后张法预应力混凝土桥梁施工技术的应用分析

发表时间:2021/8/6   来源:《建筑实践》2021年第10期4月   作者: 曹瑞 朱铁柱
[导读] 后张法预应力混凝土技术是桥梁工程中常见的施工技术类型,其具有施工方
       曹瑞   朱铁柱
       安徽省高路建设有限公司   安徽省合肥市   230000
       摘要:后张法预应力混凝土技术是桥梁工程中常见的施工技术类型,其具有施工方便、结构强度高、耐久性强等技术优势,消除了应力对桥梁结构质量造成的影响,对桥梁结构性能的提升有着重要意义。基于此,本文对后张法预应力混凝土桥梁施工技术的工艺流程与操作要点进行分析,提出技术应用策略,确保技术优势得到充分发挥。
       关键词:后张法;预应力混凝土桥梁;施工技术
       一、后张法预应力混凝土桥梁施工要点
       1、搭设支架及模板安装
       首先,做好现场地质勘察工作,分析工程原始资料,全面掌握现场水文地质条件,在其基础上制定模板支架结构的布置方案,合理选择支架结构形式,验算模板支架的承载性能是否达到施工标准。待支架搭设完毕后,对支架的位置、垂直度、规格尺寸与稳固性进行检查,将支架结构与模板固定连接。
       其次,在模板安装环节,遵循从上至下的支模顺序,依次安装底模板、侧模板和顶模板,根据设计要求在模板中预留适当拱度,对模板水平位置和垂直度进行测量校正。随后,开展清模作业,清理模板壁面上附着的灰尘油渍,清除模板内部残留积水和各类杂物,对模板缝隙进行拼缝处理,在壁面上均匀涂刷脱模剂。
       2、钢筋绑扎
       钢筋绑扎前对钢筋材料的规格尺寸、外观质量与材质进行检查,清理钢筋表面残留锈迹与灰尘污渍,根据施工要求开展钢筋接长、裁剪作业,对轻微弯曲的钢筋进行校直处理。随后,参照施工图纸,使用钢筋焊接连接形成立体或平面形式的钢筋骨架,在骨架上测量钢筋位置,采取电焊工艺对钢筋进行焊接绑扎处理。最后,对钢筋绑扎质量进行检查,如观察焊缝部位是否存在裂纹、夹渣等质量通病,对质量缺陷部位进行返工处理。
       3、孔道安装
       根据施工图纸对孔道坐标加以定位,使用U型卡或是井字架来固定孔道,每隔0.5m设置一道定位筋,选用轨道固定法安装固定孔道,使用大一号管道为波纹管,要求接头管安装位置的误差值不得超过4mm,在管道内横穿塑料撑管,避免在后续混凝土施工期间,受到冲刷作用力和混凝土自重力影响出现管道变形破裂问题。待管道安装完毕后,对管道接头部位使用封口纸等材料进行多次密封包裹处理,预防漏浆问题出现。
       4、钢绞线安装
       钢绞线安装工序由下料、制束、编束、穿束四项步骤组成。首先,参照设计图纸,施工人员清理钢绞线表面附着灰尘油渍和残留锈迹,检查钢绞线是否存在氧化或锈蚀问题,在指定位置切割钢绞线,在切割口两端开展绑扎作业。其次,保持钢绞线的平齐顺直状态,开展钢绞线制束作业,在下放铺设木方起到隔离作业,避免钢绞线与地面接触受污,要求施工人员理顺钢绞线,不得出现钢绞线缠绕或生拉硬拽现象。再次,结合施工情况,将钢绞线编束间距保持在1.0m-1.5m区间内,使用18#标号铁线绑扎钢绞线,控制各绑扎点的钢绞线松紧程度。最后,清理孔道内部积水和灰尘杂物,设置多处支撑点,在孔道内穿入绑扎完毕的钢绞线,要求一次性完成钢绞线穿束作业。
       5、预应力张拉施工
       待混凝土浇筑、振捣、养护完毕,且试块强度达到拆模标准后,即可拆除模板,对混凝土缺棱掉角与破损部位进行修补处理,确定质量达标后办理工序交接手续,进入预应力张拉环节。


