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公路桥梁预应力空心板预制施工工艺的探讨

2014-05-04王兴旺

建材发展导向 2014年2期
关键词:技术探讨公路桥梁施工工艺

王兴旺

摘 要:近年来随着我国国民经济的快速发展,国家对公路、铁路等公共基础设施的投资越来越大,尤其是公路桥梁建设事业取得了迅猛发展,各种公路桥梁工程建设数量和规模越来越大,对我国交通运输事业的进一步发展做出了巨大贡献。在公路桥梁建设快速发展的同时,公路桥梁工程的施工工艺也不断创新和完善,预应力空心板技术是目前公桥梁施工中较为常用的施工工艺,也是公路桥梁的主要结构,预应力空心板预制施工质量对整体桥梁的安全有着直接影响,因此加强公路桥梁预应力空心板预制施工工艺水平显得尤为重要。

关键词:公路桥梁;预应力空心板预制;施工工艺;技术探讨

预应力空心板结构是目前各种公路桥梁建设中较为常用的一种主体结构,近年来随着公路桥梁建设的快速发展,预应力空心板预制施工工艺也有一定的提高,但在实际施工过程中仍然会出现预应力空心板梁的外侧板下部出现麻面、砂线、孕斑,侧板或底板混凝土振捣密实度不高,内模板变形、上浮,模板的拼接处出现漏浆以及侧板印痕等诸多问题,导致桥梁施工质量存在质量安全隐患。为进一步提高预应力空心板预制施工工艺水平,主要对某实际施工工程的施工方案进行具体探讨,旨在进一步提高公路桥梁施工的稳固性、安全性。

1 某公路桥梁施工工程概况

本施工项目历时一年半,取得了高质量、低造价、工期短等成绩,该工程全线分布的土体包括飘石土、粉砂土、砂砾土、圆砾土、卵石土以及粉性土等。公路建设重要程度为一级公路标准,共有4座桥梁,1座大桥,桩号为K21+649,下部主要采用扩大基础,上部则应用预应力砼空心板;2座中桥,其桩号分别为K18+708、K18+095,两座中桥下部和上部设计结构与大桥结构一致;1座小桥,整段桥长达30m,下部主要采用上部采用挖孔灌注桩基础,上部则采用预应力砼空心板结构。

本工程的预应力空心板施工主要采用的是先张法预应力空心板预制施工工艺,先张法预应力空心板粱板主要是在专门的预制台座上进行,在将预应力钢绞线钢筋张拉后,再绑扎外模板、支内以及钢筋等,再进行混凝土浇筑成空心板梁,在完成混凝土浇筑后应定期检测混凝土强度,必须在混凝土强度达到相关设计要求后再放张。

2 施工前准备

2.1 技术准备。在实际施工前应仔细审核图纸,结合工程设计图纸要求,检查施工所需的相关设施、设备是否达标,确保后期施工得以顺利开展,并保证施工人员的人身安全。主要包括电力设备、龙门吊的吨位以及变压器的容量是否到达生产要求;各项张拉设备以及张拉台座横梁是否合格以及钢筋加工场地以及混凝土拌和站机型号是否能确保正常的生产运行。

2.2 人员准备。施工人员是确保施工质量的重要前提保障,对于预应力空心板预制的相关工作人员应要求熟练掌握其具体的施工工艺流程,包括混凝土的搅拌运输、浇筑振实、张拉、钢筋绑扎、焊接、养生以及松张等内容。所有的施工人员应经过岗前培训合格后再进行施工,严格执行“持证上岗”制度。

2.3 试验准备。在实际施工前,应仔细检测油表、各种施工原材料、千斤顶、钢绞线等是否符合施工要求,在施工现场结合实验室提供的混凝土建议配合比进行试验,若发现试验结果与实验室结果存在较大差异,应进行重新试验。

3 预应力空心板预制施工工艺

3.1 钢筋制作。桥梁预应力空心板材料最常用的是钢筋,施工前应合理设计钢筋的级别、规格、直径、间距以及根数等,并及时清理其表面的鳞锈、污渍以及漆皮等杂物。若钢筋骨架、钢筋网焊接或者绑扎操作不当导致开焊、变形或脱松、移位的现象一律严禁使用,同时应严格要求钢筋的位置在相关规范要求范围内。

