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摘要:近年来,市政桥梁工程中后张法预应力施工问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了后张法预应力施工技术的主要特点及其重要作用,并结合相关实践经验,分别从多个角度与方面就市政桥梁工程后张法预应力施工方法展开了研究,阐述了笔者对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。
关键词:市政桥梁;后张法;预应力;施工
1前言
作为市政桥梁工程建设中的一项重要方面,对后张法预应力施工技术的应用占据着极为关键的地位。该项课题的研究,将会更好地提升对后张法预应力施工技术的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化市政桥梁工程建设工作的最终整体效果。
2概述
伴随着经济的高速发展,人们的安全意识越来越强,对桥梁的质量有了更高的要求,然而,旧的施工技术已经过时,无法适应蓬勃发展的经济,后张法预应力施工技术应运而生。后张法预应力施工技术是确保市政桥梁工程的基础,只有真正掌握了后张法预应力施工技术并且不断的对技术进行创新才能真正的确保工程质量。国家相关政府部门要加强对桥梁工程的资金投入力度,工程施工管理人员要真正做好工程的质量监督工作,真正做到从工程的每一个环节进行严格把控,以高度负责任的态度完成好工程的每一个环节,给人们呈现出真正优质的桥梁工程。
3后张法预应力施工技术的主要特点
由于后张法预应力施工技术在处理预应力混凝土结构中具有其独特的优势,因此,早在上个世纪就在我国的道路和桥梁建设中被广泛应用,相比于其他处理预应力混凝土结构的方法,后张法预应力施工技术具有以下几方面特点:①不会受到外界自然天气因素的影响,可以同时施工上部和下部结构,即缩短了工期,又节省了建筑工程成本;②避免浪费过多的施工材料;③后张法预应力施工技术所要求的各项构件尺寸都是标准化的,大大方便了施工的规范化。这些特点也正体现了它被应用的普遍性,因此,后张法预应力施工技术不仅被应用在我国的市政桥梁工程中,而且也被广泛应用在一些较高难度和要求的建筑工程项目当中。据不完全统计,我国目前约有80%的道路桥梁都采用这种后张法预应力施工技术。在桥梁施工过程中,采用后张法预应力施工技术可以在桥梁的基础、承台和墩柱完成以后,在进行预应力混凝土连续箱梁的施工,连续箱梁施工作业必须分段进行,而且每一段都要进行两次浇筑,浇筑顺序为:先浇筑连续箱梁腹板和底部的混凝土,然后再浇筑箱梁顶板混凝土。具体施工流程为:支架基础施工→支架搭设→安装底腹模板→安装底腹板钢筋→安装波纹管并进行定位→浇筑混凝土→安装顶模→安装顶翼板钢筋→浇筑上层混凝土→对上层混凝土进行养护→穿入钢绞线→钢绞线预应力张拉→封锚并进行再次养护→移除模板支架。
4市政桥梁工程中预应力施工技术的作用
将预应力施工技术应用到桥梁工程建设中,也就是在使用之前将永久性的内应力施加到工程结构组件中,能够使得工程结构组件的性能得到提升,使其鞥能够在各种施工环境中应用,提高其强度和韧性等。一般情况下,碳纤维材料构成受弯构件,将这种材料应用到市政桥梁工程中,能够充分发挥其承载能力比较大的效果,操作更加便利,施工桥梁工程施工的效率得到提升,工程建设进度更快。碳纤维材料还能够使得桥梁受弯构件的稳定性更强,能够对其进行加固。将预应力施加给受弯构件,使得混凝土构件自身的压应变力得以提升,使得受弯构件的承载力得以增加。在加固桥梁工程中的其它构件中,预应力也是极为重要的。