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预应力混凝土桥梁施工技术探究

2020-11-28高磊

中国建筑金属结构 2020年10期
关键词:预应力混凝土桥梁施工技术要点

高磊

【摘要】在目前的桥梁工程中,预应力混凝土的工程施工技术占据重要地位。本文通过探析桥梁工程中的预应力混凝土施工处理要点,阐释预应力混凝土桥梁结构的具体施工技术流程,好的施工技术流程有利于保证预应力混凝土桥梁的良好坚固性。

【关键词】预应力混凝土;桥梁施工;技术要点

对于预应力混凝土的桥梁工程基础结构而言,工程施工人员必须保证混凝土材料满足性能标准。同时,施工人员还要结合桥梁的整体构造特征来进行桥梁施工手段的优化选择,实现最大化的桥梁工程质量效益与成本效益。

1.工程实例

某预应力混凝土大桥设有T梁的预应力混凝土基本组成结构,其中的T梁部位达到30m,大桥整体具有90m的长度,并且设计27m×29m的桥孔跨度距离。工程施工单位针对上述的桥梁整体建筑构造主要运用连续性的工程施工处理方式,首先布置桥梁建筑物的简支梁,然后再去实施桥面结构部位的施工处理。对于T梁的预应力混凝土横向工程结构部位,主要将其控制于三片的完整T梁结构,间隔190cm的梁体中间距离。

工程施工单位针对预应力混凝土作为基本结构的桥梁建筑物必须严格保证桥梁施工的安全效果,因此施工单位经过综合考虑,选择了两端张拉的工艺手段来安置塑料材质的预应力波纹管,确保控制在9cm的现浇接头部位宽度以及16cm的隔板层厚度。对于松弛度较低的预应力钢绞线限定于1790MPa的材料强度,并且选择R235型号的钢筋建筑材料用于完成桥梁主体的施工。施工技术人员在封闭张拉后的预应力束过程中,主要选择水泥浆的工程材料予以完成。

2.前期施工准备

2.1 全面核验桥梁施工材料以及预应力施工设备

现阶段的预应力桥梁建筑物一般需要配备砂石材料、水泥材料与纯水材料等,上述工程材料主要用于配制混凝土。为此,针对关键施工材料,工程负责人员应全面进行材料测试,检测各种类型的桥梁施工材料安全性能,防止不达标的预应力材料进入桥梁施工场地。

预应力桥梁工程除了需要混凝土及钢筋等重要施工材料以外,还需设置机械化的张拉施工设施、吊装施工设施及其他大型设施。对于桥梁的工程建筑物必须配备机械化的桥梁施工设施,压力表应当安装在传感器与油表设备的特定位置,便于对其实施全面的机械设施检测。经过严格的机械性能测试,施工人员可以做到全面保证大型机械设施达到安全施工的基本标准,防止出现张拉机械设备损坏或者机械部件被磨损的后果。

2.2 保证混凝土构件达到外观与尺寸标准

混凝土构件在预应力桥梁的总体结构中属于关键的结构件,施工技术人员针对混凝土构件必须保证其符合构件外观完整以及构件结构坚固的标准,充分保证进入工程场地的混凝土构件满足特定的安全强度与性能[1]。对于各种混凝土构件有必要实施严格的试验,重点测试混凝土构件的表观完整度,判断其是否达到工程安全标准。此外,施工技术人员针对桥梁的垫板部位与孔道部位需要彻底清理,防止预应力筋存在过大的工程施工误差[2]。

2.3 拟定预应力张拉的施工规划

张拉钢绞线的步骤属于预应力桥梁的基本施工操作,但是张拉钢绞线的全过程包含较多的施工处理要点,施工技术人员因此必须首先拟定张拉施工的總体实施规划,对于张拉钢绞线的工艺手段进行选择。在目前的状况下,对于桥梁工程的混凝土建筑物一般可以选择补偿张拉、分段或者分批的张拉工艺手段,上述的几种类型张拉施工手段普遍适用于预应力筋总数较多的施工场所[3]。

在上述的桥梁工程项目中,工程施工单位主要选择了BM15-4、M15-5以及BM15-5型号的扁锚设备作为预应力的桥梁张拉锚具。

表1为预应力混凝土工程材料的弹性模量数据。

3.具体施工技术要点

施工人员针对预应力混凝土的建筑桥梁结构在完成各个施工处理环节时,必须全面考虑预应力混凝土在各个施工阶段的材料性能改变,合理控制预应力材料的性能强度。对预应力混凝土的桥梁建筑物进行全面施工处理时,施工技术人员需要关注如下的桥梁工程处理技术要点:

3.1 预应力模板与支架的搭设

支架安装的桥梁施工基本宗旨在于保证支架的坚固性,因此必须结合桥梁建筑物所在区域的地基荷载限度来布置桥梁工程的施工支架,运用正确的支架拼接与支架安装工艺手段来进行处理[4]。施工技术人员搭建与组装桥梁工程的整体模板结构时,首先需要确定模板的预留拱度,充分保证浇筑处理后的桥梁混凝土达到结构安全的良好性能标准。

