劉忠 白曉虹
摘要:在當(dāng)前我國(guó)公路建設(shè)大跨越發(fā)展的今天,大力開展預(yù)應(yīng)力技術(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工方法的研究,對(duì)我國(guó)發(fā)展高效預(yù)應(yīng)力混凝土在我國(guó)建筑工程中應(yīng)用意義重大。本文為此詳細(xì)地闡述了公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的施工技術(shù)與應(yīng)用措施。
關(guān)鍵詞:公路橋梁預(yù)應(yīng)力施工
進(jìn)入新世紀(jì)以來,預(yù)應(yīng)力技術(shù)成為橋梁建設(shè)的主流,公路預(yù)應(yīng)力橋梁的設(shè)計(jì)、施工和管理成為公路管理的重要內(nèi)容,其能在承載能力極限狀態(tài)下,則有較好的延性和吸收能量的能力,以滿足公路橋梁對(duì)預(yù)應(yīng)力框架各種性能的要求【1】。本文在探討公路橋梁預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用優(yōu)劣勢(shì)的基礎(chǔ)上,提出了其施工工藝建議。
1 預(yù)應(yīng)力公路橋梁的優(yōu)劣勢(shì)
在公路橋梁施工中,預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用具備以下優(yōu)勢(shì): (1)施工方便。比如體外索套管的布置和調(diào)整容易、梁的澆注簡(jiǎn)單及節(jié)段施工法的應(yīng)用大大縮短了施工工期【2】。(2)減輕自重。比如腹板厚度通常由施工的方便性決定而不是由強(qiáng)度的需要而定,因此在預(yù)應(yīng)力橋梁中由于預(yù)留管道的減少相應(yīng)的腹板厚度可大大減小。(3)維修方便。比如體外索布置在混凝土截面的外面,在使用期間可方便地測(cè)試體外索的性能及變形程度,并根據(jù)其狀態(tài)決定是否需要張拉或更換體外索【3】。
2 公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工工藝
2.1 工作準(zhǔn)備
按曲線長(zhǎng)度配好料,不同長(zhǎng)度的規(guī)格應(yīng)作好標(biāo)記;使用前應(yīng)逐根檢查外包層的完好程度,如發(fā)現(xiàn)破損,可用塑料膠帶包扎,在運(yùn)輸和吊裝過程中注意保護(hù)包裹層。張拉設(shè)備在使用之前,必須進(jìn)行校驗(yàn)。運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)的張拉設(shè)備,必須有檢驗(yàn)合格證,方可使用【4】。
2.2 原材料檢測(cè)
橋梁所應(yīng)用的預(yù)應(yīng)力筋鋼絲除具有出廠合格證外,使用前必須按GB5223-85《預(yù)應(yīng)力硅用鋼絲》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行逐圈復(fù)檢,復(fù)檢合格后才能使用。對(duì)于用在固定端的每根鋼絲的墩頭,按《預(yù)應(yīng)力硅用鋼絲》的要求,在使用前應(yīng)取6個(gè)試件做強(qiáng)度試驗(yàn),其強(qiáng)度應(yīng)不低于鋼絲標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的98%,且不得有裂紋與卡痕。對(duì)于錨具,無論是用于張拉端,還是用于固定端,都必須有出廠合格證,并且觀感要好,最好選用信譽(yù)好的廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品【5】。
2.3 預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)
鋪設(shè)前需要預(yù)制鐵馬凳,控制預(yù)應(yīng)力筋的曲率固定點(diǎn)間距不大于2m,馬凳的高度根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定,跨中處可直接綁扎在底板筋上。預(yù)應(yīng)力筋的綁扎間距為1米左右,無粘結(jié)筋的曲率和各點(diǎn)起拱高度不同,雙向配筋形成縱橫交錯(cuò),要使每個(gè)交叉部位的預(yù)應(yīng)力筋的標(biāo)高和保護(hù)層滿足設(shè)計(jì)要求,應(yīng)注意筋的鋪設(shè)順序【6】。施工前將各向無粘結(jié)的交叉點(diǎn)的標(biāo)高進(jìn)行比較,決定鋪設(shè)順序,在非預(yù)應(yīng)力筋底筋綁扎完畢后,將無粘結(jié)筋放在模板上。無粘結(jié)筋應(yīng)鋪設(shè)在電線管的下面避免張拉時(shí)產(chǎn)生向下分力,導(dǎo)致電線管彎曲及其下面的混凝土破碎。預(yù)應(yīng)力板施工時(shí),以預(yù)應(yīng)力筋位置最重要,非預(yù)應(yīng)力鋼筋可適當(dāng)移位
2.4 預(yù)應(yīng)力筋的定位
