桥梁施工中后张法预应力技术应用

来源 :基层建设 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a1028399914
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:近年来后张法预应力技术在桥梁施工中不断的普及应用,这一技术已经成为工程技术人员以及桥梁施工人员所要重点考虑以及解决的技术问题。文章论述了后张法预应力在桥梁施工中的几道重要工序,包括穿孔、张拉、孔道设置\质量控制以及压浆等,并主要阐述了在桥梁施工中预应力后张法技术的施工工艺,并分析了预应力后张法施工常易出现的质量问题,提出了相应的常用的预防措施,可供参考。
  关键词:桥梁施工;预应力技术;后张法;施工工艺
  1前言
  近几十年来,预应力混凝土结构在各种工程项目中得到了广泛的采用,而从施加预应力的方法上来讲,又以后张法预应力和先张法预应力为主。而二者相比较,后张法预应力具备曲线配筋,而且不需要固定的张拉台座,设备简单,操作更为方便,故而这种方法能在施工现场得到广泛应用,尤其是在大量市政桥梁工程中,基本都是采用这种方法施加预应力。预应力技术是当今桥梁施工领域发展速度最快、用途最为广泛、最有发展潜力的一门科学技术。20世纪90年代以来,预应力技术在国内公路桥梁建设中得到广泛应用。
  预应力混凝土连续梁桥是大跨径桥梁中经济合理的型式之一,它具有正弯矩小、桥面接缝少、行车舒适、刚度大、整体性强、耐久耐震、外型美观、便于养护等优点。但由于后张法预应力板梁施工技术难度大,人员、材料和机械要求高,在现场施工中更易出现一些质量技术问题。
  2后张法预应力技术施工工艺
  2.1预应力材料的检验及试验
  因预应力施工的特殊性,预应力材料必须经过严格的试验检验。钢绞线成批验收,每批应由同一批号、同一规格、同一生产工艺制作的钢绞线组成,每批质量不大于60t,从中任取3盘,进行表面质量、直径偏差、捻距(钢绞线拧起来后旋转一周的长度)和力学性能试验。锚具进场验收后,先进行外观检查,合格后从每批中抽取5%并不小于5套锚具,对其中有硬度要求的夹片进行硬度试验。除以上材料按规范取样做试验外,还应从试验合格的同批锚具中抽取5%,组成钢绞线锚具组装件进行静载锚固性能试验。静载锚固性能试验合格后,方能在施工中用作锚具。
  2.2孔道预设
  孔道预设正确与否,是施工过程中的关键之一。孔道的直径一般比预应力筋(束)外径、钢筋对焊接头处外径或必须穿过孔道的锚具外径大10mm~15mm,管道采用金属波纹管事先预埋制孔。在波纹管接头处一定要将波纹管接口用小锤整平,并用胶带缠紧,同时要检查波纹管是否因为钢筋焊接等原因产生破损,一旦发现应及时修补,在浇筑混凝土时安排专人清孔,保证管道通畅,同时,在振捣时,应注意不能破坏波纹管,且不允许管道位移,尤其应避免管道上浮,以保证达到预应力的预期效果。
  2.3穿束
  在桥梁施工中,穿束通常有两种方法:一是在孔道成型前就将钢束穿人波纹管中;二是在孔道成型后再进行穿束。在此主要介绍第二种方法。在孔道长度较短的情况下,可采用单根编号穿束,即每根端部贴医用胶布并编上号,逐根穿入孔道,并对应安装锚具。而当孔道较长时,宜采用编束穿孔并需使用梳形板,以防钢绞线打绞影响张拉操作和构件的使用安全,此时需用卷扬机拖拉穿束。为减小孔道摩阻力,可事先采用碱性肥皂水灌洗孔道,需注意不可在钢绞线上涂润滑油。
  2.4预应力张拉
  (1)张拉设备的校核;预应力施工中的各种设备、仪表,均需定期维护和校验,预应力施工是以油表读数和钢绞线伸长值这二者来控制的(双控),并以油表读数为主,钢绞线伸长值作校核。千斤顶多次使用后缸内摩擦系数发生变化,油压表灵敏度也发生变化,因此,必须根据使用情况进行定期校验。