如果受弯构件出现变形,通过预应力的使用能够使得变形减小,使得力学性能得到提升,使得使用寿命得以延长。市政桥梁工程建设中,多跨连续桥梁是比较典型的,要求施工技术以及质量也得到比较高的水平。多跨连续桥梁的弯矩涉及正、负两个方面。通常而言,施工方案中,桥梁抗弯以及抗剪承载力的具体数值都已经被规定了,在实际的建设中,如果正弯矩范围出现不正常的情况,就会影响加固的问题,由于纵筋锚固的加入,使其难度比较大。使用预应力施工技术,使得多跨连续桥梁得以顺利的加固。桥梁工程施工中,最大的质量问题就是桥面裂缝,会影响到社会公众的安全,特别是建设在河流两岸的桥梁,会存在极大的安全隱患。由于施工工艺和材料的问题使得桥梁出现裂缝问题,如果出现裂缝,桥梁工程的稳定性以及强度等就会受到影响,预应力的应用使得桥梁刚性得到提升,防止出现裂缝,减少安全问题。
5市政桥梁工程后张法预应力施工方法
5.1张拉设备检查
在桥梁工程施工过程中,施工单位必须派专门人员科学进行预应力机械的看管和使用,与此同时,要做好定期的维护与校验工作。例如千斤顶校验、其配套油汞与油压表维护等。在预应力施工当中可以选择标准测力计、压力试验机或传感器来对仪器做出详细的校验,一般选取长柱压力试验机进行校验。要备好两个压力表与每个油泵配合使用。通过校验的方法得到张拉力与压力表压力关系的曲线。
5.2预应力材料检验
考虑到预应力施工具有一定特殊性,所以必须要对预应力材料进行严格检验复试及试验。例如在检验钢绞线时,必须要严格控制每批钢绞线都是由同一规格、批号及生产工艺制作组成,且每批检测质量不得超过60t,检验时只需从中任取出三盘,主要测试其直径偏差、表面质量及力学性能;对施工现场的锚具也需要在验收合格后才可投入使用,一般是先检查外观,从每批中任意抽取5%,且检测的锚具不能少于五套,对于其中的夹片需要进行硬度试验。此外,在根据相关规范要求进行试验后,需要从试验合格的同批锚具中抽取5%并与钢绞线进行组装件,然后开展静载锚固性能试验,只有当试验合格才可投入使用。
5.3孔道预留
预应力钢筋孔道的形状包括三个情况,包括直线、曲线和折线,且孔道的直径要比预应力钢筋外径或所要经过的孔道锚具的外径大,孔道的面积要大于预应力钢筋面积。要把后张法预应力施工方法应用于市政桥梁建设当中,在浇筑混凝土之前,还要留有一定位置用金属波纹管制作钢筋预留孔,通过卷管机把冷轧的钢带经压波之后螺旋咬合形成整个波纹管,波纹管直径应与钢绞线相互配套,要尤其注意波纹管的搬运,不要随意抛甩或拖拉波纹管,在进行吊装时不可使用一根绳拦腰式捆扎。
5.4钢绞线的安置
在波纹管施工完成,且检查没有问题后就应开始钢绞线施工作业。在进行钢纹线施工之前,应注意钢绞线的选择,通常钢绞线长度要不小于30m,其施工现场要尽量平整,且应在地面与钢绞线间铺设布条及方木,以此防止受地面水分影响钢绞线发生生锈,另外,还要注意由于钢绞线自身特点不能对钢纹线直接拉伸,且因为钢纹线易缠烧给使用造成了麻烦,因此在存储过程中采用适合的方法防止其缠绕。
5.5拆除模板及支架
模板拆除应根据外界气温的变化和混凝土所达到的强度来决定,侧模拆除要在混凝土强度能保证表面及棱角不会因为拆模而损坏时方可拆除,一般在梁体混凝土强度达到2.5MPa并且浇筑混凝土17h后再拆模。芯模、内模拆除要注意查看模板内壁,例如表面混凝土是否出现脱落、孔道是否出现变形等,然后在此基础上估算最佳拆模时间。另外,当现浇箱梁养护强度大于75%之后,支架必须要由上至下开始拆除并做好安全防护及清理工作。
5.6预应力筋张拉
