作者簡介:張理(1990-),男,重慶市涪陵區(qū)人,助理工程師,本科,主要研究方向:市政工程橋梁施工。
摘?要: 預(yù)應(yīng)力施工是橋梁施工中最為普遍的施工方法,不僅施工方法簡便、節(jié)省施工材料,而且構(gòu)件抗壓性能好。本文介紹了城口縣仁河流域綜合整治項目現(xiàn)澆箱型橋梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù),結(jié)合預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉施工過程,詳細闡明了預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉及壓漿的施工工藝及質(zhì)量控制。
關(guān)鍵詞: 預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉;壓漿;施工工藝;質(zhì)量控制
【中圖分類號】TU757?【文獻標(biāo)識碼】A?【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.41.228
市政橋梁在現(xiàn)代施工中運用廣泛,在實際施工過程中,由于受到各方面因素的影響,導(dǎo)致橋梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉質(zhì)量不足、壓漿密度不夠等,嚴(yán)重影響橋梁的使用安全。為此,本文以城口縣仁河流域綜合整治項目現(xiàn)澆箱型橋梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉施工為例,結(jié)合張拉施工過程,詳細闡述預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉及壓漿的施工工藝及質(zhì)量控制,為我國市政橋梁施工質(zhì)量及預(yù)應(yīng)力施工提供理論參考。
1?工程概況
全橋共五聯(lián),每聯(lián)3x30m,橋梁全長 455m。梁體設(shè)置縱向的預(yù)應(yīng)力體系,鋼絞線采用PC高強度低松弛(Ⅱ級松弛)七股型鋼絞線。
2?預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉及壓漿施工工藝
本文主要針對市政箱梁施工中的預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉和管道壓漿,錨具封錨和主要預(yù)應(yīng)力工程的施工工藝及質(zhì)量控制進行論述。
2.1?施工準(zhǔn)備
2.1.1?設(shè)備及工具準(zhǔn)備。
(1)千斤頂、油泵、油壓表、夾具、錨具、鋼尺、手動葫蘆;
(2)砂漿攪拌機、壓漿劑、可拆卸閥門;
(3)切割機。
2.1.2?施工條件。
預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉施工前,需從以下幾個方面準(zhǔn)備:
首先,張拉前需提前預(yù)埋好波紋管和定位鋼筋,混凝土強度需達到設(shè)計強度且齡期不少于7天。檢查錨墊板下方混凝土是否填充完整和振搗密實,發(fā)現(xiàn)問題提前采取措施處理。
其次,施工前需對施工儀器進行校驗,符合施工標(biāo)準(zhǔn)的儀器需裝備成套,只有符合相關(guān)規(guī)范的錨具才能投入使用,投入施工的鋼絞線應(yīng)具備質(zhì)量保證書,鋼絞線的外觀及表面不應(yīng)有缺陷;
最后,施工前需對完成預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉的所有技術(shù)人員進行安全技術(shù)培訓(xùn),了解作業(yè)的施工程序,明確施工責(zé)任,避免施工安全事故的發(fā)生。
2.2?預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉
2.2.1?張拉前準(zhǔn)備工作。
將千斤頂、油泵、油壓表、夾具、錨具等組合成的全套設(shè)備進行內(nèi)摩阻校驗,經(jīng)千斤頂和油表需配對校驗標(biāo)定。對標(biāo)定的千斤頂、油泵、壓力表配套設(shè)備分類逐個編號,不同編號的設(shè)備不能交叉搭配使用。
