市政桥梁建设中的现浇箱梁预应力施工技术
2022-07-01付凯
付凯
摘 要:近年来,随着我国社会经济的高速发展,市政桥梁工程建设也迎来了自己的发展高峰期,工程数量增长的趋势十分明显。市政桥梁工程的施工中采用现浇预应力箱梁施工技术是比较关键的,将该技术在具体的操作当中按照程序进行优化,这就能够为实际工程质量控制打下坚实基础。先就桥梁工程预应力及现浇箱梁施工特点加以阐述,然后就现浇预应力箱梁施工技术的应用要点详细探究,希望能借此理论研究,为实际施工质量的控制起到积极作用。
关键词:市政桥梁建设;现浇箱梁;预应力;施工技术
引言
预应力箱梁结构广泛应用于市政桥梁工程中,其在提高桥梁的承载能力方面具有很大的优势,还能减少外荷载对构筑物稳定性和可靠性的干扰,延长桥梁结构的使用寿命,促使桥梁最大化地发挥作用。
1预应力施工技术概述
预应力施工技术是一种常见的加固方式,其主要作用是对混凝土结构进行加固。在施工人员对市政桥梁进行施工时,相关技术人员可以利用预应力施工技术将应力预加在桥梁主体中,起到一定的支撑作用。在市政桥梁施工过程中,采用预应力施工技术能够提高市政桥梁的基础性能,使桥梁更加稳定。另外,此项施工技术还能够强化桥梁的承重能力,在一定程度上延长其使用寿命。
2现浇箱梁特点
2.1结构轻盈
市政桥梁工程中的现浇箱梁结构跨素较大,并且自重轻盈,在施工的过程中需要利用的参数水平相对较低,所以在实际应用中可以有效提高市政桥梁建设施工实效性,促使市政桥梁结构能够达到预期的稳定性和安全性要求。在传统的市政桥梁结构施工技术下,很多结构都比较重,虽然可以为市政桥梁结构的稳定性提供基础,但是在落实技术操作的过程中还是会受到较大的影响。现浇箱梁与传统的市政桥梁结构存在较大的差异,其模板相对于其他模板来说体积更小,但是在施工中可以发挥巨大的作用,促使市政桥梁结构设计更加科学、合理。所以,大多数施工单位在开展工程项目实践操作时,还是会选择现浇箱梁施工形式,并且长期使用这种结构,以提高工程项目建设施工实效性。
2.2具有较好的经济性
经济性是现浇箱梁在特定条件下施工的一个显著特征,具有整体投入相对较小,施工简便的特点,与需要临建场地预制的构件相比有一定的经济优势,由于现浇箱梁施工技术方法是当前市政桥梁建设事业发展到一定程度的必然因素,因此可在多个角度与方面综合权衡其成本支出,对于提高工程项目建设的经济效益具有直接影响。在现浇箱梁施工环境下,技术人员可在保障桥梁施工质量的同时,从施工方法、材料控制、场地建设、资源投入等方面进行经济成本的优化控制,符合当前市政桥梁建设事业的经济性要求。
3市政桥梁建设中的现浇箱梁预应力施工技术
3.1支架的预压
在铺设好箱梁底模后,应对支架及模板进行预压。地基、支架体系和模板体系之间存在弹性变形和非弹性变形,为消除非弹性变形对箱梁线形的影响,采用所承受荷载的1.05~1.1倍的荷载进行预压。在安装完箱梁底板主楞时,采用砂袋或水箱进行支架预压。预压时应在重点受力位置设置观测点,用水准仪进行观测,对预压前后观测到的标高进行对比分析,找出变化点,分析原因。针对具体原因对支架进行调整、加固,直至满足设计及施工要求。
3.2模板安装
根据设计要求,某项目箱梁底模、内外侧模、翼缘板模板等采用大块定型钢模,端模使用竹胶板,并用木料与脚手架钢管辅助进行加固,以保证模板整体刚度满足施工要求。在钢模安装前应先试拼,并将浇筑混凝土的一面予以除锈、打磨处理,然后按要求均匀涂刷一薄层清洁干净的机油。翼缘板外侧位置增设斜拉钢索,适当调整斜拉力,使翼缘板与梁体受力保持一致,以促使桥梁成型后的线型更加平顺。在底模根部预留一个孔洞,横纵尺寸为10m×5cm,以使清洗模板时的污水和杂物顺畅流出,保证模板整体整洁。对模板均匀涂刷脱模剂,直至脱模剂没有明显的流挂痕迹及油渍,便可进行混凝土浇筑作业。