3.2 模板安装。对于外模板结构,主要应用的是标准化的组合钢模板,在安装外模板前应严格设计的规范要求仔细检验支架和模板的稳固性、刚度和强度等各项指标,若发现有不合格指标则应暂停安装,及时更换。通常情况下,在模板安装工作应配合钢筋安装同时进行,若模板安装对钢筋绑扎施工有一定的妨碍,应在绑扎好钢筋结构后再进行。在进行模板浇筑过程中,应及时采用充气气囊调整模板出现的较大偏差变形现象,在使用充气气囊前应仔细检查其是否出现孔眼或漏洞以防漏气。混凝土浇筑开始到充气胶囊放气的整个过程中应注意使气囊的充气压力保持相对稳定,并加强充气胶囊的位置固定,以防出现偏位或上浮。

3.3 钢绞线张拉程序。从理论上分析,钢梁的锚固端和张拉端应该是绝对刚性的,但实质上均具备一定的弹性,且和张拉力呈正相关,因此目前较为常用的钢绞线张拉程序主要采用的是采用小千顶同时张拉全部的钢绞线作为初应力进行固定,同时控制初应力的值在应力的1O%左右。这种张拉程序对张拉梁和锚固端的拉力较小,因此基本上可以维持初张力相等或者比较接近,可以较好的控制各钢绞线之间的超张应力和控制应力的应力差,进而控制整体的钢绞线张拉。在实际的施工过程中,拉张初应力后应认真检查每根钢绞线的预应力及其具体位置是否达到拉张要求,如发现不达标,应进行重新调整。

预应力张拉程序:O(初应力)——控制应力(持续2min)——退回控制应力——锚固。在结束初张拉后应安装千斤顶进行继续张拉,在张拉过程中应同时启动两个油泵压力表,同时应注意定时对钢绞线的伸长长度进行检测,确保两者的伸长长度能够保持一致,使前后横梁维持相对平衡,若检测结果出现较大偏差应及时调整。同时应定期抽查预应力钢绞线的预应力值,确保其预应力值绝对值应<预应力总值的5%,具体的张拉布置图可见下图1。其次应严格检查钢绞线是否出现滑丝、断丝等情况,若发现出现滑丝或断丝应立即更换。在完成张拉后,对钢绞线位置进行检查,并将检查结果和设计结果进行对比,最大偏差绝对值应控制在5mm左右。

3.4 混凝土拌制。在混凝土大梁的预制中,应严格按照相关的规定要求控制混合料的配合比,水泥:粗集料:细集料=1:2.87:1.66,W/C=0.50。同时应严格控制材料的使用偏差,通常水和水泥应控制在±1%,骨料±2%,应试验混凝土配置的坍落度,确保混凝土的易和性。一般混凝土的搅拌时间在1.5min,若掺杂外加剂应适当延长。

3.5 混凝土浇筑。通常预应力空心板梁混凝土浇筑方式采用分层浇筑,先浇注预应力空心板的底板,安装充气橡胶芯模,注意在安装前应先在底板表面刷一层隔离剂。然后再进行第二层混凝土浇筑,主要浇筑顶板和腹板。在浇筑混凝土时,应用平板式和插入式的方式进行振捣,振捣工作应由专业人员进行操作,避免出现振捣不实或因操作不当导致预应力筋受到振动器碰撞等现象。同时应加强充气气囊的固定来防止气囊发生移位,可以采用定位钢筋的方式固定气囊后再进行平衡浇筑。

综上所述,公路桥梁的施工质量直接关系到人们的生命财产安全,预应力空心板梁作为公路桥梁施工的主体结构和基础结构,应加强预应力空心板的施工工艺。在预应力空心板预制施工过程中,控制应力钢筋的放张和张拉是关键内容,应采取相应有效的施工组织以及施工控制,确保桥梁整体施工的质量及安全,进而创造更大的社会效益和经济效益。

参考文献

[1] JTG TF50-2011,公路桥涵施工技术规范[S].

[2] 陈玉华.浅谈预应力空心板施工要点[J].科技创业,2011(06).

