童淑萍
(撫州市公路事業(yè)發(fā)展中心黎川分中心,江西撫州 344600)
隨著交通流量的增加和城市化的推進(jìn),對橋梁的要求也越來越高。傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)雖然能夠滿足橋梁的承載需求,但存在結(jié)構(gòu)自重大、跨度限制等問題。為了有效克服這些問題,預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)被廣泛應(yīng)用。其中,后張法預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)是一種重要技術(shù),通過鋼束或鋼絞線的預(yù)先張拉,向混凝土構(gòu)件施加壓應(yīng)力,能使其在荷載作用下形成與外部荷載的抗衡,能有效提高橋梁的抗彎和抗剪承載能力,改善橋梁的整體性能。同時,預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)還能提高橋梁的耐久性和抗裂性能,延長橋梁的使用壽命。因此,有必要對該技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用進(jìn)行研究。
一般情況下,混凝土?xí)蜷L期受到外部荷載和環(huán)境影響而產(chǎn)生裂縫,加速混凝土的老化和損傷。然而,通過后張法預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù),內(nèi)部壓應(yīng)力可以抵消外部荷載引起的拉應(yīng)力,從而減少裂縫的產(chǎn)生,并有效延長橋梁的使用壽命。
在地震荷載作用下,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)能夠表現(xiàn)出優(yōu)越的抗震性能。預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土構(gòu)件能夠迅速形成抵消效應(yīng),即在地震力作用下,由于預(yù)應(yīng)力的存在,混凝土構(gòu)件內(nèi)部的壓應(yīng)力能夠迅速抵消地震荷載引起的拉應(yīng)力,這種抵消效應(yīng)可大大減小地震荷載對橋梁的影響,有效提高橋梁的抗震能力。
預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件預(yù)制是該技術(shù)的一大優(yōu)勢。在橋梁建設(shè)中,預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件可以在預(yù)制廠提前制作,然后運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行安裝。并且,在預(yù)制廠預(yù)制混凝土構(gòu)件,可以更加精確地控制混凝土的質(zhì)量和強度,減少施工現(xiàn)場的不確定性,有助于提高施工效率[1]。
在后張法預(yù)應(yīng)力橋梁的施工過程中,首先需要做好底座支撐處理。支架設(shè)置完成后,在橋梁的表面放置底板和腹板模板,并開始安裝底板和腹板的鋼筋。在這個環(huán)節(jié),定位精度必須符合設(shè)計要求,且鋼筋的數(shù)量要達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過嚴(yán)格的檢查,確保所有要求均符合后,開始進(jìn)行混凝土澆筑施工,底板和腹板的結(jié)構(gòu)會初步形成。其次,施工人員繼續(xù)進(jìn)行頂桿和金屬翼安裝,并進(jìn)行第二次混凝土澆筑施工,從而形成整體結(jié)構(gòu)。在整個施工過程中,需要嚴(yán)格控制混凝土澆筑質(zhì)量和時間,以保證結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性。最后,完成結(jié)構(gòu)的施工后,要進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉施工。
第一,鋼筋焊接。在熱軋鋼筋和封閉鋼筋的對接焊接過程中,必須確保接頭部位的焊接質(zhì)量合格,以免出現(xiàn)裂紋等焊接缺陷,保證鋼筋牢固連接,確保整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性[2]。