  (2)张拉的原则;梁体强度到达设计要求后立即张拉,张拉后按规范要求压浆和安装,防止粱体因横向刚度较小,张拉后又长时间放置而产生侧弯。考虑徐变等影响,该大桥需在混凝土强度达到设计强度的100%,弹性模量等于3.55×104MPa,且混凝土龄期>12d后方可进行预应力施工。后又因考虑到控制箱梁腹板的裂缝,经设计变更,可在混凝土强度达到70%的设计强度时,进行第一次张拉——张拉应力达到(张拉控制应力)的50%,待混凝土强度达到设计强度的100%,弹性模量等于3.55×104MPa后,进行第二次张拉,达到的100%。
  (3)张拉顺序;预应力筋的张拉顺序应符合设计要求,可采用分批、分阶段对称张拉,以免构件承受过大的偏心压力,同时应尽量减少张拉设备的移动次数。
  2.5孔道灌浆
  后张法孔道灌浆的作用是保护预应力筋和防止其锈蚀,使预应力筋与构件混凝土有效地粘结,以控制裂缝的开展。该大桥设计规定孔道灌浆为M20的水泥浆。在施工中,水泥浆的基本原材料采用了525R普通硅酸盐水泥,减水剂采用了FDN型高效减水剂,以0.38的水灰比进行配制。水泥浆的配合比为:水泥:水:减水剂=1:0.38:0.006。张拉完毕后,应立即对梁体压浆,防止预应力值损失影响起拱度。压浆前先将锚头夹片缝隙用水泥砂浆堵住,再使用压浆机压水泥浆,压浆最大压力0.6MPa,俟排气孔冒出浓浆后用木楔块封堵,压浆另一端流出浓浆后用截门封闭保压至0.5MPa达2min,关掉截门,压浆4~5h后,再拆除截门,每一孔道压浆均一次完成,并根据规范要求制作用于鉴定水泥浆强度的试件。综上所诉,该大桥的箱梁后张法施工,从确定施工方案起,就合理组织,严格要求,不仅对材料严格把关,且对所有施工人员进行了培训,按照IS09001:2000质量管理体系的要求,加强全面质量意识,保证每道工序都按照操作规程施工,既满足了设计要求,又创造了优良的施工质量。3.压浆
  2.6压浆
  压浆要在预应力筋张拉完毕后立即进行,防止钢筋锈蚀以及耐久性的降低。灌浆之前要保证孔道的洁净与湿润,如果是水平孔道应该首先灌注下层的孔道,而竖直孔道要遵循自下而上的顺序实施灌注,同时在下段的顶部以及上段的底部设置灌浆孔和排气孔。灌浆选用0.5mpa—0.6mpa,进行均匀缓慢的灌浆,中途不得停止。   2.7张拉过程中需要注意的问题。
  进行短预应力锁(张拉的伸长量不大于30mm)张拉之前要实现对千斤顶的油缸供油,使其外伸20mm,防止出现故障工具锚拆卸困难时千斤顶不能完全的回程;安装工具锚以及工作锚时要注意防止应力筋的缠绕的发生,确保正常的锚固;在工具锚夹片外圆锥面垫一层塑料薄膜,以防止工具锚卡死;工作锚、夹片以及工具锚、夹片要配套,保证不出现断丝以及滑丝现象;回油自锚时首先将一端进行完毕,之后再进行另一端。
  2.8张拉锚固。
  首先是工作锚的安装:如果孔道的形状为直线,锚环的中心要与孔道同轴,如果孔道的形状为曲线,锚环要向曲率中心偏移4mm。然后使用手捶敲击夹片,使锚环以夹片顶紧;其次是工具锚、千斤顶以及限位板的安装。为了保证工具锚的拆卸,当千斤顶的张拉深长小于6cm时要将其活塞伸长3cm;之后是张拉缸进油、回程缸回油以及张拉开始操作,此过程保证工具锚的夹片的外漏长度在3cm以下;最后是在张拉持荷后进行回油自锚以及关闭电机、检查钢束的锚固情况。
  2.9后张法预应力混凝土施工的安全措施。