[3] 谢伟.市政桥梁后张法预应力施工工艺[J].江西建材,2011(03).endprint

摘 要:近年来随着我国国民经济的快速发展,国家对公路、铁路等公共基础设施的投资越来越大,尤其是公路桥梁建设事业取得了迅猛发展,各种公路桥梁工程建设数量和规模越来越大,对我国交通运输事业的进一步发展做出了巨大贡献。在公路桥梁建设快速发展的同时,公路桥梁工程的施工工艺也不断创新和完善,预应力空心板技术是目前公桥梁施工中较为常用的施工工艺,也是公路桥梁的主要结构,预应力空心板预制施工质量对整体桥梁的安全有着直接影响,因此加强公路桥梁预应力空心板预制施工工艺水平显得尤为重要。

关键词:公路桥梁;预应力空心板预制;施工工艺;技术探讨

预应力空心板结构是目前各种公路桥梁建设中较为常用的一种主体结构,近年来随着公路桥梁建设的快速发展,预应力空心板预制施工工艺也有一定的提高,但在实际施工过程中仍然会出现预应力空心板梁的外侧板下部出现麻面、砂线、孕斑,侧板或底板混凝土振捣密实度不高,内模板变形、上浮,模板的拼接处出现漏浆以及侧板印痕等诸多问题,导致桥梁施工质量存在质量安全隐患。为进一步提高预应力空心板预制施工工艺水平,主要对某实际施工工程的施工方案进行具体探讨,旨在进一步提高公路桥梁施工的稳固性、安全性。

1 某公路桥梁施工工程概况

本施工项目历时一年半,取得了高质量、低造价、工期短等成绩,该工程全线分布的土体包括飘石土、粉砂土、砂砾土、圆砾土、卵石土以及粉性土等。公路建设重要程度为一级公路标准,共有4座桥梁,1座大桥,桩号为K21+649,下部主要采用扩大基础,上部则应用预应力砼空心板;2座中桥,其桩号分别为K18+708、K18+095,两座中桥下部和上部设计结构与大桥结构一致;1座小桥,整段桥长达30m,下部主要采用上部采用挖孔灌注桩基础,上部则采用预应力砼空心板结构。

本工程的预应力空心板施工主要采用的是先张法预应力空心板预制施工工艺,先张法预应力空心板粱板主要是在专门的预制台座上进行,在将预应力钢绞线钢筋张拉后,再绑扎外模板、支内以及钢筋等,再进行混凝土浇筑成空心板梁,在完成混凝土浇筑后应定期检测混凝土强度,必须在混凝土强度达到相关设计要求后再放张。

2 施工前准备

2.1 技术准备。在实际施工前应仔细审核图纸,结合工程设计图纸要求,检查施工所需的相关设施、设备是否达标,确保后期施工得以顺利开展,并保证施工人员的人身安全。主要包括电力设备、龙门吊的吨位以及变压器的容量是否到达生产要求;各项张拉设备以及张拉台座横梁是否合格以及钢筋加工场地以及混凝土拌和站机型号是否能确保正常的生产运行。

2.2 人员准备。施工人员是确保施工质量的重要前提保障,对于预应力空心板预制的相关工作人员应要求熟练掌握其具体的施工工艺流程,包括混凝土的搅拌运输、浇筑振实、张拉、钢筋绑扎、焊接、养生以及松张等内容。所有的施工人员应经过岗前培训合格后再进行施工,严格执行“持证上岗”制度。

2.3 试验准备。在实际施工前,应仔细检测油表、各种施工原材料、千斤顶、钢绞线等是否符合施工要求,在施工现场结合实验室提供的混凝土建议配合比进行试验,若发现试验结果与实验室结果存在较大差异,应进行重新试验。

3 预应力空心板预制施工工艺

3.1 钢筋制作。桥梁预应力空心板材料最常用的是钢筋,施工前应合理设计钢筋的级别、规格、直径、间距以及根数等,并及时清理其表面的鳞锈、污渍以及漆皮等杂物。若钢筋骨架、钢筋网焊接或者绑扎操作不当导致开焊、变形或脱松、移位的现象一律严禁使用,同时应严格要求钢筋的位置在相关规范要求范围内。