新進場的預(yù)應(yīng)力鋼絞線、錨具、夾片除具有產(chǎn)品合格證、質(zhì)量保證書外,還要按規(guī)范規(guī)定要求,抽樣進行產(chǎn)品力學(xué)性能檢驗。必須對錨具進行外觀檢查10%、硬度檢驗5%和靜載錨固試驗6%抽樣檢查,檢測合格后方可使用。
2.2.2?鋼絞線制作。
鋼絞線的下料、編束和穿束應(yīng)注意以下3點:
(1)計算預(yù)應(yīng)力鋼絞線下料長度時,應(yīng)考慮孔道長度、錨具夾具長度、外露長度、操作長度及張拉千斤頂設(shè)備所需長度。
(2) 鋼絞線編束時,應(yīng)逐根梳理直順不扭轉(zhuǎn)。
(3)同一孔道穿束應(yīng)整束整穿,采用10t級卷揚機牽引,對長束鋼絞線在穿束進孔前一般涂中性肥皂液來減少孔道阻力。
2.2.3?預(yù)應(yīng)力鋼絞線的張拉。
預(yù)應(yīng)力張拉采用兩端張拉,張拉順序應(yīng)滿足施工圖紙設(shè)計要求。當(dāng)設(shè)計圖紙無要求時,宜先中間,后兩側(cè),左右對稱進行,最大不平衡束不應(yīng)超過一束各節(jié)段張拉:預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉的主控項目為張拉力及伸長量,以張拉力為主,伸長值作校核。張拉時兩端張拉力保持一致,并觀察鋼絞線伸長量。曲線預(yù)應(yīng)力鋼絞線嚴(yán)禁一端張拉。
橋梁預(yù)應(yīng)力張拉程序一般為:0→10%δcon→20%δcon(伸長量標(biāo)記)→100%δcon(伸長量標(biāo)記,持荷5分鐘)→錨固。
張拉應(yīng)力在10%δcon ,20%δcon ,100%δcon ,對千斤頂活塞伸出量進行量測和記錄,進行數(shù)據(jù)對比,有問題時及時分析原因和處理,記錄累計千斤頂活塞伸長量。
2.2.4?切割。
張拉完成,采用砂輪鋸或切割機進行鋼絞線切斷,禁止采用電弧切斷,鋼絞線外露長度符合設(shè)計及操作要求。
2.3?應(yīng)力計算及伸長量復(fù)核
2.3.1?錨外張拉力的計算。
設(shè)計圖紙已給定的錨下控制應(yīng)力,鋼筋與錨口之間的摩阻損失,及與錨下喇叭口處摩阻損失之和按錨外控制應(yīng)力的6%計。
σcon(錨外)×(1-摩阻損失)= σcon(錨下)
2.3.2?千斤頂選擇。
宜采用噸位與錨外力匹配的千斤頂作為張拉設(shè)備。
3.3.3?錨外張拉力與油表讀數(shù)之間的關(guān)系。
張拉之前,千斤頂與配套油表要經(jīng)過相應(yīng)部門的校定。通過計算得出張拉過程中各個階段油表的讀數(shù)值,從而計算實際中的鋼絞線伸長值。
2.3.4?實際伸長量。
預(yù)應(yīng)力鋼絞線實際伸長量采用累計量測千斤頂油缸行程數(shù)值的方法。首先量測在初始應(yīng)力下油缸外露長度,其次分別量測在相應(yīng)分級的荷載下油缸活塞外漏長度。
2.4?管道壓漿及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
張拉完成后,宜在48小時內(nèi)進行管道壓漿。
(1)壓漿前先進行管道清理:首先用水泥漿將兩端的縫隙封堵,然后采用注漿泵向預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)注入清水,清除管道內(nèi)的雜物,確保管道通暢。
(2)水泥漿制備:水泥漿在壓漿現(xiàn)場配制,按設(shè)計強度,確定施工配合比,施工人員嚴(yán)格按施工配合比拌制,試驗員現(xiàn)場取樣制作砂漿試塊。施工過程要考慮到施工最高溫度、最低溫度要求,以及水泥漿初凝時間、終凝時間、泌水率等施工參數(shù)需滿足規(guī)范規(guī)定要求。
(3)管道最高點設(shè)置排氣孔,用于注漿時排氣,并在管道出漿口漿液濃度與進漿濃度一致時持壓2分鐘。然后進行封錨,進行下一孔道壓漿。
2.5?錨具封錨保護。
(1)端頭封錨混凝土要求,封錨混凝土強度按設(shè)計圖紙說明,沒有說明的,強度一般為梁體同標(biāo)號的微膨脹細石混凝土。(2)封錨位置防水要求:預(yù)應(yīng)力鋼絞線為預(yù)應(yīng)力梁體的主要受力材料,保證預(yù)應(yīng)力鋼絞線完好,不銹蝕,必須做到防水處理,在防水施工前必須做好基面處理,保證清潔無浮漿。
3?預(yù)應(yīng)力工程質(zhì)量控制
3.1?基本規(guī)定。
