苏捧娅
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摘要:随着城市建设发展的速度越来越快,市政桥梁工程得到了迅猛的发展,人们对桥梁的结构和预应力工程重视的程度在不断提高,但是目前的市政桥梁预应力工程在施工控制和设计方面还不完善,造成很多施工质量得不到保证,同时质量问题也在不断出现,影响了市政桥梁工程的发展。本文就市政桥梁施工中的后张法预应力技术进行探讨,希望能为日后的桥梁建设提供相应的技术参考。
关键词:特点;施工;张拉
引言
市政桥梁的预应力混凝土结构分为,后张法和先张法预应力工程,由于后张法可以在曲线桥梁上应用,而且张拉中不用设置张拉台,施工成本较低,所以在桥梁预应力工程中被广泛应用,下文笔者就对这一施工技术进行分析,望广大同行给予指导。
1后张法施工设备
在进行市政桥梁施工中,当承台、梁体、墩身满足设计强度后就可以开始箱梁的预应力张拉工程。箱梁在施工中一般采用一次浇筑的方法,通常情况下采取立箱梁定型钢模板,台阶法浇筑,从箱梁的底板﹑腹板浇筑至箱梁顶板,当混凝土浇筑完成后并达到设计强度,就可以开始预应力施工了。张拉所使用的设备为压力表和千斤顶,在使用前要对这些设备进行质量检测,压力表的读表直径要大于15cm,整体的精度不小于1.5级。注浆设备使用压排液式水泥泵,泵送和吸入循环的过程要保证处于完全封闭的状态下,整个泵内压力要用喷枪进行控制,当喷嘴关闭时导管中就不能存在压力。
预应力管道要使用金属波纹管,波纹管的材质为冷轧低碳钢带。而且钢带的厚度不能大于 3mm。在管道口要设置压浆孔。在最高点设置排气孔,最低点设置排水孔。压浆、排气、排水等管道可以使用塑料管进行代替,最小内径不得小于2cm。由于梁体上的观测孔是使用高压管,所以在埋设上要高出混凝土表面30cm,排气孔和波纹管在连接中使用镀锌钢管进行焊接,高压管要保证和镀锌钢管套接,可以利用铁线进行管口加固。最后将其绑定在波纹管的最上段,管道压注的水泥浆设计强度为50MPa。
2预应力材料
预应力工程对材料的要求很高,所以要严格控制预应力材料的产品质量,要按照规范要求进行产品的试验检测。尤其对钢绞线的检测,要保证同一片梁中的钢绞线都属于同一规格、同一批号和同一种生产工艺,而且每批重量都不大于60t。钢绞线在进场后要按照规范的试验要求进行材料尺寸、质量、物理性能的检测。
在锚具进场后要进行外观的检测并保证其强度,尤其在锚具夹片的检测中更要严格。除此之外对已经检测完成的材料要根据一定比例抽取,组合成半成品锚具,并对这些锚具进行压力试验检测。以此满足钢绞线锚具的组建要求,当检验合格后,才可作为使用锚具。
3 孔道预留
在预应力工程中,张拉孔道的预留方式分为直线、曲线、折线。孔道在直径的设置上要略大于预应力钢筋的外径和所需穿过锚具的外径,通常情况下会大10mm,并且要保证所穿过的孔道面积也大于预应力钢筋的直径。市政桥梁工程中预应力工程是利用后张法施工,要保证混凝土浇筑时将孔道的位置留出,并进行保护。预应力孔道要采用金属波纹管制作而成,整个金属波纹管要利用卷管机进行咬合衔结,波纹管的直径要与钢绞线相互配套,在进行波纹管安装的过程中要特别小心,尽量避免磕碰,不要用绳子进行拖拉。由于波纹管较长,吊装时要在管的两侧进行困住,以免造成弯曲。
4钢绞线安装
钢绞线在安装过程中要先装束后再进行穿束。先将波纹管安装到梁中的设计位置,然后可以开始进行钢绞线下料,在施工中要根据设计的实际形式来决定钢绞线的使用类型,一般钢绞线的长度不小于30m。
在进行下料的过程中,要选择开阔平坦的地方,要在钢绞线下铺垫帆布和木方,防止钢绞线与地面接触,避免因直接接触泥土造成锈蚀。另外钢绞线不能在混凝土上生拉硬拽,避免出现磨损的现象,钢绞线的卷盘尺寸很小,但是重量大,而且有良好的弹力。在下料的过程必须防止出现钢绞线弹起伤人的事件。所以要将钢绞线装到笼子里。找到一个接头进行抽取,另外还要注意钢绞线下料的实际长度,要除了考虑它的理论长度外,还要将锚具长度,张拉设备长度都计算在内。在进行编束时要将钢绞线进行理顺,使它们平行分布,以杜绝出现交叉的情况,同时要对钢绞线的松紧情况进行控制,要保证一整束中所有的钢绞线松弛程度一致。
预应力钢束的孔道位置是否偏移,钢绞线是否发生缠绞现象是质量控制的关键。孔道位置不准确,就会改变结构受力状态,如果曲线孔道标高变化段不圆顺还会增大预应力孔道的摩阻损失,因此孔道位置准确的程度直接关系到施工的预应力度能否与设计的预应力度相吻合,并且对结构安全和工程使用阶段是否会产生裂缝都有很深的影响。多根钢绞线如果缠绞在一起,张拉时各根钢绞线受力不均匀,增大了钢绞线之间的摩阻,造成预应力损失加大。
5 张拉安全技术
在张拉过程中安全防护是非常重要的,由于张拉工程在很多方面都需要起重设备进行配合,所以在张拉工程中必须保证安全。首先在起吊设备时要加强设备的防护管理,要派专人对起重方向,进行控制。钢绞线在张拉中不时有断裂的危险,所以千斤顶的正后方不允许站人,张拉设备后方还要用钢板进行防护。
6张拉控制应力与伸长值
张拉控制应力能否达到设计规定值,直接影响到预应力效果,因此张拉控制应力是张拉中的质量控制的重点,张拉控制应力必须达到设计规定值,但是不能超过设计规定的最大张拉控制应力。预应力值过大、超过设计值过多,虽然结构抗裂性较好,但因抗裂度过高,预应力筋在承受使用荷载时经常处于过高的应力状态,与结构出现裂缝时的荷载接近,而且在被破坏前没有明显的预兆,将严重危害结构的使用安全。因此为了准确把握预应力的施加情况,以应力控制方法张拉时必须以伸长值进行校核。因此能够提供准确的理论伸长值显得尤为重要,对《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)中理论伸长值的计算有正确的理解:
(1)预应力孔道坐标符合设计要求、曲线孔道圆顺的情况下,孔道局部偏差和预应力筋与孔道壁间的摩擦系数对理论伸长值大小的影响不大,均可按照规范取中值。
(2)钢绞线的弹性模量Ep取值对理论伸长值大小的影响较大,应根据实测值进行计算。
(3)L的取值:计算平均张拉力时应按照孔道长度计算,计算伸长值时L的取值应加上错垫板至工具夹片的前端的距离。另外在比较理论伸长值与实际伸长值时应以初应力到控制应力部分的值为准进行比较,因为从零到初应力的伸长值是推算的,并且测量次数多,产生累积误差较大。
7结语
通过以上分析我们不难发现在市政桥梁施工中使用后张法预应力技术是最有效的施工技术之一,预应力箱梁施工技术在整个桥梁施工中占有重要的地位,它的施工质量可以直接影响到整桥的工程质量,所以作为工程技术人员,我们必须对其了解掌握,只有这样才能更好的保证工程质量。
参考文献
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