預(yù)應(yīng)力筋的定位必須牢固可靠,不得在澆筑混凝土?xí)r移動(dòng),發(fā)現(xiàn)包裹層破壞應(yīng)及時(shí)用膠布封裹,震動(dòng)器不能直接接觸預(yù)應(yīng)力筋和管子。預(yù)應(yīng)力筋端部承壓鐵板應(yīng)固定在模板上,且必須與預(yù)應(yīng)力筋曲率垂直,預(yù)應(yīng)力筋張拉端用80×80cm預(yù)留孔,大梁張拉端根據(jù)柱梁的實(shí)際情況而定。預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)安裝完畢后應(yīng)進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收,確認(rèn)合格后才可澆筑混凝土。待混凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)要求時(shí)才可進(jìn)行張拉【7】。
2.5 預(yù)應(yīng)力筋的張拉
(1)大跨徑構(gòu)件或曲線預(yù)應(yīng)力筋布置構(gòu)件宜兩端張拉。(2)張拉時(shí)宜在構(gòu)件上對(duì)稱地進(jìn)行,以免出現(xiàn)偏心受壓過大而損傷構(gòu)件。(3)若同截面預(yù)應(yīng)力筋過多,則宜分批張拉,并考慮分批張拉時(shí)預(yù)應(yīng)力的損失。建議采用 “逐層澆筑,逐層張拉法”程序,拆模及支撐根據(jù)設(shè)計(jì)要求。張拉后, 采用砂輪切割機(jī)切斷多余的預(yù)應(yīng)力筋,嚴(yán)禁用電弧切割,預(yù)應(yīng)力筋露出錨具夾片長(zhǎng)度不小于30mm,再用細(xì)實(shí)混凝土封閉。
2.6 混凝土養(yǎng)護(hù)
混凝土灌筑完畢后,用帆布覆蓋靜養(yǎng)2-4h,然后送蒸汽養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)的溫度控制為:升溫階段時(shí)升溫速度不超過150℃/h,恒溫階段時(shí)溫度控制在60±10℃,當(dāng)梁體混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%時(shí)開始降溫;降溫階段時(shí)降溫速度不得超過1500℃/h。當(dāng)養(yǎng)護(hù)柵內(nèi)溫度與環(huán)境氣溫相差10℃以下時(shí)即可拆柵、拆模。
3 加強(qiáng)公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用的措施
3.1 合理進(jìn)行孔道預(yù)留
預(yù)應(yīng)力筋孔道的直徑與布置,要根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的受力性能,并參考預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固體系特點(diǎn)與尺寸確定;孔道成型要求孔道的尺寸與位置應(yīng)正確,孔道應(yīng)平順,接頭不漏漿,端部預(yù)埋鋼板應(yīng)垂直于孔道中心線,孔道成型的質(zhì)量,對(duì)孔道磨阻損失的影響較大,應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)。灌漿孔及排氣孔采用自行加工制作的鐵皮制品成本較低、效果有保證,其留置要注意孔距、防止雜物堵塞,兩端應(yīng)排氣通暢,保證管道灌漿的密實(shí)性。
3.2 嚴(yán)格預(yù)應(yīng)力筋的制作
鋼絞線的長(zhǎng)度要嚴(yán)格仔細(xì)的計(jì)算,鋼絞線下料應(yīng)以計(jì)算長(zhǎng)度為基礎(chǔ),根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,防止大量下料出現(xiàn)誤差;鋼絞線的編束要確保鋼絞線兩端排列順序一致,在穿束、張拉時(shí)不發(fā)生紊亂。對(duì)于大跨度連續(xù)梁把編束工作放在施工作業(yè)面進(jìn)行較為科學(xué),可以減少重復(fù)操作。
3.3 加強(qiáng)的預(yù)應(yīng)力筋穿束
穿束要注意穿束時(shí)機(jī)與穿束方法的選擇,應(yīng)綜合考慮穿束難易程度、工期要求、到貨情況、以及習(xí)慣做法等因素確定,要根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,選擇適合實(shí)際工程要求的施工順序與方法。采用先鋪鋼絞線后穿螺旋管的作業(yè)順序較適合于大跨度連續(xù)粱的施工。(是否要用文字說成小于50m?)<50米長(zhǎng)度的連續(xù)梁可采用人工穿束的方法,否則采用卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引穿束。
由于預(yù)應(yīng)力近10年來才在工程中開始大量應(yīng)用,各種理論基礎(chǔ)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還不充分,今后迫切需要進(jìn)行更加全面而系統(tǒng)的試驗(yàn)研究,更深入了解預(yù)應(yīng)力體系的工作性能,以提高公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用效果。
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