3.2 模板安装。对于外模板结构,主要应用的是标准化的组合钢模板,在安装外模板前应严格设计的规范要求仔细检验支架和模板的稳固性、刚度和强度等各项指标,若发现有不合格指标则应暂停安装,及时更换。通常情况下,在模板安装工作应配合钢筋安装同时进行,若模板安装对钢筋绑扎施工有一定的妨碍,应在绑扎好钢筋结构后再进行。在进行模板浇筑过程中,应及时采用充气气囊调整模板出现的较大偏差变形现象,在使用充气气囊前应仔细检查其是否出现孔眼或漏洞以防漏气。混凝土浇筑开始到充气胶囊放气的整个过程中应注意使气囊的充气压力保持相对稳定,并加强充气胶囊的位置固定,以防出现偏位或上浮。

3.3 钢绞线张拉程序。从理论上分析,钢梁的锚固端和张拉端应该是绝对刚性的,但实质上均具备一定的弹性,且和张拉力呈正相关,因此目前较为常用的钢绞线张拉程序主要采用的是采用小千顶同时张拉全部的钢绞线作为初应力进行固定,同时控制初应力的值在应力的1O%左右。这种张拉程序对张拉梁和锚固端的拉力较小,因此基本上可以维持初张力相等或者比较接近,可以较好的控制各钢绞线之间的超张应力和控制应力的应力差,进而控制整体的钢绞线张拉。在实际的施工过程中,拉张初应力后应认真检查每根钢绞线的预应力及其具体位置是否达到拉张要求,如发现不达标,应进行重新调整。

预应力张拉程序:O(初应力)——控制应力(持续2min)——退回控制应力——锚固。在结束初张拉后应安装千斤顶进行继续张拉,在张拉过程中应同时启动两个油泵压力表,同时应注意定时对钢绞线的伸长长度进行检测,确保两者的伸长长度能够保持一致,使前后横梁维持相对平衡,若检测结果出现较大偏差应及时调整。同时应定期抽查预应力钢绞线的预应力值,确保其预应力值绝对值应<预应力总值的5%,具体的张拉布置图可见下图1。其次应严格检查钢绞线是否出现滑丝、断丝等情况,若发现出现滑丝或断丝应立即更换。在完成张拉后,对钢绞线位置进行检查,并将检查结果和设计结果进行对比,最大偏差绝对值应控制在5mm左右。

3.4 混凝土拌制。在混凝土大梁的预制中,应严格按照相关的规定要求控制混合料的配合比,水泥:粗集料:细集料=1:2.87:1.66,W/C=0.50。同时应严格控制材料的使用偏差,通常水和水泥应控制在±1%,骨料±2%,应试验混凝土配置的坍落度,确保混凝土的易和性。一般混凝土的搅拌时间在1.5min,若掺杂外加剂应适当延长。

3.5 混凝土浇筑。通常预应力空心板梁混凝土浇筑方式采用分层浇筑,先浇注预应力空心板的底板,安装充气橡胶芯模,注意在安装前应先在底板表面刷一层隔离剂。然后再进行第二层混凝土浇筑,主要浇筑顶板和腹板。在浇筑混凝土时,应用平板式和插入式的方式进行振捣,振捣工作应由专业人员进行操作,避免出现振捣不实或因操作不当导致预应力筋受到振动器碰撞等现象。同时应加强充气气囊的固定来防止气囊发生移位,可以采用定位钢筋的方式固定气囊后再进行平衡浇筑。

综上所述,公路桥梁的施工质量直接关系到人们的生命财产安全,预应力空心板梁作为公路桥梁施工的主体结构和基础结构,应加强预应力空心板的施工工艺。在预应力空心板预制施工过程中,控制应力钢筋的放张和张拉是关键内容,应采取相应有效的施工组织以及施工控制,确保桥梁整体施工的质量及安全,进而创造更大的社会效益和经济效益。

参考文献

[1] JTG TF50-2011,公路桥涵施工技术规范[S].

[2] 陈玉华.浅谈预应力空心板施工要点[J].科技创业,2011(06).

