桥梁工程中预应力张拉施工的技术要点及注意事项
2022-09-20杨涛
杨涛
(贵州茅台酒厂 (集团)习酒有限责任公司,贵州 遵义 564622)
随着社会经济水平的不断提升,桥梁工程和社会大众的生活质量之间的关系也变得愈发密切,在新时期背景下,构建庞大且功能强大的交通网络,为大众出行提供更加便利的条件,也正是桥梁工程实际的应用价值。为了积极推动桥梁工程行业的持续稳定发展,建筑企业应不断提高工程质量,且不可因过度追求企业的经济效益而对施工质量监管工作有所忽视,而是应在现代桥梁工程的规划建设过程中,增加对于施工技术方面的监管力度,从技术要点出发,对各项施工技术的要点内容着重管理,注意技术应用时的各种特殊事项,从而保证工程项目能够顺利施工。一预应力张拉施工作为桥梁工程建设当中的重要技术,在桥梁工程整体施工质量管理工作中占有举足轻重的地位,因此桥梁工程承建企业,应特别注重对预应力张拉施工的技术要点管理,确保桥梁工程在遵循科学合理的管理规范要求的前提下,开展各项施工作业。
1 桥梁工程中预应力张拉施工技术应用过程中存在的问题
虽然现阶段预应力张拉施工技术在桥梁工程中的应用已经相对较为成熟,但在一些桥梁工程的实际建设过程中仍存在一定的问题,总结起来主要有以下几点。
1)一些预留管道达不到应有的顺直程度,致使预留管道内壁和预应力钢筋相互之间容易出现摩擦,虽然这种摩擦并不会对预应力张拉施工产生较大的影响,但也会导致预应力钢筋张拉性能的下降,进而造成预应力钢筋的伸张性能不能达到设计规范标准,对整体预应力张拉施工技术的实际应用效果形成不良影响。
2)施工单位虽然在实际建设过程中,会严格根据相关标准要求选择和使用预应力钢筋,但在预应力张拉工艺施工当中,还是会有一部分预应力钢筋的弹性模量不符合施工设计的钢筋伸长量,从而对预应力张拉的整体施工质量产生相应的影响。
3)在混凝土完成浇筑施工后,桥梁工程的部分波管会发生堵塞现象,不仅会影响到后续工程中预应力钢筋的绞线穿束作业,处理起来不仅需要浪费更多的人力、物力,而且还还会对预应力钢筋的张力能力有所干扰,最终会影响到桥梁工程的整体施工周期和工程质量,增加项目施工成本。
4)桥梁工程建设过程中的施工现场环境、施工材料和施工工艺等都会对预应力张拉技术的施工效果产生一定的影响。比如在分析计算预应力构建的张力控制能力时,工作人员除了要对预应力构建的外部荷载性能有所考虑,同时还应明确预应力构件的实际应力,只有对各种影响因素进行综合考量,才能确保预应力构建张拉控制应力计算的有效性和精准度。但是从目前的实际施工情况来看,部分工作人员对上述问题并未引起足够的重视,致使预应力构件应力性能的具体计算结果和实际情况存在较大出入,从而对项目整体建设质量造成严重影响。
2 桥梁工程中预应力张拉施工的技术要点
2.1 施工前的准备工作
1)在正式施工前,施工设计人员应根据本次工程的实际质量要求,结合强度、黏结度和松弛度的综合考虑,科学选择适合施工设计要求的预应力钢筋;同时,波纹管的选择也应结合本次工程的具体情况,选择圆形或扁形的镀锌金属管。另外,在项目正式施工前,还应对预应力钢筋伸长值是否符合施工规范标准作出综合确定,具体计算公式如 (1)所示,其中各项数值都必须根据本次项目实际选用的预应力钢筋来测定,这有这样才能保证最终计算结果的准确有效性。