  张拉作业时除了张拉作业人员外不准其他人停留,并在现场树立明显的警告标志。张拉作业的安全要遵循以下几个原则:张拉之前对于所有的设备进行检查,及时的更换故障部件;使用到的液压设备要配备安全阀,同时设定最大的安全负荷;在高压液压软管以及千斤顶之间设置安全阀,防止软管的破裂导致的千斤顶的突然弹回;张拉设备要定期的进行校准;对承压板以及锚具设备周围的混凝土实施密切的关注;确保锚具以及相应的辅助设施的良好状态;关注张拉的全过程,防止意外事故的发生,同时佩戴防护眼镜;最后是严禁在张拉设备的后方停留。
  3预应力后张法施工常易出现的质量问题与预防措施
  3.1张拉作业管理混乱
  张拉设备使用混乱,表现为未经标定、检验或超期使用;随意配套组合使用,造成张拉力不准确;操作人员没有遵照原定的张拉顺序进行张拉,使结构受力不均衡,造成构件变形,出现不正常裂缝,严重时会使构件失稳。常用的预防措施如下:
  (1)千斤顶、油泵及压力表要经编号配套后进行标定。每套设备标定后应及时绘出张拉力与压力表读数的关系曲系。
  (2)标定张拉设备用的试验机或测力计精度不得低于±2%,压力表的直径不得小于150mm,其精度不应低于±1.5%。
  (3)经配套标定的张拉设备,必须配套使用,不许随便更换,随意搭配组合使用。
  (4)使用过程中,一旦其中某项设备发生故障,需要更换时仍须再行配套标定。
  3.2金属波纹管孔道漏浆
  现浇预应力混凝土结构浇筑混凝土时,金属波纹管(螺旋管)孔道漏进水泥浆。轻则减小孔道截面面积,增加摩阻力;重则堵孔,使穿筋困难,甚至无法穿入。当采用先穿工艺时,一旦漏入浆液将预应力筋铸固,造成无法张拉。常用的预防措施如下:
  (1)金属波纹管出厂时,应有产品合格证并附有质量检验单,其各项指标应符合行业标准《预应力混凝土用金属螺旋管》(JG/T301394)的要求。
  (2)搬运时应轻拿轻放,不得抛甩或在地上拖拉;吊装时不得以一根绳索在当中拦腰捆扎起吊。在室外保管的时间不可过长,应架空堆放并用毡布遮盖,防止雨露及各种腐蚀性气体或介质的影响。
  (3)金属波纹管的接长,可采用大一号同型波纹管。接头管的长度为200mm~300mm,在接头处波纹管与居中碰口;接头管两端用密封胶带或塑料热塑管封裹。
  (4)波纹管与张拉端喇叭管连接时,波纹管应埋入式固定端钢绞线连接时,可采用水泥胶泥或棉丝与肢带封堵。
  3.3预应力筋的滑丝和断丝
  后张法预应力筋张拉时,预应力钢丝和钢绞线发生断丝和滑丝,使得构件和预应力筋受力不均匀或使构件不能达到所要求的预应力值。常用的预防措施有:
  (1)预应力钢材与锚具应当具有良好的匹配性,因此,现场实际使用的预应力钢材与锚具,应与预应力筋—锚具组装件锚固性能试验用的材料一致。如现场更换预应力钢材与锚具之一,应重做组装件锚固性能试验。
  (2)预应力钢材下料时,应随时检查其表面质量,如局部线段不合格,则应切除。
  (3)预应力筋编束时,应逐根理顺捆扎成束,不得紊乱。
  (4)预应力筋穿入孔道后,应将其锚固夹持段及外端的浮锈和污物擦拭干净,以免钢绞线张拉锚固时夹片齿槽堵塞而引起钢绞。
  4结语
  总之,我国的经济在不断发展,城市化进程亦在不断推进,人们对市政桥梁预应力也越来越重视,后张法预应力是市政桥梁工程施工中,使用的最为广泛的施工技术,可以说是整个工程的重要环节。它的施工质量是市政桥梁施工质量的重要保障,为了保障整个工程的施工质量,工程技术人员有必要了解与掌握预应力施工的特点及后张法预应力技术以及施工的方法,望其能从本文中得到些许参考。
  参考文献:
  [1] 侯名飞.综述后张法预应力施工技术在建筑结构中的应用[J].科技风.2009(15).
  [2] 胡来平.杜航.浅析后张法预应力技术在桥梁施工中的应用[J].科技创新导报.2010(4).
  [3] 冯大斌.栾贵臣主编.后张法预应力砼施工手册[M].中国建筑工业出版社2008.