[3] 谢伟.市政桥梁后张法预应力施工工艺[J].江西建材,2011(03).endprint

摘 要:近年来随着我国国民经济的快速发展,国家对公路、铁路等公共基础设施的投资越来越大,尤其是公路桥梁建设事业取得了迅猛发展,各种公路桥梁工程建设数量和规模越来越大,对我国交通运输事业的进一步发展做出了巨大贡献。在公路桥梁建设快速发展的同时,公路桥梁工程的施工工艺也不断创新和完善,预应力空心板技术是目前公桥梁施工中较为常用的施工工艺,也是公路桥梁的主要结构,预应力空心板预制施工质量对整体桥梁的安全有着直接影响,因此加强公路桥梁预应力空心板预制施工工艺水平显得尤为重要。

关键词:公路桥梁;预应力空心板预制;施工工艺;技术探讨

预应力空心板结构是目前各种公路桥梁建设中较为常用的一种主体结构,近年来随着公路桥梁建设的快速发展,预应力空心板预制施工工艺也有一定的提高,但在实际施工过程中仍然会出现预应力空心板梁的外侧板下部出现麻面、砂线、孕斑,侧板或底板混凝土振捣密实度不高,内模板变形、上浮,模板的拼接处出现漏浆以及侧板印痕等诸多问题,导致桥梁施工质量存在质量安全隐患。为进一步提高预应力空心板预制施工工艺水平,主要对某实际施工工程的施工方案进行具体探讨,旨在进一步提高公路桥梁施工的稳固性、安全性。

1 某公路桥梁施工工程概况

本施工项目历时一年半,取得了高质量、低造价、工期短等成绩,该工程全线分布的土体包括飘石土、粉砂土、砂砾土、圆砾土、卵石土以及粉性土等。公路建设重要程度为一级公路标准,共有4座桥梁,1座大桥,桩号为K21+649,下部主要采用扩大基础,上部则应用预应力砼空心板;2座中桥,其桩号分别为K18+708、K18+095,两座中桥下部和上部设计结构与大桥结构一致;1座小桥,整段桥长达30m,下部主要采用上部采用挖孔灌注桩基础,上部则采用预应力砼空心板结构。

本工程的预应力空心板施工主要采用的是先张法预应力空心板预制施工工艺,先张法预应力空心板粱板主要是在专门的预制台座上进行,在将预应力钢绞线钢筋张拉后,再绑扎外模板、支内以及钢筋等,再进行混凝土浇筑成空心板梁,在完成混凝土浇筑后应定期检测混凝土强度,必须在混凝土强度达到相关设计要求后再放张。

2 施工前准备

2.1 技术准备。在实际施工前应仔细审核图纸,结合工程设计图纸要求,检查施工所需的相关设施、设备是否达标,确保后期施工得以顺利开展,并保证施工人员的人身安全。主要包括电力设备、龙门吊的吨位以及变压器的容量是否到达生产要求;各项张拉设备以及张拉台座横梁是否合格以及钢筋加工场地以及混凝土拌和站机型号是否能确保正常的生产运行。

2.2 人员准备。施工人员是确保施工质量的重要前提保障,对于预应力空心板预制的相关工作人员应要求熟练掌握其具体的施工工艺流程,包括混凝土的搅拌运输、浇筑振实、张拉、钢筋绑扎、焊接、养生以及松张等内容。所有的施工人员应经过岗前培训合格后再进行施工,严格执行“持证上岗”制度。

2.3 试验准备。在实际施工前,应仔细检测油表、各种施工原材料、千斤顶、钢绞线等是否符合施工要求,在施工现场结合实验室提供的混凝土建议配合比进行试验,若发现试验结果与实验室结果存在较大差异,应进行重新试验。

3 预应力空心板预制施工工艺

3.1 钢筋制作。桥梁预应力空心板材料最常用的是钢筋,施工前应合理设计钢筋的级别、规格、直径、间距以及根数等,并及时清理其表面的鳞锈、污渍以及漆皮等杂物。若钢筋骨架、钢筋网焊接或者绑扎操作不当导致开焊、变形或脱松、移位的现象一律严禁使用,同时应严格要求钢筋的位置在相关规范要求范围内。

