道路桥梁工程中预应力体外索施工技术研究

发表时间:2021/8/11   来源:《工程建设标准化》2021年36卷9期   作者:潘元春
[导读] 在道路桥梁施工中,预应力体外索施工技术是提高桥梁安全系数
        潘元春
        身份证号码:45222519880117****
        摘要:在道路桥梁施工中,预应力体外索施工技术是提高桥梁安全系数、保证工程质量的重要技术手段,受到建筑界的关注和重视以及应用广泛。但是,由于部分施工单位管理工作不足,施工人员技术水平不高,预应力体外索的技术要点没有得到有效落实,道路桥梁工程质量的提高受到制约。结合预应力技术在实际工程中的应用,分析道路桥梁工程中预应力体外索施工技术,为提高道路桥梁施工效率,提升整体施工质量,提供技术支持。
关键词:道路桥梁工程;预应力体外索;施工技术
一、道路桥梁工程中预应力体外索施工特点
(一)施工速度快
        预应力体外索施工简单,无需钻孔或注浆,可与逐跨或悬臂施工相结合,减少大量不必要的繁琐的工作,可以快速完成道路桥梁的施工工作。
(二)工程流程简单
        关键工艺流程包括预应力外拉索免钻孔、锚固、张拉和压浆工艺以及简化的预应力筋曲线。它简化了预应力传递,减少了摩擦损失,并且可以轻松检测外部电缆应力状态及保护效果,可二次更换外接电缆,施工方便。
(三)确保结构耐久性和质量
        施工时无需安装预应力管道,减少腹板厚度,减轻结构自重,便于梁体混凝土注入,提高道路桥梁结构的耐久性。此外,预应力体外索的施工有助于对桥梁进行加固,显着提高桥梁的承载能力,提高桥梁结构的力学性能,为车辆通行创造良好条件,保证桥梁施工质量。
二、工程概况
        本文考察的道路桥梁建设项目是设计第一施工区北侧引桥的上部结构。依据实际施工环境,采用多夸钢结构与混凝土相结合的连续箱梁,保证整体结构强度(连续箱梁跨距组合55m+85m+85m+78m+21.785m)。对于预应力体外索施工,本项目将采用当今较为普遍的环氧绞线体作为主要技术手段,在一定的施工过程中。根据结构设计方案,采用了防护罩、夹子、密封桶等多种防护套件。选用27φs15.20无胶高强低松弛环氧喷涂钢绞线为主要预应力承载对象,相关参数符合国家通用技术要求。φs15.20低松弛环氧喷涂钢丝,Ay=140mm2面积,15.20mm为单根钢绞线直径,fpk=1860MPa钢丝标准强度,1200MPa张力控制应力,Ep=1.95×105MPa弹性模量。外部电缆12束,共58.883 2t。本项目建设环境相对复杂,具有道路桥梁建设的总体特点,地质、地形条件多变,特殊地形常见。
三、道路桥梁工程中的预应力体外索施工技术
(一)道路桥梁预应力技术
        预应力体外索技术广泛应用于道路桥梁的建设,是高效、科学地建设道路桥梁的关键。外部预应力混凝土结构系统的预应力结构钢筋通常位于桥梁梁结构的横截面之外,可以使用工具或转向块对相关结构组件进行预应力铺设工序。基本上,内部是用混凝土浇筑的,通过焊接和铆钉加固。这是一种无粘合剂的后张预应力结构系统。与传统施工技术相比,本文所研究的预应力外施工技术在实际应用过程中显示出一些非常明显的优势。首先,它改变了传统的施工工艺,必须通过在混凝土内部预先铺设管道来防止预应力。通过显着降低腹板厚度,真正减轻了整座桥梁的重量,提高了桥梁的安全系数。其次,它可以为施工人员更直观地了解预应力预防的效果提供支持。这有效地减少了二次施工对工程本身预应力水平的破坏。第三,该技术可以与其他技术相结合,显着缩短施工周期,创造更大的社会和经济价值。
(二)施工工艺流程
        保护系统不同,预应力体外索的搭建过程略有不同。路桥工程采用套管环氧树脂灌浆保护法,具体施工过程如下:工程机械准备→转向器安装固定→转向器与外壳之间灌浆→预应力体外索渗透张拉电缆→电缆体与舵机之间填充橡胶→用环氧树脂填充预管理管→安装防松防锈装置。在施工过程中,要把握好每一道工序,加强每一个施工环节的质量控制,以提高施工效果。

