1、刍议桥梁工程的预应力施工技术在桥梁施工中的具体应用【摘要】桥梁的建设是我国开展基础性建设中的一项重要工作内容,在技术不断创新的今天,预应力技术早已经走入了我国桥梁建设质量的关键因素和重要手段之一。借助预应力技术,可以充分发挥施工材料自身的强度特点,使得建设的桥梁更加坚固耐用,而且桥梁预应力工程施工可以有效减轻桥梁自身材料的重量,从而增加桥梁的可跨度加大的能力,有助于桥梁更加简洁和美观,使用预应力技术完成的桥梁工程,行车更加舒适和安全,因此,预应力技术应用将有更加广阔的空间。关键词:桥梁工程;预应力;技术创新随着社会的快速发展和进步,交通运输压力不断加大,桥梁建设作为交通运输的枢纽工程成为交通建
2、设的关键之一,为了提高桥梁建设材料的使用强度、解决桥梁使用过程中开裂现象、减轻桥梁自重、增加桥梁跨度等,所以桥梁预应力工程施工技术在桥梁建设中被广泛应用。桥梁预应力工程施工步骤可以分为:孔道成型、下料、穿筋、张拉、压浆五个部分,根据主要施工步骤结合必要的案例分析,可以深刻了解预应力施工技术的全面貌,对实际施工有所助力。一、现代桥梁施工特点现代桥梁施工中,高架桥较为普遍,施工过程中,高架桥基础、承台、墩柱施工并达到一定龄期后,进行预应力砼连续箱梁的施工。连续箱梁采取分段施工,每节段采用两次浇注,先浇注箱梁的底板、腹板砼,然后立顶模浇注顶板砼。施工工艺流程主要包括:支架基础施工支架搭设底腹模板安装
3、底腹板钢筋安装波纹管安装、定位混凝土浇注顶模安装顶翼板钢筋安装上层砼浇注养护钢绞线编束、穿束预应力张拉封锚继续养护模板支架拆除。 二、施工方法描述(一)支架与模板的施工:一般来说,高架桥处于河流偏僻地带,地势普遍高低起伏,地基承载力较差,采取钻孔灌注桩承载,浇筑混凝土横梁,上部搭设贝雷架,后搭设碗扣支架。支架方案经详细计算并报监理审批后实施,支架搭设完毕经验收合格后,安装箱梁底模板,模板采用 2cm 厚竹胶板,安装时先底模、再侧模、后顶模。按设计要求预留预拱度。在箱梁底板及腹板的钢筋绑扎完毕后,即可安装底板及腹板的侧模板。(二)普通钢筋和预应力钢绞线安装:箱梁钢筋绑扎分两次进行,第一次是在底模
4、安装完成后绑扎底板及腹板的钢筋,第二次是在底板及腹板的砼浇注完毕、顶板和翼板底模安装好之后,再绑扎顶板和翼板的钢筋。按设计要求安装支座钢垫板、防撞栏杆预埋钢筋(翼板) 等预埋件。 预应力钢绞线和波纹管埋设前应检查是否有破损、锈蚀及油污,焊接钢筋时采取用湿纸板隔挡的办法,防止波纹管被焊接的火花击穿,发现破口应及时修补。定位筋按间距 50cm布设,穿放波纹管与管间接头,并将其固定,砼浇注 3 天后方可穿束,钢绞线两端预留100cm 作为张拉使用。 (三)砼浇筑与养护。一般来说,箱梁采用 C50 商品砼,浇注分两次进行,先浇注底板及腹板, 在顶板和翼板底模安装、钢筋绑扎后,再浇注顶板和翼板砼。施工中
5、混凝土由汽车式输送泵泵送入模。浇注过程中采用插入式震捣器和插钎震捣,快插慢拔,直至砼表面泛浆不冒气泡为止,并注意避免损伤波纹管。箱梁两端的施工人员要不时地(约 15min 一次) 来回拉动波纹管内预先穿入的清孔器,清孔器孔尺寸,砼浇注完后 2 小时内最后拉一次,拉动清孔器必须从梁的一端拉到另一端,预防波纹管堵塞。底板砼应从两端的横隔梁处同时向箱梁的中间分层分段浇注,每段 46m ,每层 30cm 振捣密实。在下层砼初凝前浇注上层砼,振动棒插入下层砼 510cm。在砼浇注完毕初凝后,用麻袋覆盖,洒水养护,养护时间不少于 10d。 (四)模板、支架的拆除。箱梁侧模在砼强度达到 12.5Mpa 后拆
