预应力混凝土构件在桥梁工程中的应用

发表时间:2021/4/19   来源:《城镇建设》2021年1月第2期   作者: 张天宝
[导读] 在公路桥梁施工中预应力技术已经成为了一项非常成熟的施工技术,经济的快速发展使人们对道路施工的要求有了不断地提高
        张天宝
        北京市政建设集团有限责任公司 北京市 100000
        摘要:在公路桥梁施工中预应力技术已经成为了一项非常成熟的施工技术,经济的快速发展使人们对道路施工的要求有了不断地提高,预应力混凝土构件能够有效的应用在桥梁施工中,与其生产方式及便于施工安装的特点有着绝对的关系。本文针对预应力混凝土构件的特点进行了探讨,并分析其应用方式。
        关键词:预应力混凝土;桥梁施工;应用
        一、引言
        在现阶段,预应力混凝土构件技术的使用极其广泛,因为预应力混凝土构件能够大大提升施工的效率,同时,对于大中型项目来说,能够更加的经济,施工更加便捷。因此,预应力混凝土构件得到广泛应用,但是,相比较而言,小型项目盲目使用预应力混凝土构件非但不能达到节约资金的目的,反而造成更大的资金缺口,究其根本,在于预应力混凝土构件的生产加工和安装。
二、预应力混凝土构件的生产加工
        2.1 预应力混凝土构件分类
        桥梁施工中常见的预应力混凝土构件分为两类:一种为先张法预应力混凝土构件,一种为后张法预应力混凝土构件。
        先张法预应力混凝土构件是指为了提高钢筋混凝土构件的抗裂性能以及避免构件过早出现裂缝,在混凝土构件预制过程中对构件预先施加应力。先张法预应力混凝土一般仅仅适用于中小型构件,例如空心板、屋面板等。
        后张法预应力混凝土构件是指先浇筑混凝土,等待预制购机到达设计强度之后再对预应力刚才进行张拉,形成的预应力混凝土构件。在桥梁施工中,多采用后张法预应力混凝土构件,因此,以下论述仅以后张法混凝土构件为例。
        2.2 后张法预应力混凝土构件的生产加工
        先将制梁台座清理干净后,进行钢筋绑扎,钢筋绑扎时做到钢筋直径、根数、弯曲尺寸、安装位置、搭接长度及间距与设计要求相符合。在绑扎腹板箍筋时,钢筋压弯处应相互错开、交叉布置,保证不再统一水平线上。顶、底板钢筋绑扎前要按钢筋布置间距在制梁台座上作出标记,绑扎时必须按标记放置、绑扎钢筋。结构或构件拐角处的钢筋交叉点应全部绑扎,中间平直部分的交叉点可交错绑扎。
        波纹管应与普通钢筋一起安装施工。定位必须准确,将定位钢筋以“井”字型布置,对波纹管加以固定,四周与梁体焊接牢固,必须保证预应力管道形状圆滑、线形流畅,禁止“死弯”的出现。
        钢筋完成后应进行模板施工,预制箱梁模板由底模、内模、侧模和端模组成,其中外模、端模、内模均采用特制定型钢模板。箱梁的立模顺序为:检查、清理底模→安装侧模→涂脱模剂→吊装梁体钢筋骨架→安装端模→吊装内模→绑扎顶板钢筋→安装顶板压杠,检查模板体系螺栓松动情况→浇筑混凝土。
        混凝土浇筑时,混凝土一般使用预拌混凝土,混凝土到现场后,用1台电动葫芦悬挂料斗进行布料。混凝土采用连续浇筑,浇筑顺序为:底板→腹板→顶板,以保证在梁体混凝土初凝之前完成梁体混凝土浇筑。振捣采用插入式振动棒。顶板混凝土浇筑完成后应及时赶压、抹平,保证排水坡度和平整度。


