姜海洋张娅萍
中国建筑土木建设有限公司北京市100070
摘要:我过城市化建设的突飞猛进发展,对基础交通建设的要求也不断提交,桥梁工程的施工技术在不断发展提高。本文已台辉高速豫鲁界至范县段中箱梁的预制为例,结合自身管理经验,对桥梁工程的预应力施工进行分析和探讨,提出一线控制措施,旨在提高桥梁工程的施工技术水平。
关键词:钢筋加工场;预应力施工、质量控制
1钢绞线及锚具应如何选择
1.1预应力钢绞线的选择。预应力钢筋、矫直回火预应力钢丝、冷拉预应力钢丝、低松驰钢绞线、普通预应力钢绞线和低松弛预应力钢丝是目前主要使用的预应力钢材。在选择预应力钢绞线时要对以下几个方面进行认真考虑:
①性能参数:表面状态、几何参数、伸长率、松散性、屈服荷载、断裂荷载、松弛等;
②钢绞线的各种标准:破断荷载、品种规格、松弛性、延伸率、尺寸公差等。
1.2预应力锚具的选择。机械锚固和摩阻锚固这两大类锚具是后张法预应力混凝土结构主要使用的锚具。
①机械锚固类锚具是采用机械加工的方式在预应力钢材的端部形成一个锚碇的条件,以方便锚固作业。高强度粗钢筋或集束型高强钢丝一般用这类锚具进行锚固,当然单根或多根钢铰线也有用此法的。这种方法有锚具应力损失较小、连接比较方便的特点,并且在重复张拉或放松调整预应力的工作可以在未灌浆前进行。
②利用楔形锚具,将预应力钢材“挤紧”形成锚旋作用的锚具称为摩阻锚固类锚具。这类锚具的优点是:锚力吨位较大、变化较多,穿索方便,品种较多,所以可以广泛应用;缺点是:锚具应力损失较大,不方便连接或重复张拉作业。
2波纹管成孔控制要点
2.1波纹管在安装前要逐根进行外观检查。
2.2波纹管严格按设计规定的孔道坐标确定波纹管的位置,尤其是曲线段,可按设计图纸中预应力筋的曲线坐标,以梁底模板为基准,直接量出相应点的高度,标在箍筋上,定出波纹管曲线位置。
2.3为了防止浇注混凝土时上浮,管道纵横坐标定位宜采用Φ12钢筋焊接成“U”字型定位架,并按标定位置点焊在箍筋上,箍筋下面用垫块垫实。管道定位筋每隔50~80cm一道,直线段不超过80cm,曲线段不超过50cm,曲线段要保证定位准确、形状圆滑、线性顺畅。当普通钢筋对波纹管有干扰时,可适当调整普通钢筋位置,并遵循以下避让原则:波纹管→钢筋骨架→主筋→构造钢筋(位置在前的项目优先保证)。
2.4波纹管接头连接要平顺、牢固,所有接头连接采用大一号的波纹管套管,接头的长度为200~300mm,其两端用胶带缠裹封闭,波纹管与梁端锚垫板的连接处及锚垫板压浆孔也采用胶带封严,以防砼浇注时渗入水泥浆。波纹管插入锚垫板喇叭口的长度不得大于喇叭口直线段长度。
2.5波纹管安装就位过程中,应尽量避免反复弯曲,以防管壁开裂。同时,在焊井字形定位钢筋时应对波纹管采取防护措施,防止电焊火花烧伤管壁。波纹管安装后,检查其位置、曲线形状是否符合设计要求,波纹管的固定是否牢靠,接头是否完好,管壁有无破损等,如有破损,应及时用胶带修补。
2.6为了防止波纹管在浇筑砼过程中振捣挤压变形漏浆,砼浇筑过程中振捣棒不得碰撞波纹管。
2.7波纹管接长时,被接管旋进管内的长度不得小于100mm,接头管两端及锚垫板喇叭管接头处须用密封胶带封裹,避免混凝土浇筑时水泥浆渗入管内造成管道堵塞。
3预应力张拉工序
3.1箱梁预应力钢束采用两端同时张拉,以对称于构件截面的中轴线、上下左右均衡为原则,同时考虑不使构件的上下缘混凝土应力超过容许值。预应力张拉采用LTS-2智能张拉系统。
3.2张拉用千斤顶的校正系数不得大于1.05,油压表的精度等级不得低于1.0级。千斤顶标定的有效期不得超过六个月,且不应超过300次张拉作业。油压表鉴定周期不得超过一个月,且宜采用耐震压力表。当采用0.4级压力表时,检定周期可为三个月,但每个月应进行定期校准。千斤顶张拉吨位不应小于张拉力的1.2倍,且不应大于张拉力的2倍。
3.3通过伸长值的校核,可以综合反映张拉力是否足够,孔道摩阻损失是否偏大,以及预应力筋是否有异常现象等,因此对张拉伸长值的校核,要引起重视。预应力筋张拉伸长值的量测,应在初应力之后进行。
