌的時間不少于2分鐘。當水泥漿制備完成之后,緊接著進行孔道壓漿,這一工序的進行主要分為兩個階段的工作,每一個階段都是要對孔道的兩端進行壓漿,彼此間隔的時間應為30分鐘左右,通過這兩個階段的工作,可以確保孔道中水泥漿的密實程度。
2.5 封錨
壓漿完成后,應及時沖刷兩端的水泥漿,并將支撐墊板以及錨具上多余的混凝土漿體清理干凈。封錨前,還需要對兩端混凝土面進行沖洗,封錨長度應等于梁長以及兩端封錨長度之和,不大于梁長度。
綜上所述,隨著我國橋梁工程建設規模的不斷擴大,后張法預應力施工工藝在運用過程中已經越來越完善,其實用性也在不斷加強。為了能夠保證橋梁建設工程質量,在該施工工藝的運用過程中,要合理選擇模板,而且要注意預應力張拉方法以及孔道壓漿方法的科學使用。而且,為了確保工程質量,在工藝運用過程中,進行必要的質量控制必不可少,在此過程中,重點是對各類設施設備的管理和維護。
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