橋梁工程預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用
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0引言
預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)具有高剛度、高強(qiáng)度、高抗?jié)B透性和高抗裂能力等特點(diǎn)，能夠有效確保施工質(zhì)量，在高速公路橋梁施工中應(yīng)用可以提高橋梁的抗裂性能和抗?jié)B性能，同時(shí)確保橋梁的強(qiáng)度和剛度[1]。因此在高速公路橋梁工程施工中具有廣泛的應(yīng)用前景。1工程概況本工程為某一高速公路橋梁施工建設(shè)項(xiàng)目。該公路按照雙向四車道進(jìn)行設(shè)計(jì)。橋梁主干線的總寬度為28m。主橋上部結(jié)構(gòu)為三跨一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土變截面箱型連續(xù)剛構(gòu)。橋梁下部柱墩為鋼筋混凝土雙薄壁墩。主橋上部構(gòu)造箱梁采用懸臂現(xiàn)澆法施工方式。以下將對預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)進(jìn)行闡述。
2預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)
2.1孔道定位以及穿束
⑴根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行波紋管的定位，先在箍筋上定位出預(yù)應(yīng)力筋曲線的位置，接著采用鋼筋馬凳支托，其間距控制在700mm，采用焊接的方式將支托鋼筋固定在箍筋上。由于塑料波紋管的剛度和回彈性較好，需要采用鐵絲將波紋管和支托鋼筋綁扎在一起，這樣可以避免混凝土澆筑施工中引起的移位問題。如表1所示為波紋管孔道位置偏差和檢驗(yàn)方法。
⑵本工程中進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的穿束采用后穿法。這種方法是指將混凝土澆筑施工完成之后，再將鋼絞線穿入到孔道中。此法可以有效確保張拉端封閉嚴(yán)密。預(yù)應(yīng)力筋的穿束時(shí)間應(yīng)與波紋管的安裝以及混凝土的澆筑時(shí)間錯開。
2.2預(yù)應(yīng)力筋張拉施工
在預(yù)應(yīng)力施工工藝中，最關(guān)鍵的工序是預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉。張拉施工的質(zhì)量直接關(guān)系到橋梁整體的施工質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全。張拉施工的具體操作步驟為：
⑴在張拉施工之前，應(yīng)先對千斤頂進(jìn)行標(biāo)定，并按照要求配備油壓表。本工程所采用的油壓表為0.4級的精密壓力表。
⑵根據(jù)回歸直線方程計(jì)算出設(shè)計(jì)張拉噸位的壓力值。
⑶在鋼絞線束的兩端分別按照群錨錨具和工作錨夾片，接著采用手持式的千斤頂對單根鋼絞線進(jìn)行張拉，張拉力控制在0.1。
⑷手持式千斤頂張拉完成之后，接著進(jìn)行穿心式千斤頂?shù)陌惭b。千斤頂應(yīng)嚴(yán)格就位，確保滿足要求，然后在千斤頂?shù)奈膊堪惭b工具錨。
⑸對于鋼絞線的張拉采用兩端同步張拉的方式。在張拉施工之前，應(yīng)先對千斤頂?shù)挠透组L度進(jìn)行測量，并根據(jù)測量結(jié)果確保張拉的伸長值。
⑹通過千斤頂?shù)膹埨詫摻g線的張拉應(yīng)力控制并保持這一張拉應(yīng)力，時(shí)間控制在5min，然后即可回油放松。
2.3真空輔助壓漿施工
⑴對于施工中所采用的臺秤，應(yīng)先進(jìn)行相關(guān)計(jì)量單位的計(jì)量認(rèn)證，合格之后方可使用。按照設(shè)計(jì)重量比的要求進(jìn)行水泥和外加劑的稱量，將其加入到攪拌機(jī)中進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁_保均勻，然后在其中加入水進(jìn)行充分拌和，水灰比應(yīng)控制在0.33。當(dāng)混合料攪拌完成之后，其流動度應(yīng)控制在10～20s之間。
⑵對錨具端部表面進(jìn)行清理，將其上的水泥漿全部清除干凈，確保表面的平整度。接著在其上裝配蓋帽，采用螺栓對其進(jìn)行固定，確保擰緊。
⑶在兩端錨座上安裝壓漿管、球閥以及快換接頭。
⑷對孔道進(jìn)行清理，清理方法為采用壓力水進(jìn)行沖洗。這樣不僅可以對管壁起到濕潤的作用，以確保水泥漿液的流動性，同時(shí)還可以對孔道內(nèi)的灌漿孔和排氣孔的順暢進(jìn)行檢查，確保保持通暢。