3.4预应力钢束张拉后,应测定预应力钢材的回缩量与锚具的变形量,其值不得大于6mm,如大于此值,应重新张拉或更换锚具后重新张拉。张拉完成后,校核测得的伸长量与计算伸长量,若两者差值在±6%以内,即合格。否则应查明原因可采取以下措施:①、重新校准张拉设备;②、对钢绞线作弹性模量检查;③、放松预应力筋更换钢绞线后重新张拉;④、重新测定波纹管孔道的摩阻系数。
3.5张拉顶板负弯矩钢束时,为方便施工,可截断张拉槽口处桥面板顶层纵、横向钢筋,但不宜随便截断槽口处箱梁顶板下层纵、横向钢筋;待钢束张拉完成后,务必将槽口处截断的钢筋采用等强度原则予以补强,确认补强质量后再浇筑封口混凝土。
3.6张拉注意事项:
①安装锚具时应注意工作锚环或锚垫板对中,夹片均匀打紧并外露一致;千斤顶上的工具锚孔位与构件端部工作锚的孔位排列要一致,以防钢绞线在千斤顶穿心孔内打叉。
②预应力钢材的断丝、滑丝,不得超过规范规定的要求,如超过规定数,应进行更换。
③在预应力作业中,必须特别注意安全,作业人员不得站在预应力筋的两端,同时在张拉千斤顶的后面应设立防护挡板装置。
④锚头部位混凝土出现裂纹时,应立即停止张拉,查明原因。
⑤在张拉过程中应作到四个同步:单束钢绞线两端张拉同步性、多束钢绞线对称张拉同步性、张拉过程同步性、张拉停顿点同步性。单束钢绞线两端张拉同步性是保证有效预应力在钢绞线内的合理均衡分布;多束钢绞线对称张拉同步性是避免梁体因受到偏心力矩作用而发生弯曲扭转和侧弯。
4压浆工序
4.1预应力筋张拉锚固完毕并经检验确认合格后方可切割端头多余的钢绞线,切割采用砂轮锯,严禁采用电弧焊切割,同时不得损伤锚具,切割后预应力筋的外露长度不小于3cm,钢绞线端头切割后采用高标号砂浆封锚。预应力筋张拉锚固后,孔道要尽早压浆,且应在48小时内完成压浆,孔道压浆采用智能真空循环压浆系统(IGS-400)进行压浆。孔道采用专用压浆料配制的浆液进行压浆。同一管道的压浆应连续进行,一次完成。压浆应缓慢、均匀的进行,不得中断,压浆至另一端出浓浆时,将出浆孔关闭。关闭出浆孔后,宜保持一个不小于0.5MPa的稳压期,保持时间宜为3~5分钟,使管道内浆液密实,保证压浆质量。压浆时压力宜为0.5~0.7MPa,对超长孔道最大压力不宜超过1.0MPa。压浆后应及时通过检查孔抽查孔道压浆的密实情况,如发现有不密实的,应及时进行补压浆处理。压浆完成后,及时清洗、保养机具,以便下次压浆使用并填写施工记录。压浆过程中及压浆完成后48小时内结构砼温度不得低于5℃,否则应采取保温措施。
4.2压浆时的注意事项:
①孔道压浆采用专用压浆料。浆液在使用前和压注过程中应经常搅动。
②当气温或构件温度低于5℃时,不得进行压浆。浆液温度不得超过32℃。管道内浆液在注入后48h内,结构混凝土温度不得低于5℃,否则应采取保温措施。当白天气温高于35℃时,压浆宜在晚上进行。
③压浆时,每一工作班应留取不少于3组试样,标准养生28d,检查其抗压强度作为质量评定的依据。
④压浆完成后,应及时对锚固端按设计要求进行封闭保护,对梁端砼凿毛并冲洗干净,设置钢筋网片后浇筑封锚砼,严格控制封锚后的梁体长度。对于长期外露的锚具,应采取防锈措施。
5结束语
通过以上叙述,大家对预应力在桥梁工程中的应用,及在应用过程中如何控制好预应力有了初步的了解,在施工中我们应不断探索预应力的控制工作,只有完善了此项工作,才能使预应力充分发挥作用,更好的满足施工及使用要求。
参考文献:
[1]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTJ023-85)
[2]姜海洋,中建八局土木建设有限公司,工程师。地址:北京市丰台区南四环西路188号16区12号楼,邮编:10070,电话:18765782366,电子邮箱:286296686@qq.com