童淑萍
(撫州市公路事業(yè)發(fā)展中心黎川分中心,江西撫州 344600)
隨著交通流量的增加和城市化的推進,對橋梁的要求也越來越高。傳統(tǒng)的混凝土結構雖然能夠滿足橋梁的承載需求,但存在結構自重大、跨度限制等問題。為了有效克服這些問題,預應力混凝土技術被廣泛應用。其中,后張法預應力混凝土技術是一種重要技術,通過鋼束或鋼絞線的預先張拉,向混凝土構件施加壓應力,能使其在荷載作用下形成與外部荷載的抗衡,能有效提高橋梁的抗彎和抗剪承載能力,改善橋梁的整體性能。同時,預應力混凝土技術還能提高橋梁的耐久性和抗裂性能,延長橋梁的使用壽命。因此,有必要對該技術在橋梁工程中的應用進行研究。
一般情況下,混凝土會因長期受到外部荷載和環(huán)境影響而產生裂縫,加速混凝土的老化和損傷。然而,通過后張法預應力混凝土技術,內部壓應力可以抵消外部荷載引起的拉應力,從而減少裂縫的產生,并有效延長橋梁的使用壽命。
在地震荷載作用下,預應力混凝土結構能夠表現出優(yōu)越的抗震性能。預應力狀態(tài)下的混凝土構件能夠迅速形成抵消效應,即在地震力作用下,由于預應力的存在,混凝土構件內部的壓應力能夠迅速抵消地震荷載引起的拉應力,這種抵消效應可大大減小地震荷載對橋梁的影響,有效提高橋梁的抗震能力。
預應力混凝土構件預制是該技術的一大優(yōu)勢。在橋梁建設中,預應力混凝土構件可以在預制廠提前制作,然后運輸到施工現場進行安裝。并且,在預制廠預制混凝土構件,可以更加精確地控制混凝土的質量和強度,減少施工現場的不確定性,有助于提高施工效率[1]。
在后張法預應力橋梁的施工過程中,首先需要做好底座支撐處理。支架設置完成后,在橋梁的表面放置底板和腹板模板,并開始安裝底板和腹板的鋼筋。在這個環(huán)節(jié),定位精度必須符合設計要求,且鋼筋的數量要達到設計標準。經過嚴格的檢查,確保所有要求均符合后,開始進行混凝土澆筑施工,底板和腹板的結構會初步形成。其次,施工人員繼續(xù)進行頂桿和金屬翼安裝,并進行第二次混凝土澆筑施工,從而形成整體結構。在整個施工過程中,需要嚴格控制混凝土澆筑質量和時間,以保證結構的強度和穩(wěn)定性。最后,完成結構的施工后,要進行預應力張拉施工。
第一,鋼筋焊接。在熱軋鋼筋和封閉鋼筋的對接焊接過程中,必須確保接頭部位的焊接質量合格,以免出現裂紋等焊接缺陷,保證鋼筋牢固連接,確保整體結構的穩(wěn)定性和安全性[2]。
第二,冷拉調直。對于光圓盤條鋼筋,要進行冷拉調直,對于輕質鋼筋則要進行冷拔試驗,以確保各方面參數符合要求。
第三,鋼筋骨架安裝。其一,進行鋼筋骨架安裝施工時,需要根據設計方案和技術標準,對鋼筋骨架進行綁扎處理。其二,在綁扎過程中,必須確保鋼筋的規(guī)格和數量符合設計要求,遵循預定的綁扎方式,保證綁扎的緊密度和均勻性。每根鋼筋的綁扎位置都要準確測量,確保鋼筋定位準確無誤。交叉點處的綁扎應重點處理,確保交叉點處鋼筋的連接穩(wěn)固可靠,不會出現脫開或滑動的情況。其三,在綁扎過程中,應注意采用專用的綁扎工具和設備,確保綁扎質量和效率。其四,綁扎完成后,對鋼筋骨架的綁扎質量進行檢查。檢查內容包括綁扎的緊密度、綁扎點的位置和綁扎的牢固程度等。如果發(fā)現綁扎存在問題,應及時進行修正和補救,確保鋼筋骨架的質量合格。其五,鋼筋骨架綁扎完成后,還需進行綁扎點防腐處理,以防止鋼筋銹蝕。同時,要注意保護好綁扎點,防止綁扎點被損壞或污染。
在橋梁工程后張法預應力混凝土施工中,鋼模型的安裝是關鍵的環(huán)節(jié),直接影響預應力混凝土構件的性能和質量。進行鋼模型安裝施工時,需要按照工藝規(guī)范進行。
第一,施工前需要對鋼模型進行全面檢查,確保其表面平整、光滑,無凹凸缺陷,且焊接部位沒有裂紋。同時,使用脫模劑對鋼模型進行均勻清洗,以確保各個位置沒有質量缺陷。這樣可以保證鋼模型的質量達到標準,為后續(xù)施工提供良好的基礎。
