悬臂浇筑箱梁预应力施工工艺分析与讨论

发表时间:2021/4/9   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:祁玉贵
[导读] 摘要:在悬臂浇筑桥施工过程中,预应力施工水平将对整个桥梁工程的施工质量造成直接影响,同时预应力施工也是最为关键的施工工序之一。
        中铁一局集团有限公司第三工程分公司  721006
        摘要:在悬臂浇筑桥施工过程中,预应力施工水平将对整个桥梁工程的施工质量造成直接影响,同时预应力施工也是最为关键的施工工序之一。鉴于此,本文便对悬臂浇筑箱梁预应力施工工艺开展深入的分析和讨论。
        关键词:悬臂浇筑箱梁;预应力;施工工艺
        引言
        科学技术的飞速发展,使得桥梁工程项目数量日益增多,与此同时,人们对桥梁的使用安全也愈发重视,这使得越来越多的先进技术得以被应用到桥梁工程施工中,预应力施工工艺便是其中一种。在不同类型的桥梁结构中,悬臂浇筑桥在结构上有其特殊性,在对悬臂浇筑桥进行施工时,预应力施工工艺的合理性及科学性也对桥梁的安全性产生着巨大的影响,因此,工程人员应针对悬臂浇筑桥施工项目,将预应力施工工艺的控制作为重中之重,采取科学的施工工艺方法,以此确保桥梁工程施工得以顺利开展。为此,本文便对悬臂浇筑箱梁预应力施工工艺开展相应的分析与讨论。
        一、悬臂浇筑桥箱梁预应力工艺设计及流程
        在悬臂浇筑桥施工中,悬臂浇筑箱梁的预应力体系分为三个方向,分别是纵向、竖向与横向。因悬臂浇筑箱梁中的钢筋及管道非常密集,所以必须要保证钢筋和管道在分布过程中出现冲突时,能够按照先普通钢筋、然后螺纹钢筋、横向预应力筋的原则来进行局部调整,确保纵向预应力管道的位置不会发生变动。在各个梁端中张拉预应力钢筋时,需要确保其弹性模量与混凝土强度不得小于设计强度和弹性模量的85%,各个梁段张拉的预应力钢筋在混凝土养护时间则需达到七天以上,在对预应力钢筋进行张拉时,还要采取从外至内、左右对称的张拉顺序来进行,同时还要即时压浆。对于各个梁段中的竖向预应力钢筋,其混凝土强度需要达到80%以上,方可进行初张拉与终张拉,并即时压浆。
        在对悬臂浇筑桥的悬臂浇筑箱梁进行施工时,需要应用相应的千斤顶。千斤顶的种类包括三种,分别是YDC系列的千斤顶,该类型的千斤顶能够对纵向钢绞线进行张拉,另一种是YG-70型穿心式单向作用千斤顶,该类型的千斤顶能够对竖向预应力进行张拉,最后一种为ZB-50油泵、灰浆搅拌机与压浆泵。
        二、工艺流程及材料检验
        (一)工艺流程
        在对连续梁进行预应力钢筋张拉时,可采用后张法来实现,后张法的工艺流程如下:其一是做好准备工作;其二是对千斤顶及油表进行标定;其三是对张拉设备及其配套进行标定;其四是预应力材质的检测;其五是钢绞线下料穿束;其六是对张拉设备进行安装;其七是进行钢筋张拉;其八是压浆,其九是封端,最后则是对张拉质量进行检测评定
        (二)张拉程序
        在对悬臂浇筑桥中的连续箱梁进行预应力施工时,主要是通过后张法来完成的,后张法的具体张拉程序,可以从《后张法预应力筋张拉程序表》中进行查询。
        (三)预应力钢绞线下料,梳理,穿束
        在对钢绞线进行下料时,需要按照相应的计算公式来进行下料,即下料长度等于工作长度与设计锚固长度的和,并通过砂轮锯来对钢绞线进行切割,下料切口位置附近两厘米、需要通过细铁丝进行绑扎,以避免出现头部松散问题。
        在对钢绞线进行下料以后,还要对其进行相应的梳理,如果不进行梳理,便会导致钢绞线在穿束时的伸长量不足,或是出现断丝或滑丝等问题。在梳理钢绞线过程中,如果只是采用编号或绑扎法来进行梳理,不仅梳理效率较低,而且难以保证梳理质量。因此,在梳理过程中,可以采取一种较为简便的方法,也就是在进行穿束制头过程中,将工作锚环先穿入,并依据锚孔布置方式来对锥头进行焊接,以确保穿束能够保持顺直,钢绞线也不会发生扭转。在对钢绞线进行穿束过程中,需要利用垫板来抵住锚环,类似于利用梳子对头发进行梳理一样,使钢束得以有效梳理,待穿束以后,对另一端锥头周围0.5m至0.8m的位置进行牢固绑扎,然后对锥头进行切割,从而使钢绞线的梳理不仅变得经济便捷,而且也能起到良好的梳理效果。