公式中,ΔL代表预应力钢筋理论上的伸长值(mm),P代表预应力钢筋的张拉力均值 (N),L则代表预应力钢筋实际的分段长度 (mm),A则代表钢筋截面面积 (mm),E则代表其弹性模量 (MPa)。
2)施工材料进入现场前,必须要先进行质量检验,检验内容包括施工材料的质量合格证书、材料包装以及标志等,必要情况下还应对施工材料开展质量抽检,以此来保证所有施工材料的质量均符合施工设计规范要求。一旦发现施工材料存在质量问题,应第一时间与相关供应商取得联系,并妥善处理。当施工材料检验合格入场后,施工单位应指派具体工作人员按照材料的类型进行分类保管,并提前在施工区域设置科学规范的材料保管区,确保所有施工材料都能做到分类保管,以免因保管不当而导致施工材料出现质量问题。
3)钢绞线开始下料前,相关施工人员应事先测量计算好每根钢绞线的具体长度,随后借助固定支架来固定好钢绞线,并使用砂轮机等机械设备,对预应力钢筋实施切断处理,切断长度必须要严格按照实际计算结果作出综合判定。
4)在预应力张拉施工正式开始前,相关人员还应使用专业的机械检测设备对压力表、油泵和千斤顶等设备实施质量检测,以此来保证所有施工机械设备的有效性和精准性。同时在施工前,还应对预应力锚具作出合理选择,具体应结合施工设计方案作出综合考虑,并在使用前,对其外观等作出综合检测,及时发现预应力锚具上可能存在的锈蚀、裂纹和伤痕等质量问题。最后,还应测定检验预应力锚具的强度、硬度、尺寸和其他的性能参数,一旦发现其性能并不符合施工规范标准,应立即给予更换处理。
2.2 钢筋绑扎和预应力管道的布置
钢筋绑扎必须要严格依照施工设计图纸上面的尺寸标志来进行,并且为了保证预应力钢筋的绑扎质量,需要进行绑扎的预应力钢筋都需要放置到钢筋加工车间,将其统一加工为半成品,随后再将钢筋运送到施工现场,将其捆扎固定好。除此以外,还也使用钢筋将预应力张拉施工所用管道固定好,随后对预应力管道当中的孔道曲线实施密封处理。在固定好预应力钢筋后,施工人员还要在钢筋与模板间放置垫块,并确保垫块和预应力钢筋相互之间保持一定的间距,以此保证预应力钢筋的保护层厚度可以达到施工设计规范标准。
2.3 模板安装
首先,桥梁工程在进行预应力张拉施工时,所使用的定性模板必须是由专业的生产厂家统一加工生产好之后,再运送到施工现场进行安装。安装模板前,施工人员首先应在模板表面上涂抹好脱模剂,并用止漏海绵将钢膜连接缝封堵好,以此进一步提高钢膜的密封性。其次,在安全端模和侧模时,施工人员可选择龙门吊装施工安装工艺,完成吊装安装后,借助螺栓合理调整模板的垂直度,并做好螺杆的固定。同时在捆扎好,翼板钢筋后,还需固定好桥梁工程顶部的对拉螺杆。最后,当结束模板安装后,施工人员应利用支撑架来固定好模板。
2.4 混凝土浇筑
桥梁工程当中的混凝土浇筑施工,大多都是选择输送管连接布料机的浇筑施工工艺,在实际工作中,为了保证布料杆浇筑半径可以完全覆盖住梁段,并且预留出一定的余量,施工作业过程中,应在桥梁工程的三分之一梁段处设置布料杆,并采取从两端向中间过度的方式实施混凝土浇筑,一直浇筑到桥梁的梁合拢段为止。混凝土浇筑施工完成后,施工人员应立即对混凝土进行振捣作业,采取附着式振荡器和插入式振动器相结合的处理方式,能够有效保证混凝土浇筑、振捣作业的实际施工效果和效率。另外,混凝土浇筑施工尽可能一次性完成浇筑,并且每块混凝土预制板的施工浇筑时间都不能超过6h。针对桥梁主体结构的浇筑施工,应采取分层浇筑、振捣的方式,同时每次浇筑是,必须将浇筑层范围控制在30cm之间,上下两层浇筑的间隔时间应根据施工部位的具体情况进行综合考量。