(1)應(yīng)按設(shè)計要求,編制專項施工方案和作業(yè)指導(dǎo)書,經(jīng)公司技術(shù)負責(zé)人及監(jiān)理單位總監(jiān)審批方可進行施工。
(2)必須選擇有預(yù)應(yīng)力張拉資質(zhì)的施工單位進行預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿等相關(guān)工作;預(yù)應(yīng)力工程施工應(yīng)由項目總工師牽頭,橋梁專業(yè)工程師現(xiàn)場把控,張拉工必須經(jīng)崗前培訓(xùn),獲得資格證,方可施工。
(3)張拉設(shè)備應(yīng)配套檢定,配套使用。張拉作業(yè)超過200次,或標(biāo)定期超過6個月的,必須重新標(biāo)定檢驗,否則禁止使用。
3.2?材料進場檢驗。
(1)新進場的預(yù)應(yīng)力、錨具、夾片除具有產(chǎn)品合格證、使用說明書外,還要按規(guī)范規(guī)定抽樣進行產(chǎn)品力學(xué)性能檢驗。
(2)對金屬螺旋管進行外觀檢查,外觀應(yīng)無銹蝕、空洞、褶皺、開裂、脫扣等現(xiàn)象。
3.3?施工過程質(zhì)量控制
3.3.1?制作與安裝。
(1)按設(shè)計要求選擇確定預(yù)應(yīng)力鋼絞線及孔道的品種、規(guī)格。
(2)螺旋筋、錨墊板喇叭口、預(yù)應(yīng)力管道方向保持一致。
(3)管道安裝應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙要求進行定位,曲線段應(yīng)平滑、平順。架立筋應(yīng)綁扎牢靠,管道接頭應(yīng)嚴(yán)密不得漏漿。
(4)預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿束,必須保證預(yù)應(yīng)力平順,沒有扭絞現(xiàn)象。
3.3.2?張拉與錨固。
(1)在張拉時,混凝土的強度應(yīng)滿足設(shè)計要求,張拉順序及施工工藝應(yīng)符合設(shè)計和相關(guān)規(guī)定。
(2)預(yù)應(yīng)力張拉時,油泵供油要平穩(wěn)徐徐加壓,保證千斤頂張拉力均勻增加,預(yù)應(yīng)力鋼絞線應(yīng)力平穩(wěn)增長。
(3)在實際工程施工中,由于錨具的種類和工藝及放張速度等因素對張拉的影響,內(nèi)縮量可能有一定波動,導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力值出現(xiàn)偏差,因此應(yīng)控制張拉端預(yù)應(yīng)力鋼絞線的內(nèi)縮量,減少預(yù)應(yīng)力值的偏差。
(4)錨具夾片應(yīng)檢驗合格,錨固配件無損傷、裂紋,預(yù)應(yīng)力鋼絞線在張拉控制應(yīng)力達到穩(wěn)定后方可錨固。
3.3.3?壓漿與封錨。
(1)預(yù)應(yīng)力鋼絞線管道壓漿近年基本采用真空輔助壓漿法。水泥漿在施工現(xiàn)場制備,強度需滿足設(shè)計要求。
(2)注漿用水泥漿3小時自由泌水率宜為0,且應(yīng)不大于1%,泌水應(yīng)在24小時內(nèi)全部被水泥漿吸收。
(3)預(yù)應(yīng)力管道波峰位置應(yīng)設(shè)置排氣孔,當(dāng)排氣孔有水泥漿溢出,濃度與注漿液濃度一致時,說明管道注漿飽滿。
(4)壓漿完成后應(yīng)及時封錨,封錨采用微膨脹無收縮混凝土,且應(yīng)符合設(shè)計圖紙要求。
4?環(huán)境、職業(yè)健康安全管理措施
(1)施工過程嚴(yán)格控制施工過程中產(chǎn)生的噪聲污染,臨時居民區(qū)時,高噪聲施工盡量選擇白天。
(2)張拉設(shè)備的存放,采用防滲混凝土地面、鋪油氈等措施,防止液壓油泄漏污染環(huán)境。
(3)灌漿完成后,及時對灌注設(shè)備、現(xiàn)場進行清洗和處理,多余的水泥漿集中處理。
結(jié)束語:綜上所訴,提高市政橋梁預(yù)應(yīng)力工程的施工工藝水平,加強施工過程中關(guān)鍵工序的施工質(zhì)量控制,是確保工序質(zhì)量驗收合格的關(guān)鍵因素。為今后類似工程施工積累了經(jīng)驗,使施工工藝和質(zhì)量得到提高。
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