付杏偉
[摘要]集跨越能力大、受力性能好、結構自重輕、節約材料及可觀的經濟效益等諸多優點于一身的預應力混凝土橋梁在現代橋梁施工中越來越受到工程師的青睞。橋梁預應力施工分先張預應力和后張預應力兩種施工工藝。后張預應力工藝在橋梁施工中應用較多,本文介紹了橋梁后張預應力施工工藝的種類、工藝流程及控制要點。
[關鍵詞]橋梁后張預應力;工藝種類;工藝流程
文章編號:2095 - 4085( 2018) 02 - 0133 - 02
1 后張預應力施工工藝分類
1.1 有粘結的后張預應力
有粘結的后張法施工工藝是先澆筑完成預留孔道的混凝土構件,預留的孔道可以設計成直線形狀也可以設計成曲線形狀。當澆筑完成的混凝土強度達到其設計強度75%時,在預留孔道內穿入預應力筋進行張拉。預應力筋張拉完畢后進行封錨,然后通過孔道內灌漿使預應力筋與構件形成統一的有粘結后張預應力整體結構。
1.2 無粘結的后張預應力
無粘結后張預應力施工工藝與有粘結后張預應力施工工藝大體一致,區別主要有以下幾點。(1)無粘結預應力施工工藝沒有預留孔道,也就省去了有粘結后張預應力施工工藝中的穿筋及灌漿工序,使施工過程變得較為簡單。(2)因預應力筋與混凝土構件之間無粘結,張拉過程中依靠構件兩端的錨具來傳遞預應力,所以無粘結預應力施工工藝中的錨具質量要求非常高。
1.3 體外后張預應力
體外后張預應力施工工藝主要特點是在構件中預先埋設轉向塊,轉向塊主要作用是調整預應力筋的布置情況,因為預應力筋在構件體外,無論是更換還是布置預應力筋都非常方便,其余施工工序與有粘結后張預應力工序一模一樣。但是該后張法還應有預應力筋體外防護系統來防止預應力筋腐蝕或碰撞。
2 后張預應力施工控制要點
2.1 設備的選擇
后張預應力施工工藝使用的設備主要有張拉千斤頂和壓力表,古語有云,工欲善其事,必先利其器,那么千斤頂和壓力表的選擇顯得尤為重要。首先預應力施工用的千斤頂與壓力表必須配套使用;千斤頂校正一次的有效期一般為30d,且30d內該千斤頂的張拉作業不能超過200次;壓力表校正一次的有效期一般為7d。單束初始張拉調試作業一般采用穿心雙作用千斤頂,壓力表主要選擇抗震型壓力表。千斤頂額定張拉力應為工作張拉力的1.5倍,壓力表最大讀數宜是張拉力讀數的1.5~ 2.0倍。
2.2 后張預應力施工工藝
2. 2.1 制作孔道
后張預應力混凝土構件的孔道一般是由抽拔式、埋入式兩種制孔器來形成的。抽拔式制孔器一般用在無特殊設計要求的混凝土構件中,因為混凝土初凝后,拔出制孔器后形成的孔道摩擦阻力大而且容易造成漏漿。埋入式制孔器是永久埋置在混凝土構件中,預埋金屬管道是目前國內常用的埋入式制孔方法,混凝土達到規范強度后,可以直接進行張拉作業。
2.2.2 穿預應力筋
預應力筋下料長度=設計長度+工作長度,預應力筋下料用砂輪機切割,切割后采取相應措施避免預應力筋散頭。穿束前給預應力筋編號,穿束時,用穿束器的引線將束端扎緊的預應力筋束通過人工配合傳送機送進孔道內,兩端預留工作長度。預應力筋穿束好后,按照事先編好號的預應力筋對稱穿入錨具,為了防止銹蝕,預應力筋穿束完成后應及時進行張拉及灌漿作業。
2.2.3 預應力筋張拉
首先清理墊板上的混凝土,檢查墊板注漿孔是否被堵塞,預應力筋上的銹蝕及泥漿清理干凈;在工作錨具上套入根據預應力筋直徑確定好尺寸的限位板,裝上張拉千斤頂、工具錨板以及涂好退錨靈的夾片,錨具應與墊板止口對正;預應力筋依次穿進千斤頂,對正錨環,張拉油缸先伸出2~ 4cm。千斤頂安裝好后,處于回油狀態的頂壓油缸開始往張拉缸供油,張拉作業開始。第一孔粱張拉作業時,要測量孔道以及錨圈的摩阻損失,作為控制應力的調整依據。橋梁粱體宜對稱張拉,預應力在粱體兩端同時進行,程序為:0→0.1倍應力值一應力值(持續加荷5min)→錨固。應力值以油壓表讀書為主要依據,預應力筋拉伸量為校核。從0.1倍應力值開始記錄預應力筋伸長量,張拉到應力值后,依據伸長量的記錄值推算總個張拉過程即(0→應力值)的伸長量,該推算值為實際測量伸長量,其與理論伸長值差值不允許超過±6%,預應力筋張拉順序應按照左右對稱和上下平衡的兩個原則來安排張拉次序。張拉錨固后48h內應完成灌漿作業,如果遇到特殊情況不能在規定時間內灌漿,做采取保證錨固裝置及預應力筋不被銹蝕的措施。張拉后如有滑束現象應即使進行補拉,讓其滿足應力要求。
2.2.4 灌漿
灌漿作業時,首先啟動真空泵,使孔道內形成0.lMPa左右負壓。與此同時,用過濾網對儲罐中攪拌好的水泥漿進行過濾,過濾后的水泥漿才能加入到壓漿泵中,將輸送管接入墊板的引出管后,開始壓漿作業。真空泵在灌漿作業中必須持續工作,真空端過濾器有水泥漿液通過時,關閉所有閥門。此時灌漿作業應繼續進行,按照先高后低的順序打開排氣孔,當排氣孔流出的水泥漿稠度與灌漿稠度相當時,按照由低到高的順序關閉排氣孔。保持0.7MPa內的壓力持續加壓2min左右,關閉壓漿泵及所有閥門,灌漿作業結束。
3 結語
在橋梁后張預應力施工中不僅僅要控制以上介紹的控制要點,還要建立相應的質量管理制度和保障體系,才能更好的完成后張法預應力混凝土的施工作業。
參考文獻:
[1]朱爾玉,劉磊,蘭巍,等,現代橋梁預應力結構[M].北京:清華大學出版社,2012.
[2]徐勝峰,淺談預應力混凝土橋梁施工質量控制要點[J].中國城市經濟,2012,(03).