第二,冷拉調(diào)直。對于光圓盤條鋼筋,要進(jìn)行冷拉調(diào)直,對于輕質(zhì)鋼筋則要進(jìn)行冷拔試驗,以確保各方面參數(shù)符合要求。
第三,鋼筋骨架安裝。其一,進(jìn)行鋼筋骨架安裝施工時,需要根據(jù)設(shè)計方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),對鋼筋骨架進(jìn)行綁扎處理。其二,在綁扎過程中,必須確保鋼筋的規(guī)格和數(shù)量符合設(shè)計要求,遵循預(yù)定的綁扎方式,保證綁扎的緊密度和均勻性。每根鋼筋的綁扎位置都要準(zhǔn)確測量,確保鋼筋定位準(zhǔn)確無誤。交叉點處的綁扎應(yīng)重點處理,確保交叉點處鋼筋的連接穩(wěn)固可靠,不會出現(xiàn)脫開或滑動的情況。其三,在綁扎過程中,應(yīng)注意采用專用的綁扎工具和設(shè)備,確保綁扎質(zhì)量和效率。其四,綁扎完成后,對鋼筋骨架的綁扎質(zhì)量進(jìn)行檢查。檢查內(nèi)容包括綁扎的緊密度、綁扎點的位置和綁扎的牢固程度等。如果發(fā)現(xiàn)綁扎存在問題,應(yīng)及時進(jìn)行修正和補救,確保鋼筋骨架的質(zhì)量合格。其五,鋼筋骨架綁扎完成后,還需進(jìn)行綁扎點防腐處理,以防止鋼筋銹蝕。同時,要注意保護(hù)好綁扎點,防止綁扎點被損壞或污染。
在橋梁工程后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工中,鋼模型的安裝是關(guān)鍵的環(huán)節(jié),直接影響預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的性能和質(zhì)量。進(jìn)行鋼模型安裝施工時,需要按照工藝規(guī)范進(jìn)行。
第一,施工前需要對鋼模型進(jìn)行全面檢查,確保其表面平整、光滑,無凹凸缺陷,且焊接部位沒有裂紋。同時,使用脫模劑對鋼模型進(jìn)行均勻清洗,以確保各個位置沒有質(zhì)量缺陷。這樣可以保證鋼模型的質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),為后續(xù)施工提供良好的基礎(chǔ)。
第二,鋼模型的安裝需要使用專用的條帶進(jìn)行連接,并在吊裝之前對各個部件進(jìn)行檢查,確保其強度和穩(wěn)定性符合標(biāo)準(zhǔn)要求。在安裝過程中,需要特別注意末端模板的安裝,要仔細(xì)檢查是否有穿過膠管周邊的毛刺,如有發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時進(jìn)行處理,以免對結(jié)構(gòu)造成不利影響。此外,在鋼模型安裝過程中,必須嚴(yán)格控制施工順序,確保各個結(jié)構(gòu)部分安裝穩(wěn)固,以免影響后續(xù)施工的順利進(jìn)行。鋼模型安裝還需要根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的設(shè)計要求進(jìn)行定位,確保鋼模型位置精確。定位結(jié)束后,需要檢查內(nèi)部管道是否正確連接,確保其符合工程要求。
第三,模板拆除。通常情況下,應(yīng)在梁體混凝土強度達(dá)到規(guī)定要求后進(jìn)行拆除,并確保結(jié)構(gòu)表面的溫度與環(huán)境溫度之差在15℃以內(nèi)。在拆除過程中,需要按照一定的順序進(jìn)行。其一,要先拆除上拉桿的連接螺栓,然后依次拆除擋土墻模板。將排水管逐步拉出,最后進(jìn)行下部水平拉桿的拆除。其二,在模板拆除過程中,施工人員需要密切關(guān)注每個細(xì)節(jié),并嚴(yán)格執(zhí)行拆除方案和技術(shù)要求。同時,要做好現(xiàn)場監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)并處理可能出現(xiàn)的問題。
第一,拔管工作是在混凝土澆筑完成后,經(jīng)過充分檢驗確?;炷吝_(dá)到規(guī)定強度標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行的。在拔管作業(yè)中,橡膠管拔出要謹(jǐn)慎,以免損壞混凝土結(jié)構(gòu)。