同时,需要加强对建筑材料的质量控制,对施工中使用的仪器、设备、千斤顶、压力表、油泵、钢绞线、锚栓等进行现场检查验收。不合格的设备不能用于施工,确保所有设备和材料符合规范,为施工的顺利进行奠定基础。
(三)转向装置施工技术
        转向装置是体外预应力混凝土结构中最重要的结构,在箱梁内部安装一个装置,有转向块式、肋板式、横隔板式等三种。梁部分在预制场预制,然后运到施工现场组装,严格按照图纸组装的舵机安装,清除舵机与外管之间的杂物,清理气孔。用两端填料胶条调整舵机位置与设计值相符,接着在偏滤器与外壳之间进行注入,水泥浆通过底部的压浆孔压入,从顶部的排气孔排出剩余的水泥浆。压浆要缓慢、连续、均匀,中途不能中断,一旦压浆完成,检查压浆的密实度,及时处理存在的不足,有利于压浆工作。
(四)预应力体外索穿束技术
        成品索卷被运送到支架上,成品索束的拖头通过穿孔装置与卷扬机钢丝绳相连,低速卷扬机用于机械穿孔。钢丝绳可自由转动,避免出现成品索束。安装成品索束时,注意不要让硬物损坏钢绞线表面的环氧涂层,拖拉到位后进行清丝梳理,预防扭转,弯折、缠绞等现象。对支架、横隔板、转向器等进行了全面检查,防止滑动、移位和变形,确保各部件安装牢固,不影响卷扬机的机械性能。注意不要划伤成品索束,提高穿束的施工效果。
(五)预应力体外索张拉技术
        施加拉力前检查千斤顶,确定拉力对应的油压读数,确定固定部分的阻力系数,计算体外索的理论伸长,拉应力满足设计规范要求。单根张法需要对体外索的应力进行双重控制,张拉为力主力,张拉力施工采用对称交叉方式,每束内张拉顺序为从上到下,根部从左到右拉伸,并记录每个拉伸行程,以避免钢绞线扭曲。为顺利完成张拉力工作,提高道路桥梁的整体强度。
(六)预应力体外索锚固技术
        张拉完成后,进行锚固工作,先安装锚环和夹片,夹片要平齐安装,以免局部损坏锚环和锚孔。同时,锚环定位凸台是一个锚板孔。千斤顶用环链葫芦固定在HDPE管的临时支架上,工具锚与工作锚环对齐,工具夹齐平安装,干孔顶安装到位,锚环是可以直接安装的。当千斤顶行程满或达到要求的张力时,千斤顶回油,钢绞线固定在锚上,千斤顶活塞返回其原始位置,夹片自动锁定。
(七)预应力体外索防护技术
        为提高施工效率,必须对预应力体外索、锚杆和转向设备进行保护,以满足结构规范的要求,避免结构损坏。常用的保护技术包括无套管成品索束表面保护方法、套管和填充物保护方法、后粘结技术保护方法、钢丝束保护方法和无粘结钢绞线保护方法。在施工中,结合具体需要,采取有效的防护措施,保证预应力体外索结构的质量,改善运营条件,为道路安全稳定运营创造良好条件。
四、道路桥梁工程中预应力体外索技术效果
        如上所述,在道路桥梁施工中,施工部门严格按照技术流程,把握每一个技术点,不仅顺利完成了预应力体外索施工工作,而且取得了良好的效果。
(一)提高道路桥梁安全系数
        预应力体外索施工技术的使用减少了腹板的厚度,减轻了路桥结构的重量,提高了道路桥梁安全系数,而无需在混凝土中预埋管道。
(二)确保道路桥梁工程质量
        施工完成后,经质量检验合格,各项指标均符合施工规范要求。整个路桥工程质量评价等级通过认证,为车辆安全顺利通行创造了良好条件。
(三)良好的社会效益和经济效益
        有助于施工人员直观地了解预应力措施的效果,减少二次施工对预应力的破坏。该技术还加快了施工进程,缩短了工期,节约了成本,提供了经济效益和社会效益。
        结语:实际应用表明,预应力体外索施工技术满足了路桥施工的需要,对施工工作产生了积极的影响。在工程建设中,我们严格抓好技术流程,把握每一个技术点,加强每一个施工环节的质量控制,圆满完成施工任务,提高路桥施工质量和效率。
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