3.2 孔道安装以及成孔施工

施工人员有必要保证至少达到3m的护筒结构高度,确保护筒的结构中心部位与钢丝绳以及冲孔钻所在区域的中心部位相互重叠。成孔施工的基本要点在于钢板护筒的制作以及安装操作过程,施工人员首先应当将2.5cm左右厚度的圆形护筒结构布置在孔口的部位,护筒结构至少需要保证200mm左右的直径差。施工人员在搭接孔道时,必须重视运用正确方法来处理接头部位,然后按照钢筋绑扎的流程与顺序来固定钢筋,增强钢筋结构的整体坚固性。

具体对竖向的桥梁主桁架进行安装处理时,施工人员有必要充分考虑承受桥梁上部荷载的挂篮结构。这是由于挂篮工程结构具有较大的荷载承受限度,应当运用铰接的施工技术手段来组装与拼接主桁架,确保滑动轨道与主桁架之间达到牢固连接的状态。为了满足施工人员的行走需求,最好在平杆的主桁架悬挂部位搭建吊杆。在此过程中,施工人员务必保证吊杆结构的稳定性,避免吊杆出现松动或坠落的风险。

3.3 张拉钢绞线施工

技术人员通过运用双效控制的技术手段来控制张拉力的施加过程,合理确定预应力钢绞线的引伸量,确保限定在190kN以内的张拉钢绞线单根作用力。工程技术人员在修正钢绞线的引伸量过程中,关键参考要素就是钢绞线本身的横截面积,并且针对弹性模量进行实地测量。

对于修正后的引伸量可以表述成:△'= EA/ E'A'×△的计算公式。

在上述的运算公式中,对于钢绞线的横截面积以及弹性模量的测量数值分别表述为A'与E',经过修正处理后的引伸量表述为△',引伸量的工程设计值表述为Δ。

具体对于张拉桥梁钢绞线的步骤与流程而言,施工技术人员针对桥梁控制应力最好保留2%左右的增加幅度。在进入钢绞线的张拉处理步骤后,主要应当借助一次性的扁锚设施用于完成上述的施工操作,并且还要灵活控制钢绞线的各个部位负弯矩(重点针对连续端的施工部位)。对于张拉施工程序可以将其描述成0→初应力(10%σ→20%σ)→σ con的基本施工操作流程。

3.4 灌注混凝土施工

为了形成厚度适中的隔水栓,应当在导管内部导入具有良好流动性的砂浆与水泥混合材料。施工人员剪断铁丝悬挂的隔水栓之后,应当迅速提升砼与水泥砂浆的混合物,完成首次的水下灌注砼操作过程。施工人员应当精确记录各个不同时间段的砼坍落度数据,确保控制好施工数据的记录间隔时间。灌注水下砼的重要施工环节关键在于灵活掌控水下灌注的施工速度,并且应当保证连续完成灌注水下砼的施工操作。

对于预应力混凝土如果选择了后张法来完成桥梁施工处理,那么施工负责人员务必重视后期实施养护桥梁结构的环节。在某些情况下,桥梁工程的相关负责人员没有做到严格养护桥梁混凝土结构,那么将会造成混凝土桥梁存在较多的安全施工隐患。为此,工程负责人员对于桥梁工程需要设定合理的施工养护期限,桥梁悬臂结构的混凝土浇筑施工如图一所示,最好达到28天的预应力混凝土整体建筑结构养护期限,防止混凝土桥梁的某些結构部位存在缺损现象。

4.结束语

经过分析可见,预应力混凝土作为基础的桥梁工程结构,必须满足桥梁耐久性、坚固性与安全性的标准。工程施工人员针对桥梁裂缝的工程安全隐患,要严格实施预防,合理设置预应力桥梁的最大拉力限度数值。并且,技术人员针对预应力混凝土的各个桥梁结构部位都要全面实施桥梁运行养护,杜绝桥梁基础开裂以及桥梁结构渗水等安全风险,增强桥梁工程的安全施工保障。

参考文献

[1]钟伟兵.桥梁工程中预应力张拉施工的技术要点及注意事项[J].交通世界,2019(20):132-133.

[2]李超.大跨度预应力混凝土桥梁悬臂节段箱梁挂篮施工技术[J].价值工程,2019,39(16):167-168.

[3]张洪波.简析预应力混凝土桥梁施工技术要点[J].四川水泥,2019(04):46.

[4]张海.大跨度道路桥梁预应力混凝土桥梁施工控制技术要点[J].工程技术研究,2019,4(24):82-83.

(作者单位:山西平阳路桥有限公司)

【中图分类号】TU74

【文献标识码】B

【文章编号】1671-3362(2020)10-0100-02

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