6、除。拆除后应立即清理干净,堆放在便于取用的地方。内模在砼达到 15Mpa 后拆除。拆内模板时观察模板内壁表面有无砼脱落,孔道有无变形,以掌握最佳拆模时间。现浇箱梁养护达到 40Mpa 的强度后,即可拆除底模和支架。支架拆除时,从上往下依此进行。 (五)预应力张拉。当箱梁砼强度达到设计强度的 100%以上,砼龄期不小于 10d 方可张拉预应力钢束。 张拉顺序:按设计编号顺序张拉,张拉以应力控制为标准,同时以伸长量作为校核。 张拉程序: 0初应力1.03Rcon(持荷 2min)Rcon(锚固) 。将钢绞线稍加张拉,以消除钢绞线松弛态,并检查孔道轴线、锚具和千斤顶是否在一条直线上; 当钢绞线初始应
7、力达到张拉力控制值的 10%时,可在钢丝上划记号,作为量测伸长量的参考点并检查钢绞线有无滑动;将张拉力加大到设计的 103%,并持荷 2min;将张拉力回复到设计张拉力的 100%,并量测钢绞线的伸长量。如果伸长量符合要求,则封闭锚具并拆除千斤顶;如果伸长量和张拉力与设计计算值相差大于6%时,则暂停张拉,待查明原因并解决后方可继续张拉。(六)孔道压浆 (1)水泥浆制备: 先将水加于拌和机内再放入水泥,经充分拌和后再加入掺加料。拌和应至少 2min,直至达到均匀的稠度为止,每次调配以满足 1h 的使用量即可;(2)孔道压浆:压浆分两次进行,每个孔道在两端先后各压浆一次,间隔时间以达到先压注的水泥
8、浆既充分泌水又未初凝为度,一般约 30min; (3)压浆顺序:按先下后上的顺序压浆,将集中一处的孔一次压完;(4)压浆工艺:一是预应力张拉后 24h 内即对孔道进行压浆;二是由箱梁一测的压浆泵将纯水泥浆,经压浆胶管从压浆嘴压入孔道内,压力最少升到 0.7Mpa,当另一端饱满并渗出浓浆( 排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆 )时用木塞堵孔,并稳 10s 后,关闭进浆管截止阀,拆卸进浆管,后安装至另一孔道上;三是间隔约 3045min 后,拔出两端排气孔木塞,在另一端安装进浆管,并将进浆管截止阀全部打开,用另一套压浆设备进行第二次压浆,待排气孔流出浓浆时再用木塞堵孔及关闭进浆管截止阀,并稳压 10
9、s 以上后关闭截止阀,拆卸进浆管重新安装到另一个孔道上,该孔道的压浆工作即告完成;四是保证钢丝束全部充浆,进浆口应予封闭,直到水泥浆凝固前,所有塞子、盖子或气门均不得移动或打开。 在上述步骤结束后,需要进行封锚及养护。预应力筋张拉灌浆后,将预应力钢绞线超长部分用切割机切断,切割时用水先淋湿以保护锚具并用砼封锚保护。 三、预应力施工质量控制措施(一)钢绞线与锚具:每次进场的钢绞线与锚具等,必须有出厂合格证,同时进行原材料试验、锚具组装件的静载锚固性能试验。不同规格的钢绞线与锚具应分类堆放,做好标识。施工中,应校对所施工的钢绞线与锚具的规格与设计是否一致。 (二)预应力设备:张拉前张拉机具须进行标
10、定,千斤顶与压力表配套检验,确定千斤顶和压力表之间的关系曲线,千斤顶与压力表配套使用不得互换。压力表的刻度不低于1.5 级。 (三)预应力张拉:施加预应力前对砼构件进行检验,外观和尺寸应符合质量标准要求,砼强度不得低于设计规定。检查夹片与锚孔是否有泥浆或杂物,对夹片处的钢丝束用钢丝刷进行清刷。张拉开始前所有的预应力钢束在张拉点之间应能自由移动,各钢绞线松紧程度应一致,其应力值不得超过总应力 5%,钢束伸长值与计算值相差不宜超出 6%。当张拉力加至设计值,上紧主拉杆螺母,千斤顶的压力应在锚具和钢绞线束不受振动的方式下予以解除。 结论应用于桥梁中的预应力施工作业,较为常见于后张法预应力作业法,在市政桥梁的建设中普遍采用,由于施工工艺精良,作为工程技术人员必须要熟悉掌握。 小 清 新 文 章来 源 海 内 论 坛 :www.hnlt.org参考文献1公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000 2混凝土结构工程施工及验收规范GB50204-2002 3 冯大斌,栾贵臣主编.后张法预应力砼施工手册.中国 建筑工业出版社。