在实施张拉工作之前,工程施工负责人员应进行有关设备检验,保证混凝土构件的强度可以达到设计的要求,尺寸和外观不会影响到整个工程施工的质量;保证在夹片与锚孔中无泥浆或杂物。在各个张拉点间,保证预应力筋可以自由进行移动且保证钢绞线放置位置的合理性,无交叉或重复的问题,且钢绞线松紧度要保持一致,其初始值应比总应力值低5%。在施工当中,当钢筋张拉力和设计值相同时,立即旋紧主拉杆的螺母,保证钢筋束及锚具稳定、安全的基础上,安全拆除千斤顶。由于预应力筋张拉的质量直接关系着桥梁整体质量,且影响着桥梁今后的使用,这要求工程施工单位要严格地按照工程施工的组织设计进行,以高水平的要求完成工程设计施工环节,做好施工材料的检查,在做好取样及抽样检查后,按施工的要求进行施工,保证每个环节的施工获得严格的控制,进而满足后张法预应力施工技术的要求,并保证桥梁施工的质量水平。
5.7孔道灌浆
孔道的灌浆作用主要是为了确保预应力钢筋遭受到腐蚀破坏,与此同时还可以确保预应力钢筋与后期混凝土完美的结合,避免裂纹的出现。可根据桥梁具体的施工要求进行水泥配合比的调配工作,张拉完毕后需马上进行梁体压浆,防止造成梁体拱体变形。全部施工中所要进行的压浆都要确保一次完工,另外还应安排水泥后期刚度测试工作,由此可以看出,每个桥梁项目施工中后张法预应力都要具有一整套施工流程,除了要建立好施工组织,还应做好施工材料的检验,对参加施工作业的人员,除了要具有建筑业基本从业素质外,还应做好单独施工知识培训,确保每道工序都可以按照有关规定执行,使得工程施工的质量满足要求。
5.8封锚及其养护
张拉灌浆预应力筋后,先将超出钢绞线的部分切断,采用水进行淋湿并利用封锚对其起到保护作用,以保证桥梁施工的整体质量。
6市政桥梁工程后预应力施工质量措施
6.1钢绞线与锚具质量控制措施
在把钢绞线和锚具运输到施工现场之前,要对检查其相关的质量检测证书是否齐全,然后对原材料以及锚具组件的性能进行测试,在达到施工的标准以后才能允许其进场,运送到施工现场之后,要按照不同的类别进行堆放,然后做好相应的标记,方便施工的有效进行。在施工的过程中要对钢绞线和锚具再次进行校对,以免与实际的施工需求存在出入。
6.2预应力设备控制措施
在对桥梁进行施工之前,必须对张拉机具进行标定,并对千斤顶和压力表进行配套检验,并确定千斤顶和压力表之间的曲线关系。在这里值得注意的是,千斤顶和压力表必须配套使用,而不能进行混配,一旦出现混配现象,就会影响预应力设备功能,甚至会造成重大损失。同时也要保证压力表的刻度必须高于1.5级。
6.3预应力张拉控制措施
在做预应力张拉之前,必须对混凝土构件进行相应的检验。不仅要对其外观、尺寸进行检验,还要看其外观、尺寸是否与治理标准相一致,保证刚强度高于设计规定。要对夹片和毛孔进行检查,看其表面是否有泥浆或是杂物,如果有,就应该用钢丝刷对夹片钢丝束处进行清刷。在张拉开始前,必须保证多有预应力钢束都能自由移动,保证钢绞线的松紧程度相一致,也要保证其应力值不能超过总压力的5%,其钢束伸长值和计算值之间不能超过6%。如果张拉直要达到相应的设计值时,就应该上紧主拉杆螺母。而千斤顶的压力在锚具和钢绞线束不受震动的情况下,应该将其解除。
7结束语
综上所述,加强对市政桥梁工程中后张法预应力施工技术的研究分析,对于其良好施工效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的市政桥梁工程实践过程中,应该加强对后张法预应力施工技术关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献
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作者:王亮