市政桥梁工程中预应力箱梁施工技术的应用

发表时间:2021/6/15   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:邬冰山
[导读] 摘要:新时期我国综合实力全面提升,市政立交工程数量迅速增加。
        武汉理工大设计研究院有限公司  湖北武汉  430000
        摘要:新时期我国综合实力全面提升,市政立交工程数量迅速增加。结合道路工程实例,分析了箱梁架设和拆模、钢筋和塑料波纹管绑扎、浇筑混凝土和养护的技术要点,并从预应力张拉准备、锚固和封锚等方面详细阐述了桥梁预应力箱梁张拉的技术要点。实践证明,该工程施工工艺得到严格控制,质量完全满足工程设计要求,取得了良好效果。
        关键词:桥梁工程;预应力张拉;箱梁施工技术
        1工程基本概况
        一条3400米长的城市主干道工程设计为一级标准,双向四车道,40米宽红线。桥梁工程和路基是同时形成的。桥梁设计为10× 20+3× 25预应力混凝土连续箱梁结构,应考虑箱梁施工工艺对桥梁整体质量的影响。
        2箱梁施工技术要点
        2.1箱梁模板
        为了避免模板与混凝土表面粘结导致箱梁浇筑性能下降,提高立模效率,需要提前在模板表面均匀涂抹脱模剂。模板按控制线架设后,钢筋绑扎形成稳定支撑。在立模过程中,相邻模板之间的接缝必须压实,以避免浇筑过程中出现漏浆、跑浆等缺陷。立模安装后,依次安装侧模、内模和端模,形成箱梁模板结构体系。
        2.2绑扎钢筋
        道路工程中的预应力钢筋混凝土箱梁不仅数量众多,而且结构非常复杂,钢筋绑扎非常困难。因此,在绑扎时,要根据绑扎模型制作钢筋骨架,绑扎时注意扭矩扳手的拧紧值,严格按规定控制接头的拧紧值。
        拧紧操作应通过扳手的“咔嗒”声停止。骨架完成后,应确定并标记钢筋的预应力,然后标记定位筋焊接时,钢筋固定可靠。
        2.3绑扎塑料波纹管
        预应力箱梁穿孔时,需要提前预埋塑料波纹管,连接波纹管时可能会出现这种情况,接缝处要用密封纸包裹三层。根据施工图纸,指定预应力坐标,放出波纹管控制点。钢筋绑扎完成后,将塑料波纹管安装到定位网内,注意从准确位置穿入,不要造成太大偏差。一般情况下,穿透误差应控制在4 mm以内,穿透波纹管后,需进行检查,确认无误后再进行固定。
       
        图1塑料波纹管定位筋
        2.4浇筑混凝土
        本桥梁工程施工过程中,混凝土浇筑施工阶段有以下要求。
        2.4.1箱梁模板拼接
        本桥梁工程要求箱梁模板不仅要拼接牢固,而且要严密无缝,拼接后的模板之间要放置泡沫双面胶带,有效防止漏浆。
        2.4.2混凝土浇筑
        由于空间的限制,箱梁的整体结构施工并不容易,所以在浇筑混凝土时,需要根据工程结构的特点选择合适的浇筑方法。一般情况下,为了适应箱梁模板的独特结构,会选择浇筑。在选择钢筋直径与扳手扭矩的对应关系表以吊起配料斗将混凝土浇注入模时,需要在浇注过程中分层次施工,并控制好角度。
        2.4.3混凝土振捣
        振动时,选择插入式振动技术。振动棒直径为φ 30 mm,振动时要求快插慢拔。随时用木锤敲击侧墙检查捣固程度。振捣时注意控制,避免因人为失误刺破波纹管,对施工质量造成不利影响。
        2.5养护
        梁体混凝土浇筑完成后,应立即开始养护工作。结构表面初凝后,需要均匀喷水,并用保护膜覆盖表面,使表面处于湿润状态。一定要控制好养护洒水量和水温;一般情况下,需要7d的维护期。
        2.6拆除
        拆模应根据混凝土强度要求进行,当强度达到15兆帕时拆除内模,箱梁顶部支架达到设计强度的75%。
        3预应力施工
        3.1准备钢绞线
        冷拉钢丝扭绞成钢绞线,特别是使用绞线机,以稍粗的直钢丝为中心轴,多根钢丝按图2螺旋缠绕在其上。选择合适的钢绞线,根据施工要求用切割机切割,绑扎好,分类整齐,堆放在指定位置,避免扭曲。下料必须准确,避免偏差。钢绞线成束时,应控制好钢绞线张拉端的长度。下料后,应根据施工要求在钢绞线两端安装灌浆孔,并安装合理的排气孔。
       