2.5 张拉施工
按照桥梁工程的施工设计标准,只有当张拉施工当中的预应力T梁和预应力小箱梁混凝土强度达到施工设计规定强度的90%以上,同时混凝土浇筑完成7d后,才能进行张拉施工。实际施工时,需要字桥梁的两端位置同时进行张拉,并且必须严格依照国家相关规范标准来开展张拉施工,以此来保证所有施工路段的张拉施工质量都能够得到施工设计的规范要求。同时施工过程中,严禁擅自修改或调整施工设计方案。
2.6 孔道压浆
使用水泥砂浆对预应力锚环和预应力钢绞线相互间的缝隙实施有效封堵,并当砂浆达到相应的强度后,为了保证孔道的畅通性,再借助水压力来冲洗孔道当中的杂质,随后在利用空压机对孔道当中的积水进行清理。在实际作业前,施工人员应根据现场的具体情况,对水泥砂浆的配比进行科学调配,并在施工现场实施配比试验,最终确定出最理想的水泥砂浆配比。施工作业过程中,所有水泥砂浆都应严格依照确定好的配比来进行作业和搅拌。在进行孔道压浆操作时,施工人员应结合施工设计规范要求,科学配置水泥砂浆,并在完成配置的45min内,将全部砂浆使用完。在使用前后,还需持续搅拌水泥砂浆,防止其出现离析的情况。结束压浆处理的两天内,施工作业人员还应对水泥砂浆和出气孔的密实度作出综合性的检测,一旦发现质量问题,应立即给予补救处理。
3 桥梁工程中预应力张拉施工过程中的注意事项
3.1 施工安全保障
随着我国现代化建设进程的持续深入推进,桥梁工程建设也得到迅猛发展,并在社会大众的实际生产和生活中发挥着重要的经济支柱作用,同时桥梁工程行业的进步与发展也标志着我国社会经济和现代化进程的进步与发展,因此建筑企业应进一步提高桥梁工程建设质量方面的管理力度,加强施工安全保障措施,为所有工作人员提供切实有效的安全施工保障。一方面,在桥梁工程建设过程中,建筑企业必须要确保施工人员的人身安全,为他们提供安全服、安全帽等一系列配套的安全防护用具和防护设施,并采取条例化的管理方式,加强施工流程的规范性和安全施工生产环节;另一方面,施工企业应对实际施工作业流程加大监管力度,以此确保工程的建设质量,并保证桥梁工程完成施工后,投入运行后的使用安全性。桥梁工程大多建设在河流或高空上,一旦出现质量问题,就无法保证后续运行过程中的安全性。因此在开展桥梁工程预应力张拉施工的过程中,施工企业必须要重点加强施工安全保障工作。
3.2 机械设备保障
施工企业还应严格监管工程建设过程中所涉及的各种机械设备,由于桥梁工程施工会使用到各种机械设备,并类型众多,各种设备在施工过程中的相互培养也非常关键,因此施工企业特别要关注这些机械设备的实际运行状态,定期对其进行维护和保养,一旦发现设备在运行过程中存在故障问题,应立即停止施工作业,防止扩大故障问题的不良影响,从而严重影响到施工人员的生命健康安全和工程施工质量。
3.3 拆模作业保障
桥梁工程预应力张拉施工还会设计拆模作业,这也是应用施工工艺进行实践管理的一种有效方法,这对于保证项目建设质量,施工进度顺利推进以及桥梁工程的整体施工管理质量都有着非常重要的作用。在拆模作业过程中,施工人员需要对预应力混凝土强度进行预先检测,在确认其符合施工标准后,方可开始拆模作业。同时在拆除模具是,施工人员应使用模具进行支撑,从而防止模具结构在拆除过程中出现变形,从而影响到工程的整体质量。完成模具拆除作业后,工作人员应针对完成预应力施工的工程路段开展养护作业,比如定期对混凝土结构进行洒水养护,以此来保证梁结构始终维持一定的湿润度,并根据外部环境的温度变化,对整体项目施工形成有效的保障。