第二,鋼模型的安裝需要使用專用的條帶進行連接,并在吊裝之前對各個部件進行檢查,確保其強度和穩(wěn)定性符合標準要求。在安裝過程中,需要特別注意末端模板的安裝,要仔細檢查是否有穿過膠管周邊的毛刺,如有發(fā)現應及時進行處理,以免對結構造成不利影響。此外,在鋼模型安裝過程中,必須嚴格控制施工順序,確保各個結構部分安裝穩(wěn)固,以免影響后續(xù)施工的順利進行。鋼模型安裝還需要根據預應力混凝土構件的設計要求進行定位,確保鋼模型位置精確。定位結束后,需要檢查內部管道是否正確連接,確保其符合工程要求。
第三,模板拆除。通常情況下,應在梁體混凝土強度達到規(guī)定要求后進行拆除,并確保結構表面的溫度與環(huán)境溫度之差在15℃以內。在拆除過程中,需要按照一定的順序進行。其一,要先拆除上拉桿的連接螺栓,然后依次拆除擋土墻模板。將排水管逐步拉出,最后進行下部水平拉桿的拆除。其二,在模板拆除過程中,施工人員需要密切關注每個細節(jié),并嚴格執(zhí)行拆除方案和技術要求。同時,要做好現場監(jiān)測,及時發(fā)現并處理可能出現的問題。
第一,拔管工作是在混凝土澆筑完成后,經過充分檢驗確?;炷吝_到規(guī)定強度標準后進行的。在拔管作業(yè)中,橡膠管拔出要謹慎,以免損壞混凝土結構。
第二,穿束前,施工人員必須徹底清理管道內的水和雜物,確保穿束過程不會受到任何干擾。首先,施工前需要準確測量和確定預留管道的位置、尺寸和角度,以確保其與橋梁結構的吻合度。其次,根據預留管道的特點,選擇合適的穿束方法,可以采用管道穿越振動鋼管、切割法、曲線穿越法等。在穿束施工過程中,要確保施工操作準確,防止對橋梁結構造成損壞。在此,需要注意對管道與橋梁結構的密封處理,以防止水分滲透導致腐蝕或損壞。最后,穿束施工后還需要進行嚴格的驗收和檢測,保證預留管道的質量和安全性,以保證橋梁的安全、穩(wěn)定使用。
第一,澆筑混凝土梁。其一,先進行主體部分及下翼緣板、隔板等位置的澆筑,再進行天花板斷面、造型墻等部分的澆筑施工。梁體結構的澆筑作業(yè)從一側開始,逐步分段施工,直至另一側完成。每一層的澆筑厚度控制在300mm 以內,通過連續(xù)澆筑一次成型的方式,確保混凝土結構的均勻性和緊密性。其二,在澆筑的過程中,先進行底板部位的澆筑施工,然后進行側板、腹板的澆筑。其三,完成澆筑后,對混凝土結構進行振搗處理,保證混凝土的密實度達到標準要求。振搗深度約為200mm,以確保振搗施工的有效性。在振搗過程中,隨時關注混凝土結構的性能,若發(fā)現影響施工效果的因素,應及時采取處理措施。
第二,澆筑混凝土橋。其一,在混凝土澆筑過程中,按照道砟和端壁的順序進行施工,從一側開始逐步澆筑,直至完成另一側,以滿足整體結構要求。其二,澆筑工作完成后,使用振搗器對現場進行振搗處理,確保結構性能符合要求。其三,橋臺混凝土澆筑結束后,進行壓平處理,采用二次壓光的方式對表面進行抹平施工,為后續(xù)防水層的施工提供基礎。同時,要設置合理的排水坡度。
在混凝土澆筑完成后,立即開始養(yǎng)護工作。首先,對混凝土表面進行覆蓋,可采用濕潤的無紡布或塑料薄膜,以保持表面濕潤狀態(tài)。其次,定期進行灑水保濕,確?;炷帘3譂駶櫊顟B(tài),通常需持續(xù)養(yǎng)護至少7 天。在高溫環(huán)境下,可采用遮陽措施,防止混凝土中的水分過度蒸發(fā)。在低溫環(huán)境下,需采取保溫措施,確?;炷琉B(yǎng)護溫度在合適范圍內。養(yǎng)護期間需注意環(huán)境溫度和濕度的變化,及時調整養(yǎng)護措施[3]。