3.3钢筋施工
(1)在加工场根据工程要求对钢筋进行加工成型,得到特定规格的钢筋,挂标识牌,以免混用。操作时,严格依据设计图纸加工,将尺寸误差控制在许可范围内。正确连接骨架钢筋,使其处于同一平面,无异常变形、翘曲。主梁上下缘主筋的布设位置在中跨L/4(L为主梁长度)周边并且必须有足量的钢筋接头。钢筋与外界潮湿空气等环境因子接触后有锈蚀的可能,因此存放时于其下方支垫、上方遮盖,做到有效防护。(2)钢筋绑扎时,首先确定合适的绑扎顺序,再有序完成绑扎作业。主筋所处位置及间距必须满足要求,弯起钢筋的弯起点尤为关键,不可出现位置偏差。钢筋的交叉点用铁丝绑扎牢固,必要时进行点焊焊接。对钢筋骨架做焊接施工时,从骨架中心开始逐步向两端同步推进,优先完成骨架下部的焊接作业,确认无误后转向骨架上部,最终整体焊接成型。
3.4波纹管安装
波纹管安装前,应先在翼缘板底模位置标出预应力筋的曲线坐标,然后根据坐标位置做好定位并检查无误后,焊接定位网加强筋。在开展焊接作業时,需注意保护好波纹管,防止落到焊渣受损,同时应确保加强筋焊接牢固可靠,以免穿束及浇筑混凝土时发生偏移。为有效降低张拉时管道摩阻,应确保张拉时管道无扭曲、无弯折,管道位置应满足允许的偏差要求。同时,波纹管与支撑板应保持同心,管道轴线垂直于垫板。整个施工中,应安排专人对波纹管进行实时检查与维护,出现碰撞或变形要及时处理。
3.5预应力张拉
混凝土的实测强度达到设计值的90%并且同时满足7d龄期要求后,进入张拉环节,分级逐步张拉,即“0→20%σk→100%σk→锚固”。整束张拉采取“双控标准”,即张拉力和钢绞线伸长量均要满足要求。预应力张拉的关键参数为:管道摩阻系数为0.16,管道偏差系数为0.001,钢束松弛率小于3%,钢束弹性模量为1.95×10 5 MPa。预应力张拉时,加强对钢绞线的检查,同一断面的断丝率不得超过1%,并且任何情况下均不允许出现整根钢绞线被拉断的情况,否则不满足张拉施工要求。
3.6孔道压浆
(1)为防止预应力材料腐蚀,选用50#水泥浆尽快压浆施工,注入时间不得超过48h。为了保证注入质量,采用真空辅助的方式注入。(2)先用高压水枪冲刷孔道,去除孔内的粉末和残留物,然后用空压机将水从洞口吹走,之后方可压浆。(3)水泥浆的拌和顺序是:加水→拌入水泥→加入添加剂。搅拌时间在1min以上,水泥浆稠度达到14~18s,水胶比为0.26~0.28。砂浆制成后储藏于储藏库。低速搅拌筒内砂浆,始终确保砂浆足量,每一管都能一次完成压浆。水泥浆从调制到压孔的间隔时间控制在40min之内。对于因使用时间过晚导致流动性下降的砂浆,不能通过加水的方式增大其流动性。(4)按照“从上到下,集中在一处的孔道一次完成”原则进行压浆。若因异常情况中断施工,因及时清理孔道中的残留物。每个注入孔两端锚栓的出入口安装有带阀门的短管,注入完成后封锁,以保证孔内的水泥浆受压凝固。采用UB3A型活塞式压浆泵进行注浆施工。待另一端溢出浓浆后压力维持在0.5MPa以上,持续2min。
结语
在箱梁施工前,项目技术、管理人员应切合项目实际、结合以往项目经验,编制完善的施组设计与专项方案,加强统筹协调,严格贯彻质量责任制,抓好各关键工序的施工管控与质量监管,以为箱梁施工质量的有效确保奠定基础。
参考文献
[1]陈建国,夏侯晓明.现浇预应力混凝土箱梁施工探讨[J].黑龙江交通科技,2021.
[2]于力生.桥梁施工中现浇箱梁的施工技术[J].交通世界,2020.
[3]陈红亮.现浇箱梁预应力张拉施工工艺技术分析[J].工程建设与设计,2020.