其他文献
摘要:混凝土的施工质量会对到水工建筑的耐久性和实用性产生直接影响,因此水工建筑企业必须高度重视混凝土施工的质量问题。下文笔者首先对混凝土的性能要求进行简单的介绍,进而探究水工建筑混凝土的通病,最后提出混凝土结构的施工要点。  关键词:水工建筑;混凝土施工;技术要点  前言  我国目前大多数的水利工程都是以混凝土结构为主,水工建筑中混凝土工程设计和施工的质量直接影响着整个工程的使用性、安全性和效益性
期刊
摘要:在现代工程建设中,监理人员发挥着不可替代的作用,同时监理人员也肩负着重要的责任与使命。本文主要探讨建筑工程施工中存在的一些安全隐患,以及相关的监理措施,为加强建筑工程安全监理工作提供重要参考。  关键词:建筑工程;监理;安全;措施  目前监理的重要作用越来越受到人们的认可,监理制度已经成为保障建筑工程顺利实施的关键。不过,在实际工作中还是会经常出现一些施工安全问题,影响到工程的顺利实施。因此
期刊
摘要:在一个建筑工程中,施工技术管理是工程的核心,它是保证从施工开始到验收合格的主要力量。本论文在论述建筑施工技术管理的原则基础之上,重点分析了如何做好建筑施工技术管理工作,保证建筑工程的顺利进行。  关键词:建筑工程;现场施工;管理  引言  随着全球经济化的不断推进,国内的建筑企业遭到越来越多国外企业的威胁,建筑行业的市场竞争越来越激烈,要想在激烈的市场竞争中取得一席之地,必须注重建筑工程项目
期刊
摘要:混凝土裂缝是桥梁施工以及后期养护中常见的问题,本文拟据笔者多年的施工经验谈谈裂缝产生的原因,以及有效的预防和控制措施,最大力度的预防和控制裂缝,保障民生安全。  关键词:桥梁裂缝种类;形成原因;预防措施;裂缝处理  一、钢筋混凝土裂缝的原因分析  钢筋混凝土裂缝形成的原因较多,也比较复杂。常规裂缝机理有:干缩裂缝、地基下沉裂缝、应力集中裂缝、荷载引起的裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝等。造成裂缝的因
期刊
摘要:土工试验和原位测试是工程勘察中必不可少的项目,其结果直接关系着工程勘察的结果,所以在工程勘察中要十分注重土工试验和原位测试。本文首先阐述土工试验与原位测试在工程勘探中的应用,详细介绍原位测试中静力载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验几种测试方法,进而对土工试验与原位测试比较分析,指出土工试验在工程勘察中的应用存在的问题,并提出相应措施,以加强土工试验结果的准确性。  关键字:土工测试;原位测
期刊
摘要:屋面漏水问题,不仅会导致建筑物的品质下降,同时会缩短建筑物的寿命,也会给建筑物使用者造成不必要的麻烦。屋面防水问题一直困扰着施工人员,也是建筑施工中的技术难点,因此在建筑施工过程中,必须要做好屋面防水施工。  关键词:屋面防水;建筑施工;建筑质量  建筑防水质量的优劣,不仅直接影响建筑工程使用寿命和结构安全,更和用户的生命财产安全息息相关。也正因如此,建筑业界素有“结构第一、防水第二”的说法
期刊
摘要:随着我国经济社会的迅速发展和建筑行业的发展,人们越来越重视建筑工程的施工技术和现场施工管理,对建筑工程的施工技术和现场施工管理相应的提出了更高的要求。为了确保建筑工程中建设项目质量,需要不断注意施工管理和工程质量管理,为此,本文探讨了施工技术和现场施工管理在建筑工程中的应用,对其现状和存在的问题进行了分析研究,并针对具体问题提出了加强建筑工程的施工安全管理的措施建立,这对于加强建筑工程的施工
期刊
摘要:随着信息技术的不断发展和应用范围的日益广泛,信息化技术在建筑领域的重要性越来越突出,建筑施工监理是建筑工程的重要组成部分,信息化技术在建筑监理方面的应用能够大大的优化监理工程效率,但是当前建筑监理信息化应用仍然存在一些问题,影响了建筑施工监理的进一步发展。基于此,本文对信息化技术用于建筑施工监理面临的问题和解决对策进行了探讨,以期为建筑施工监理工作提供一定的参考。  关键词:信息化技术;建筑
期刊
摘要:本文主要针对水下爆破施工技术在航道中的应用展开了探讨,通过结合具体的工程实例,对爆破方案及参数确定作了阐述和分析,并提出了一系列相应的防护措施,以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。  关键词:水下爆破;施工技术;航道;应用  所谓的水下爆破,是指在水中、水底或临时介质中进行的爆破作业,而水下爆破常用的方法有裸露爆破法、钻孔爆破法以及洞室爆破法等。此种施工技术在航道的施工中有着广泛的应
期刊
摘要:交通在助推各个地区,尤其是农村地区经济发展中发挥着不可替代的作用,而在农村公路与桥梁建设中,公路与桥梁施工技术与施工质量密切相关。在车辆荷载大、车流量不断增加的新形势下,加强施工技术管理,确保公路与桥梁施工质量,具有重要的意义。笔者在本文中,从公路与桥梁施工技术管理内涵、影响因素和措施三方面分析了该命题。  关键词:公路;桥梁;施工技术;内容;措施  随着农村经济社会的快速发展,尤其是“三农
期刊