        图2钢绞线横截面示意图
        3.2张力和锚固
        张拉锚固施工阶段的具体工艺流程:施工前做好准备→架设张拉平台→穿钢绞线束→清理锚板和波纹管杂物→按要求张拉预应力钢筋和锚具→统计施工中的所有数据→完成张拉锚固施工→检查施工质量。
        施工前准备是指在正式施工前,必须确保混凝土浇筑至少一周,混凝土强度能够满足要求。还要求对风管进行相应的检查,以确保孔位置符合要求。如果孔位置有偏差,必须及时重新定位。检查灌浆孔和排气孔清洁透气,无杂物。如果孔中有任何杂物,必须彻底清除。
        张拉施工应安排在所有箱梁混凝土凝固至85%强度设计值后进行。张拉时,采用设计应力和伸长值两个参数进行双重控制,控制基本按设计应力进行,然后用伸长值进行检查。比伸长值与理论值之差应控制在不超过6%。一旦超过6%,应立即停止张拉,查明原因并解决后方可继续张拉。以下公式可用于计算理论伸长值。
        ① 预应力筋的直线伸长值:
        (1)
        这里的字母对应着预应力筋相关参数,Nj是施加在其张拉端的拉力;Ap是其截面积;Es是其弹性模量;L是其长度。
        ② 曲线预应力筋伸长值的计算:
        (2)
        (3)
        这里,LT是弯曲预应力筋的拉伸长度,θ是曲线对应的中心角。如果一个曲线束是由多条曲线段组成,或者一个断束是由直线段和曲线段组成,这种情况下,就需要按段计算,然后逐个叠加,这样会更准确。施工时,必须严格按照张拉施工顺序进行。先张拉顶板,再张拉底板。从开始到张拉完成,两端必须同时对称展开。张拉施工时,需要控制张拉油压差不超过5mA。在千斤顶处进行张拉时,由于千斤顶没有太长的张拉距离,需要分段张拉,以保证每段张拉长度能够满足要求,并记录每段的张拉值。锚固施工时,根据本工程的施工情况,先固定一端,再固定另一端。锚定过程中,如果一端油压过低,应在继续操作前补油。
        3.3压浆
        灌浆作业必须从最低点开始。为了使灌浆作业顺利进行,要求从井底开始灌浆作业。注意灌浆必须匀速进行,中间不允许断开。中间排气孔必须排气,以确保排气顺畅。如果灌浆过程中遇到漏浆缺陷,要及时处理,以免堵塞管道。
        3.4端部密封
        孔道灌浆完成后,要做好清理工作,先清理两端水泥浆,再清理锚具,将混凝土顶部的毛剪掉,使混凝土顶面光滑。
        4结论
        本工程严格控制箱梁的浇筑质量,待箱梁混凝土凝固至设计强度的85%后,开始张拉。在张拉过程中,根据拉力和伸长量进行双重控制。张拉工艺选择合理的级配方案,严格控制预应力筋伸长量不超过6%,加强灌浆和封端。施工完成后,预应力箱梁质量完全满足工程设计要求,顺利实现了预定的施工目标,取得了预期的技术应用效益和经济效益。。
        参考文献:
        [1]伍坤,熊小华.预应力箱梁施工技术在公路桥梁工程中的应用[J].人民交通,2018(10):76-77.
        [2]王宏志.预应力箱梁施工技术在公路桥梁工程中的应用[J].交通世界(建养.机械),2012(08):246-247.
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