       预应力张拉工序由管道安装、预应力筋张拉、压浆封锚三项步骤组成。其中,在预应力管道安装步骤,参照施工图纸在现场构建预应力管道定位网,以控制管道位置和平顺度,将定位网与钢筋骨架进行绑扎固定,再将定位网和预应力管道进行固定绑扎,避免预应力管道受混凝土浇筑施工扰动使得管道位置偏移。同时,待管道安装完毕后,检查管道密封性能,观察是否存在漏浆问题。其次,在预应力筋张拉步骤,将千斤顶等张拉设备安装就位,调整设备运行状态,开展预应力管道摩阻力测试,基于试验结果确定张拉力等技术参数。针对不同类型的预应力筋,采取相应的张拉方法,例如,针对直线配筋的精轧螺纹钢筋,将张拉力由初应力逐步提升至设计应力值,持荷2min后锚固。最后,在预应力筋张拉结束后,快速开展封锚压浆作业,检测泥浆性能,设定泥浆水灰比、饱满度、膨胀系数等性能指标要求,做好孔道清洁作业,清理孔道残留锈迹和灰尘泥土,使用中性洗涤剂加水稀释后反复冲洗孔道内部,将孔壁保持为湿润状态。随后,合理选择孔道压浆方法,以真空灌浆技术为例,配置螺杆式压浆机等设备,提前抽吸孔道内空气,维持-0.1MPA真空度的真空环境,施工人员在一侧孔道以正压力注入水泥浆,待孔道另一端冒出泥浆不夹杂气泡后,停止灌浆,封堵孔道。
       二、后张法预应力混凝土桥梁施工技术的应用策略
       1、预应力筋、张拉设备、锚具选型
       在应用后张法时,要求技术人员根据工程情况,参照同类工程施工案例和以往工程施工经验,合理选择预应力筋品种型号,常见品种包括钢绞线束、钢丝束和精轧螺纹钢筋,可将钢绞线束和钢丝束细分为普通松弛力筋与低松弛力筋两种,不同种类预应力筋的张拉程序存在差异性。随后,明确千斤顶等张拉设备的选型标准和性能指标要求,例如,在配置YCW150型千斤顶时,要求施工人员提前对千斤顶开展校正作业,将校正系数保持在1.05以内,如果在有效期内开展超200次张拉作业时,额外对千斤顶进行校正处理。最后,将预应力筋品种为依据,选择锚具类型,例如,在使用钢绞线束或钢丝束作为预应力筋时,应配置具备自锚性能的锚具,如夹片式锚具。
       2、确定预应力张拉方式
       现阶段,在桥梁工程中,后张法的预应力张拉方式包括一端/两端张拉、分批张拉、分段张拉、分阶段张拉、补偿张拉等,不同张拉方式的适用条件和张拉效果存在差异性,需要结合工程情况加以选择。例如,分段张拉法适用于张拉大跨度的多跨连续梁,两端张拉法适用于张拉长度大于30m的曲线预应力筋,一端张拉法适用于张拉长度在30m以内的曲线预应力筋。
       3、常见质量问题防治处理
       在后张法预应力混凝土桥梁施工期间,为保障施工质量,需要重点预防伸长值超限、负弯矩锚垫板拉裂、起拱偏差过大、预应力筋回缩值超标等常见质量问题的出现,采取行之有效的防治处理措施。例如,针对预应力钢束滑丝、断丝问题,严格控制预应力钢束的编束质量,禁止使用规格尺寸不符与存在质量缺陷的钢绞线,在张拉前重复检验锚具、夹具设备,开展夹片硬度检测试验。针对负弯矩锚垫板拉裂问题,在混凝土现浇环节,使用小直径振捣棒将底部混凝土捣实,检测混凝土材料的粗集料粒径是否达标,支设定型模板来浇筑上齿板。
       结语:
       综上所述,在桥梁工程建设期间,对后张法预应力混凝土桥梁施工技术的应用,虽然显著提升了桥梁结构性能,与此同时,也面临着全新的技术难题和施工挑战。因此,施工人员要掌握技术操作要点,保障施工各环节质量,为桥梁施工质量提供技术保障。
       参考文献:
       [1]孙强.基于后张法预应力混凝土桥梁预应力张拉施工技术分析[J].工程建设与设计,2016(03).
       [2]赵俊华.关于后张法预应力混凝土桥梁施工技术的分析[J].山西建筑,2014,40(35).
       [3]马世康.后张法预应力混凝土桥梁施工技术应用研究[J].山西建筑,2014,40(28).
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