預應力筋張拉是預應力混凝土結構中的重要工序,用于施加預先設置的預應力,可增強混凝土結構的承載能力和耐久性,有效減少混凝土結構的自身應力和開裂,保證預應力混凝土工程的安全、穩(wěn)定運行。
第一,在混凝土梁的預留孔中安裝張拉錨具和導向管,確保位置準確。在張拉錨具中引入預應力鋼束,通過張拉設備施加預定張拉力,使鋼束達到設計標準,之后錨固鋼束,完成預應力筋張拉工作。
第二,在張拉過程中,嚴格控制張拉力和伸長量,以確保預應力的準確施加。
第三,張拉后需要進行監(jiān)測和調整,確保預應力穩(wěn)定、合格。
第一,進行水泥漿的拌制處理。選擇性能和質量合格的攪拌機,并帶有自動稱量裝置,按照規(guī)定比例加入水、水泥等材料,確?;旌狭闲阅芎细?,避免配置不當影響施工效果。
第二,進行孔道壓漿。每個孔道兩側各進行一次壓漿施工,并控制好壓漿間隔時間,一般為30min 左右,確保壓漿施工時不會發(fā)生泌水問題,同時保證結構強度性能合格[4]。
第三,明確壓漿施工順序。按照從上到下的順序逐步進行孔道壓漿施工,確保各個結構部分施工合格后繼續(xù)施工。
第四,實施壓漿工藝。在后張法預應力混凝土施工中,孔道壓漿作業(yè)是一個關鍵步驟,該環(huán)節(jié)的施工質量直接關系到整體結構的穩(wěn)定性和安全性。通常需要在施工的第一天開始孔道壓漿作業(yè),確保后續(xù)工作的順利進行。在孔道壓漿作業(yè)過程中,首先利用箱梁一側的壓漿泵將預先調配好的水泥漿液傳輸到孔道內,提高結構的強度和穩(wěn)定性。同時,需要及時排出孔道內的空氣,以確保漿液能夠充分填充孔道,以保證壓漿質量。一種常見的方法是將壓漿管道插入孔道一側,然后使用另一套壓漿設備進行第二次孔道壓漿施工。這種方式能夠確保漿液充分填充孔道的每個部分,從而提高整體結構的穩(wěn)定性。進行孔道壓漿施工時,還需要控制壓漿壓力和時間,以確保壓漿的均勻性。一般情況下,需要在壓力穩(wěn)定保持10s 左右再關閉截止閥,完成壓漿施工[5]。
在混凝土橋梁工程中,孔道壓漿工作的順利進行是確保橋梁結構安全和穩(wěn)定的關鍵,但孔道壓漿完成后的后續(xù)工作同樣不可忽視,包括清理剩余水泥、封錨處理及鋼筋綁扎等,這些步驟的施工質量也會直接影響橋梁的整體性能和使用壽命。
首先,孔道壓漿完成后,需要立即將橋梁兩側的剩余水泥徹底清理干凈,以免影響結構的穩(wěn)定性和外觀。特別需要注意清理支撐墊板、錨具等關鍵位置上的多余水泥,以保證這些關鍵部位的功能不受影響,從而保證整體結構的安全性和穩(wěn)定性。
其次,封錨處理是在孔道壓漿工作結束后的重要步驟,通常在孔道施工完成3 天內進行,目的在于保護混凝土橋梁的錨具不受外界環(huán)境的侵蝕,保證其使用壽命和功能。在封錨處理過程中,要使用合適的材料和方法,保證封錨層的質量。同時,要注意控制施工環(huán)境的濕度和溫度,以保證封錨層能夠充分干燥和固化,達到預期效果。
再次,在鋼筋綁扎過程中,需要特別關注混凝土橋梁端部的澆筑質量。端部的澆筑質量直接影響橋梁的整體結構性能和耐久性,因此需要確保混凝土澆筑的均勻性、緊密性,并進行充分振搗,以有效避免混凝土裂縫問題,提高橋梁的抗壓強度和穩(wěn)定性。
最后,進行混凝土橋梁封錨處理時,必須按照設計方案的要求執(zhí)行,確保封錨尺寸準確無誤。為了確保結構尺寸和性能合格,必須在施工后及時進行質量監(jiān)督檢測,從而保證橋梁結構的安全性和可靠性。
后張法預應力混凝土施工技術對橋梁工程順利建設有積極作用,可滿足工程標準和要求。在該技術的應用過程中,需要加強對各個結構部件的檢查,確保鋼筋表面沒有銹蝕嚴重的情況,混凝土強度達到要求。今后應繼續(xù)探索后張法預應力混凝土施工技術要點,同時積極引進先進的智能技術,實現智能化施工,以促進橋梁工程施工質量的不斷提升。