⑸在正式壓漿施工之前，應(yīng)先進(jìn)行試抽真空。首先將所有通風(fēng)孔全部關(guān)閉（除了與真空泵連接的通風(fēng)孔），接著開啟真空泵，即可開始進(jìn)行導(dǎo)管的抽真空。通過將空氣排出以將孔道內(nèi)的壓力控制在-0.06～0.1MPa之間。如果孔道內(nèi)的壓力無法達(dá)到這一數(shù)值，就可以表示孔道內(nèi)的密封性無法滿足要求
。⑹試抽真空合格之后，即開始進(jìn)行真空輔助壓漿施工。通過壓漿泵正壓力和真空泵負(fù)壓力的作用，即可將漿體壓入到孔道中。在壓漿施工過程中，可以通過觀察透明的壓漿管以對壓漿施工進(jìn)行控制。通過吸漿作用將稀漿吸入到負(fù)壓容器中，這一過程應(yīng)確保連續(xù)進(jìn)行。當(dāng)流出的漿體達(dá)到濃度要求即可認(rèn)為吸漿結(jié)束，此時(shí)即可將出漿閥門關(guān)閉。
⑺在壓漿施工過程中，應(yīng)將壓力控制在0.9MPa。在該壓力的作用下對灌漿孔道進(jìn)行加壓處理，一般加壓時(shí)間應(yīng)控制在1～2min之間，此過程中應(yīng)將所有的閥門全部關(guān)閉。
⑻在壓漿施工的過程中，應(yīng)根據(jù)要求做好漿體的試塊，并對試塊進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，以檢測其強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求。
⑼當(dāng)水泥漿體達(dá)到初凝狀態(tài)時(shí)，即可將接頭拆除，并對其進(jìn)行清理，主要應(yīng)將喉管、壓漿機(jī)以及負(fù)壓容器內(nèi)的殘留漿體全部清理干凈。
3施工質(zhì)量控制措施
⑴在預(yù)埋階段，應(yīng)確保曲線形狀滿足質(zhì)量要求，重點(diǎn)應(yīng)對標(biāo)高進(jìn)行控制，確保滿足精度要求，同時(shí)應(yīng)避免其他施工工序?qū)Σy管造成影響。
⑵在張拉施工階段，重點(diǎn)應(yīng)確保張拉應(yīng)力滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求，同時(shí)對伸長值進(jìn)行測量，以確保滿足相關(guān)要求。在灌漿施工階段，應(yīng)確保漿體的用量準(zhǔn)確，孔道內(nèi)所灌注的漿體應(yīng)確保飽滿密實(shí)。
⑶在施工過程中，應(yīng)確保各連接部位的嚴(yán)密性，防止異物進(jìn)入到孔道內(nèi)造成堵塞的問題，同時(shí)也可以避免在灌漿施工中出現(xiàn)漏漿的問題。下層孔道的灌漿孔和排氣孔管應(yīng)確保固定牢固。在混凝土的振搗施工過程中，所采用的振動棒不得對孔道和錨具進(jìn)行碰撞，以避免造成孔道的移位和損傷。由于在孔道處設(shè)置了較為密集的鋼筋，這會對混凝土的振動施工造成影響，此時(shí)需要采用鋼筋棒進(jìn)行人工的插搗作業(yè)，以確保孔道部位處混凝土的振動密實(shí)。當(dāng)混凝土澆筑施工完成之后，應(yīng)及時(shí)對孔道進(jìn)行檢查，確保滿足要求，并對孔道進(jìn)行清理。之后應(yīng)對灌漿孔和排氣孔進(jìn)行封堵處理，防止雜物進(jìn)入到孔道內(nèi)。
⑷在進(jìn)行鋼筋的綁扎時(shí)，不得采用猛放和猛插的方式，以防對預(yù)應(yīng)力鋼筋的外皮造成損壞。在進(jìn)行鋼筋的焊接施工時(shí)，不得將預(yù)應(yīng)力鋼筋作為搭接線。當(dāng)在預(yù)應(yīng)力鋼筋附近進(jìn)行焊接施工時(shí)，應(yīng)對預(yù)應(yīng)力鋼筋采取保護(hù)措施。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼筋的綁扎時(shí)，應(yīng)按照先梁后板的順序進(jìn)行。當(dāng)梁內(nèi)的預(yù)應(yīng)力鋼筋鋪設(shè)完成之后即可進(jìn)行拉筋的綁扎施工，這樣方便進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼筋的穿束。
4結(jié)語
隨著橋梁建設(shè)快速發(fā)展需要，采取預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以有效確保工程的施工質(zhì)量，提高橋梁的整體性能，降低橋梁的養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用。文章通過結(jié)合某一高速公路橋梁施工建設(shè)項(xiàng)目，該橋梁主橋上部結(jié)構(gòu)為三跨一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土變截面箱型連續(xù)剛構(gòu)，系統(tǒng)地探討了該橋梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，總結(jié)出切實(shí)可行的施工控制措施，為同類工程提供參考實(shí)例。
作者：薛東起 單位：河北省交通建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司