        (四)锚具、限位板、千斤顶和工具锚的安装
        工程人员需要严格按照相关程序来验收锚具,待锚具验收合格后才可正常使用。在对锚具进行使用之前,需要进行相应的清理,避免锚具表面存在油垢、泥沙、铁屑等。此外,还要通过相应的定位措施来确保孔道和工作锚环的圆心相同,对工作锚进行安装时,需要确保锚孔和钢绞线保持平行,防止钢绞线出现交叉或乱穿等现象,尤其是长度为10m的短束,需要保证锚垫板与锚环对中,避免打伤工作锚。在安装工作锚环楔片时,只需用适当的力量将切片敲入到锚孔以内即可。
        在安装限位板过程中,需要确保工作锚环和各个孔进行对应,严禁预应力筋出现交叉、错位等问题。在对限位板进行安装之前,还要对锚环外圆的损伤情况进行检查,判断其是否会对配合造成影响。在对千斤顶进行安装过程中,需要避免对油管及接头进行推拉,防止油管出现扭曲,从而使其使用寿命得到延长。锚具与夹具相同,应观察锥孔中是否有污物存在,并进行及时的清理,为了便于拆卸,需要重复使用夹具楔片,直至楔片折断或其顶部末端被压平为止。当预应力筋无法锚固时,则需对夹片进行更换,要想使卸锚更加便利,还要将石蜡均匀的涂抹在楔片圆锥表面以及工具锚孔之中。
        三、张拉
        在对悬臂连续箱梁进行预应力张拉时,需要遵循完全对称张拉原则,就是张拉需要在箱梁两端同步开展,确保横截面中线两侧能够保持对称,再对预应力筋进行张拉之前,需要开展相应的技术培训,在操作人员施工技术考核合格以后,方可正式上岗操作。在对预应力筋进行张拉之前,还要对张拉操作进行记录,并对张拉检验记录的完整性、准确性等信息进行检查。避免油路发生漏油问题,同时保证阀门能够正常运行,并且电路布置有着良好的绝缘性,夹具、顶压板、限位板、千斤顶、锚具等应保持对中,在千斤顶后方应严禁站人或有行人穿行。
        四、封锚与压浆
        在压浆过程中选择的机具设备主要包括自制低速搅拌设备、压浆管、HP-013型灰浆泵、HJ200灰浆拌合机以及若干连接阀、规格为2.5mm×2.5mm的网筛。
        考虑到建立预应力体系过程中压浆质量会产生很大影响,并且在传统压浆工艺中常常出现预应力筋受到锈蚀、压浆饱满度不高等问题。因此,需要通过真空辅助压浆方案来弥补上述不足,具体的施工工艺步骤包括以下几点:第一步是做好准备工作,将阀门安装到各个吸气孔与进浆口,并对压浆设备及真空设备进行组装,对孔道中的杂物进行清理;第二步是将孔道中的抽真空端阀门开启,对其他阀门进行关闭,利用真空阀门对孔道中的空气进行抽取,以确保孔道形成真空环境,使孔道内的水能够蒸发成水汽;第三步是利用压浆泵把浆体压入到孔道中;第四步,根据操作次序对抽气端阀门进行关闭,并对盖帽排气孔进行开启,排浆以后,对其它排气孔进行关闭;第四步是提高孔道压力,使孔道内的压力提高到0.4Mp,然后将进浆口阀门关闭,以使压力能够维持一段时间。
        五、封端处理
        在悬臂浇筑桥施工中,针对顶板束与腹板束,待张拉压浆完毕以后,对下一混凝土进行直接浇注,以此实现封端处理,这样便不用对顶板束与腹板束进行另外的封端处理。针对底板束与合龙顶板束,因锚头存在外露现象,所以要另外进行封端。在封端过程中,具体工艺要求如下:其一是待孔道压浆完毕后,需要冲洗梁端的水泥浆,然后对端面混凝土进行凿毛处理;其二是对端部钢筋网进行绑扎,然后在端面预留钢筋上焊接钢筋网。
        结语
        综上所述,本文对悬臂浇筑箱梁预应力施工工艺进行了相应的研究与讨论,并提出了相应的预防措施,从而确保整个施工工艺能够贯穿于整个施工过程,经实践结果表明,采用该施工工艺能够发挥出非常理想的施工效果。
        参考文献
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        [3]赵秀娟,李红卫,朱蕊,丰荣良,刘林.现浇连续箱梁悬臂浇筑法施工技术研究[J].华东公路,2017(05):5-8.
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