第二,穿束前,施工人員必須徹底清理管道內(nèi)的水和雜物,確保穿束過程不會受到任何干擾。首先,施工前需要準(zhǔn)確測量和確定預(yù)留管道的位置、尺寸和角度,以確保其與橋梁結(jié)構(gòu)的吻合度。其次,根據(jù)預(yù)留管道的特點,選擇合適的穿束方法,可以采用管道穿越振動鋼管、切割法、曲線穿越法等。在穿束施工過程中,要確保施工操作準(zhǔn)確,防止對橋梁結(jié)構(gòu)造成損壞。在此,需要注意對管道與橋梁結(jié)構(gòu)的密封處理,以防止水分滲透導(dǎo)致腐蝕或損壞。最后,穿束施工后還需要進(jìn)行嚴(yán)格的驗收和檢測,保證預(yù)留管道的質(zhì)量和安全性,以保證橋梁的安全、穩(wěn)定使用。
第一,澆筑混凝土梁。其一,先進(jìn)行主體部分及下翼緣板、隔板等位置的澆筑,再進(jìn)行天花板斷面、造型墻等部分的澆筑施工。梁體結(jié)構(gòu)的澆筑作業(yè)從一側(cè)開始,逐步分段施工,直至另一側(cè)完成。每一層的澆筑厚度控制在300mm 以內(nèi),通過連續(xù)澆筑一次成型的方式,確保混凝土結(jié)構(gòu)的均勻性和緊密性。其二,在澆筑的過程中,先進(jìn)行底板部位的澆筑施工,然后進(jìn)行側(cè)板、腹板的澆筑。其三,完成澆筑后,對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行振搗處理,保證混凝土的密實度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。振搗深度約為200mm,以確保振搗施工的有效性。在振搗過程中,隨時關(guān)注混凝土結(jié)構(gòu)的性能,若發(fā)現(xiàn)影響施工效果的因素,應(yīng)及時采取處理措施。
第二,澆筑混凝土橋。其一,在混凝土澆筑過程中,按照道砟和端壁的順序進(jìn)行施工,從一側(cè)開始逐步澆筑,直至完成另一側(cè),以滿足整體結(jié)構(gòu)要求。其二,澆筑工作完成后,使用振搗器對現(xiàn)場進(jìn)行振搗處理,確保結(jié)構(gòu)性能符合要求。其三,橋臺混凝土澆筑結(jié)束后,進(jìn)行壓平處理,采用二次壓光的方式對表面進(jìn)行抹平施工,為后續(xù)防水層的施工提供基礎(chǔ)。同時,要設(shè)置合理的排水坡度。
在混凝土澆筑完成后,立即開始養(yǎng)護(hù)工作。首先,對混凝土表面進(jìn)行覆蓋,可采用濕潤的無紡布或塑料薄膜,以保持表面濕潤狀態(tài)。其次,定期進(jìn)行灑水保濕,確?;炷帘3譂駶櫊顟B(tài),通常需持續(xù)養(yǎng)護(hù)至少7 天。在高溫環(huán)境下,可采用遮陽措施,防止混凝土中的水分過度蒸發(fā)。在低溫環(huán)境下,需采取保溫措施,確?;炷琉B(yǎng)護(hù)溫度在合適范圍內(nèi)。養(yǎng)護(hù)期間需注意環(huán)境溫度和濕度的變化,及時調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施[3]。
預(yù)應(yīng)力筋張拉是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的重要工序,用于施加預(yù)先設(shè)置的預(yù)應(yīng)力,可增強混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力和耐久性,有效減少混凝土結(jié)構(gòu)的自身應(yīng)力和開裂,保證預(yù)應(yīng)力混凝土工程的安全、穩(wěn)定運行。
第一,在混凝土梁的預(yù)留孔中安裝張拉錨具和導(dǎo)向管,確保位置準(zhǔn)確。在張拉錨具中引入預(yù)應(yīng)力鋼束,通過張拉設(shè)備施加預(yù)定張拉力,使鋼束達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),之后錨固鋼束,完成預(yù)應(yīng)力筋張拉工作。
第二,在張拉過程中,嚴(yán)格控制張拉力和伸長量,以確保預(yù)應(yīng)力的準(zhǔn)確施加。
第三,張拉后需要進(jìn)行監(jiān)測和調(diào)整,確保預(yù)應(yīng)力穩(wěn)定、合格。
第一,進(jìn)行水泥漿的拌制處理。選擇性能和質(zhì)量合格的攪拌機,并帶有自動稱量裝置,按照規(guī)定比例加入水、水泥等材料,確?;旌狭闲阅芎细?,避免配置不當(dāng)影響施工效果。
第二,進(jìn)行孔道壓漿。每個孔道兩側(cè)各進(jìn)行一次壓漿施工,并控制好壓漿間隔時間,一般為30min 左右,確保壓漿施工時不會發(fā)生泌水問題,同時保證結(jié)構(gòu)強度性能合格[4]。