4 桥梁工程预应力张拉施工的质量管控应对措施
要想保证桥梁工程预应力张拉施工质量,就必须对施工材料质量进行严格把控,务必选择信誉高、质量好的生产厂家的产品,严把施工材料质量关口。所有材料必须要持有出厂合格证,混凝土粗骨料必须要选择坚硬耐磨的卵石、碎石,最大颗粒直径不能小于结构横截面1/4的尺寸,最大不可超过1/2的板厚,且直径也不能超过10cm。防止由于配比不够合理,导致砂浆含水量过高,以至于在使用钢膜时,水分无法顺利排出而出现水泡,从而影响到梁体的美观性和质量。在搅拌混凝土是,应根据实际施工需要向其中添加一定的掺合料,所有掺合料必须要实现经过实验检测,并且所有采购的施工材料都必须经过严格检验后,方可入场投入使用。
1)所有预应力施工材料在存放和搬运过程中,都要保持清洁。预应力材料在搬运、存放和施工过程中都以防防止机械损伤和锈。若需要长时间存放,必须要定期检查其外观;进场后如需长时间存放,必须要委派专人定期对其外观进行检查;要想保证张力施工质量,就必须严格遵循相关质量规范标准和施工流程开展施工作业,同时还应在实践过程中不断总结经验教训,以此促使张拉施工水平得到进一步的提升。
2)使用胶带将管道接口两端的环形缝隙密封好,并且保证管道内的对口居中。在使用前,根据出厂合格证和质量保证书,对管道材料的规格、型号类别和数量进行核实,并对其外观、尺寸、负载后的抗渗漏以及集中负荷状态下的径向刚度等进行检验,对于施工现场自行加工制作的管道也需要逐一进行检验,保证其表面没有油污、锈蚀,外观干净,没有孔洞和折皱,不存在开裂和脱扣情况等。
3)混凝土浇筑施工的质量控制。混凝土在进行浇筑施工前,要保证没有杂物、污垢和缝隙,并区别土质的均匀性和塌落性,并对钢筋、模板、预埋件以及支架位置进行认真检查。同时还要对施工振捣作业人员进行细致的教导和解释说明,并加强对波纹管的保护,必须在混凝土达到规定强度的前提下方可进行拆模作业。混凝土浇筑需要按照方向和顺序分层进行浇筑,并保证达到一定的厚度,先浇筑上层混凝土,在结束下层的初凝处。孔道内的钢绞线束发生变形,张拉施工时,部分钢绞线就会受力过度,从而出现施工质量问题;油表若不能准确读数,无法显示出实际的压力值,就会致使张拉力不准的情况;钢绞线在穿束过程中受到损伤后,需要借助千斤顶将所有钢绞线拆卸下来,更换新的钢绞线,重新进行张拉施工。
4)张拉应力质量控制。首先要对预应力张拉施工设备进行校验,并由专人负责预应力张拉施工所有机械设备和仪表的使用和管理,在使用前要做好相应的检查工作,并定期对设备和仪表进行校验和维修保养。桥梁工程张拉施工质量在很大程度上取决于施工操作人员的技术水平以及张拉施工设备的使用性能,因此施工企业针对张拉施工作业,应配备一批具有较高专业技术水平和强烈责任心的施工技术人员,以及现代化的新型张拉器具。
5 结语
综上所述,桥梁工程建设过程中,要想对预应力张拉技术做到高效应用,就必须要合理控制好所有施工技术要点,对混凝土浇筑、模板安装、孔道压浆封墙以及张拉等施工技术进行质量管控。为了达到桥梁工程项目验收的实际要求,体现项目预应力张拉施工的针对性,必须要对施工安全管理机制不断进行优化完善,以此来提高施工所用机械设备的安全控制和管理水平。