        箱梁浇筑完毕之后应集中养护,根据现场环境,指定具体的养护方案,并应严格执行规定的养护方案。混凝土浇筑完成后,需要在收浆后尽快予以覆盖和洒水养护;覆盖时应注意不能污染、损坏混凝土外观。
        预应力筋在浇筑混凝土后穿入管道,穿束前检查锚垫板和孔道、锚垫板位置及孔道坐标准确、无孔洞,安装牢固。预应力钢绞线采用人工配合穿束机逐根穿束,当长度超过30m时,则采用穿束机穿束。
        预应力筋采用张拉应力和伸长量值进行双控,以张拉力为主,伸长值进行校核。箱梁预应力张拉顺序应严格按照施工图纸的要求进行。张拉时千斤顶必须保证与预应力筋在同一条直线上,确保预应力筋只受到水平拉力。
        预应力筋张拉后,孔道应尽早压浆。灌浆前,清水冲洗管道,高压风吹干;清理锚板上的灌浆孔,保持孔道畅通;压浆时,对曲线孔道和竖向孔道从最低点的压浆孔压入;对结构或构件中以上下分层设置的孔道按先下层后上层的顺序进行压浆。同一管道的压浆应连续进行,一次完成。压浆应缓慢、均匀地进行,不得中断,并将所有最高点的排气孔依次打开和关闭,使孔道内排气通畅。压浆的充盈度达到孔道另一端饱满且排气孔排出与规定流动度相同的水泥浆为止,关闭出浆口后宜保持一个不小于0.5MPa的稳压期,该稳压期的保持时间为3~5min。压浆完成后,锚头应及早用混凝土封闭。
三、后张法预应力混凝土构件的施工安装
        预制箱梁的安装一般分为两种,一种为架桥机铺设,针对数量较多且连续的施工条件,另一种为起重机械吊装,因施工面多变且不连续,本文仅以起重机械吊装作为说明。
        安装之前应先量测两轴盖梁之间的距离,对预制梁支座位置进行检查并与相应盖梁的支座垫石部位的高程、位置进行核对。在盖梁顶弹出每片梁的安装中线和端线,辅助就位。将临时支座安放准确、稳固。临时支座使用帆布砂袋,砂袋采用特种化纤加厚帆布制作,尺寸为24cm×24cm×12cm,砂袋内填中砂(每个砂袋装入中砂均为12kg)。砂子装入砂袋前要过筛、烘干、均匀,装入砂袋后要将砂子捣实并将砂袋缝合(装砂后,砂袋高度约11cm)。砂袋用两层塑料袋包裹,防止受潮。对起重机年检合格证进行验证,对其性能和吊具钢丝绳进行验收确认。随后对运至施工现场的预制梁进行吊装作业,此时应选用吨位较大的起重机械进行施工作业。保证双机抬吊、行走抬吊要坚持荷载降效,坚持试吊作业;起、落、回转作业保持低速平稳,听从统一信号指挥,保持两机同步。待箱梁运转至支座处,缓缓放下箱梁就位。就位后的梁检查一下支座是否有松动、梁是否平稳。如有不平应重新起吊校正,直到平稳为止。
四、体系转换
        装配式预应力混凝土连续梁桥,由简支转换为连续梁体系,施工时通过箱梁顶部预留负弯矩张拉孔对箱梁施加负弯矩应力,并且适时的将临时支座更换为永久支座来实现的体系转换。
        总体来说,通过将湿接缝的浇筑将预制箱梁连成整体后,将形成整体的梁体荷载由临时支座转换至永久支座的过程,成为体系转换。
五、结束语
        综上所述,路桥施工,因其加工时需根据实际情况定制、调整模板,故此,对于小型项目来说,投入大于收益,但对于体量较多的大型项目来说,合理的运用预应力混凝土构件可以借助预应力混凝土构件的生产加工和便于安装的特点,可以大幅度的提升桥梁施工进度,保证施工质量,节约施工成本。并且后张法预应力构件不仅具有稳定性好、无收缩性、强度高、耐久性强等优点,而且具有良好的施工性。
参考文献:
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