第三,明確壓漿施工順序。按照從上到下的順序逐步進(jìn)行孔道壓漿施工,確保各個結(jié)構(gòu)部分施工合格后繼續(xù)施工。
第四,實施壓漿工藝。在后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工中,孔道壓漿作業(yè)是一個關(guān)鍵步驟,該環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量直接關(guān)系到整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。通常需要在施工的第一天開始孔道壓漿作業(yè),確保后續(xù)工作的順利進(jìn)行。在孔道壓漿作業(yè)過程中,首先利用箱梁一側(cè)的壓漿泵將預(yù)先調(diào)配好的水泥漿液傳輸?shù)娇椎纼?nèi),提高結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性。同時,需要及時排出孔道內(nèi)的空氣,以確保漿液能夠充分填充孔道,以保證壓漿質(zhì)量。一種常見的方法是將壓漿管道插入孔道一側(cè),然后使用另一套壓漿設(shè)備進(jìn)行第二次孔道壓漿施工。這種方式能夠確保漿液充分填充孔道的每個部分,從而提高整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。進(jìn)行孔道壓漿施工時,還需要控制壓漿壓力和時間,以確保壓漿的均勻性。一般情況下,需要在壓力穩(wěn)定保持10s 左右再關(guān)閉截止閥,完成壓漿施工[5]。
在混凝土橋梁工程中,孔道壓漿工作的順利進(jìn)行是確保橋梁結(jié)構(gòu)安全和穩(wěn)定的關(guān)鍵,但孔道壓漿完成后的后續(xù)工作同樣不可忽視,包括清理剩余水泥、封錨處理及鋼筋綁扎等,這些步驟的施工質(zhì)量也會直接影響橋梁的整體性能和使用壽命。
首先,孔道壓漿完成后,需要立即將橋梁兩側(cè)的剩余水泥徹底清理干凈,以免影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和外觀。特別需要注意清理支撐墊板、錨具等關(guān)鍵位置上的多余水泥,以保證這些關(guān)鍵部位的功能不受影響,從而保證整體結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。
其次,封錨處理是在孔道壓漿工作結(jié)束后的重要步驟,通常在孔道施工完成3 天內(nèi)進(jìn)行,目的在于保護(hù)混凝土橋梁的錨具不受外界環(huán)境的侵蝕,保證其使用壽命和功能。在封錨處理過程中,要使用合適的材料和方法,保證封錨層的質(zhì)量。同時,要注意控制施工環(huán)境的濕度和溫度,以保證封錨層能夠充分干燥和固化,達(dá)到預(yù)期效果。
再次,在鋼筋綁扎過程中,需要特別關(guān)注混凝土橋梁端部的澆筑質(zhì)量。端部的澆筑質(zhì)量直接影響橋梁的整體結(jié)構(gòu)性能和耐久性,因此需要確?;炷翝仓木鶆蛐?、緊密性,并進(jìn)行充分振搗,以有效避免混凝土裂縫問題,提高橋梁的抗壓強度和穩(wěn)定性。
最后,進(jìn)行混凝土橋梁封錨處理時,必須按照設(shè)計方案的要求執(zhí)行,確保封錨尺寸準(zhǔn)確無誤。為了確保結(jié)構(gòu)尺寸和性能合格,必須在施工后及時進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督檢測,從而保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。
后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)對橋梁工程順利建設(shè)有積極作用,可滿足工程標(biāo)準(zhǔn)和要求。在該技術(shù)的應(yīng)用過程中,需要加強對各個結(jié)構(gòu)部件的檢查,確保鋼筋表面沒有銹蝕嚴(yán)重的情況,混凝土強度達(dá)到要求。今后應(yīng)繼續(xù)探索后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)要點,同時積極引進(jìn)先進(jìn)的智能技術(shù),實現(xiàn)智能化施工,以促進(jìn)橋梁工程施工質(zhì)量的不斷提升。