3.2 模板安装。对于外模板结构,主要应用的是标准化的组合钢模板,在安装外模板前应严格设计的规范要求仔细检验支架和模板的稳固性、刚度和强度等各项指标,若发现有不合格指标则应暂停安装,及时更换。通常情况下,在模板安装工作应配合钢筋安装同时进行,若模板安装对钢筋绑扎施工有一定的妨碍,应在绑扎好钢筋结构后再进行。在进行模板浇筑过程中,应及时采用充气气囊调整模板出现的较大偏差变形现象,在使用充气气囊前应仔细检查其是否出现孔眼或漏洞以防漏气。混凝土浇筑开始到充气胶囊放气的整个过程中应注意使气囊的充气压力保持相对稳定,并加强充气胶囊的位置固定,以防出现偏位或上浮。

3.3 钢绞线张拉程序。从理论上分析,钢梁的锚固端和张拉端应该是绝对刚性的,但实质上均具备一定的弹性,且和张拉力呈正相关,因此目前较为常用的钢绞线张拉程序主要采用的是采用小千顶同时张拉全部的钢绞线作为初应力进行固定,同时控制初应力的值在应力的1O%左右。这种张拉程序对张拉梁和锚固端的拉力较小,因此基本上可以维持初张力相等或者比较接近,可以较好的控制各钢绞线之间的超张应力和控制应力的应力差,进而控制整体的钢绞线张拉。在实际的施工过程中,拉张初应力后应认真检查每根钢绞线的预应力及其具体位置是否达到拉张要求,如发现不达标,应进行重新调整。

预应力张拉程序:O(初应力)——控制应力(持续2min)——退回控制应力——锚固。在结束初张拉后应安装千斤顶进行继续张拉,在张拉过程中应同时启动两个油泵压力表,同时应注意定时对钢绞线的伸长长度进行检测,确保两者的伸长长度能够保持一致,使前后横梁维持相对平衡,若检测结果出现较大偏差应及时调整。同时应定期抽查预应力钢绞线的预应力值,确保其预应力值绝对值应<预应力总值的5%,具体的张拉布置图可见下图1。其次应严格检查钢绞线是否出现滑丝、断丝等情况,若发现出现滑丝或断丝应立即更换。在完成张拉后,对钢绞线位置进行检查,并将检查结果和设计结果进行对比,最大偏差绝对值应控制在5mm左右。

3.4 混凝土拌制。在混凝土大梁的预制中,应严格按照相关的规定要求控制混合料的配合比,水泥:粗集料:细集料=1:2.87:1.66,W/C=0.50。同时应严格控制材料的使用偏差,通常水和水泥应控制在±1%,骨料±2%,应试验混凝土配置的坍落度,确保混凝土的易和性。一般混凝土的搅拌时间在1.5min,若掺杂外加剂应适当延长。

3.5 混凝土浇筑。通常预应力空心板梁混凝土浇筑方式采用分层浇筑,先浇注预应力空心板的底板,安装充气橡胶芯模,注意在安装前应先在底板表面刷一层隔离剂。然后再进行第二层混凝土浇筑,主要浇筑顶板和腹板。在浇筑混凝土时,应用平板式和插入式的方式进行振捣,振捣工作应由专业人员进行操作,避免出现振捣不实或因操作不当导致预应力筋受到振动器碰撞等现象。同时应加强充气气囊的固定来防止气囊发生移位,可以采用定位钢筋的方式固定气囊后再进行平衡浇筑。

综上所述,公路桥梁的施工质量直接关系到人们的生命财产安全,预应力空心板梁作为公路桥梁施工的主体结构和基础结构,应加强预应力空心板的施工工艺。在预应力空心板预制施工过程中,控制应力钢筋的放张和张拉是关键内容,应采取相应有效的施工组织以及施工控制,确保桥梁整体施工的质量及安全,进而创造更大的社会效益和经济效益。

参考文献

[1] JTG TF50-2011,公路桥涵施工技术规范[S].

[2] 陈玉华.浅谈预应力空心板施工要点[J].科技创业,2011(06).

[3] 谢伟.市政桥梁后张法预应力施工工艺[J].江西建材,2011(03).endprint

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