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摘要:20世纪90年代以来,预应力技术在国内公路桥梁建设中得到了广泛应用。预应力钢绞线的张拉施工作为后张法预应力桥梁施工中的核心技术,对控制桥梁的质量起着至关重要的作用。本文主要对后张法预应力混凝土施工工艺和施工质量控制进行了相关的阐述及分析,并对施工中存在的问题提出了相应的处理措施。
关键词:后张法;预应力混凝土;预应力张拉;质量控制;施工技术
Abstract: Since the nineteen ninties, prestress technology has been widely applied in the construction of highway and bridge. Tensioning steel wire strand tension as the core technology of prestressed bridge post-tensioned construction plays an important role in the quality control of bridge. This paper mainly describes and analyses the post-tensioned prestressed concrete construction technology and quality control, and put forward corresponding measures to the problems existing in the construction.
Key words: post-tensioned; prestressed concrete; prestressing; quality control; construction technology
中图分类号:K928.78文献标识码:A文章编号:
前言
预应力技术是当今桥梁施工领域发展速度最快、用途最为广泛、最有发展潜力的一门科学技术。20世纪90年代以来,预应力技术在国内公路桥梁建设中得到了广泛应用。预应力钢绞线的张拉施工作为后张法预应力桥梁施工中的核心技术,对控制桥梁的质量起着至关重要的作用。由于后张法预应力混凝土桥梁施工技术难度大,对人员、材料和机械要求高,在现场施工中容易出现一些质量技术问题,所以后张法预应力混凝土施工技术需要不断地发展和提高,以保障施工质量和桥梁的安全。只有进行精确的计算、正确的操作方法和严格的施工工艺,才能达到较高的施工质量。
1 后张法预应力混凝土施工工艺
1.1预应力材料的检验及试验
因预应力施工的特殊性,预应力材料必须经过严格的试验检验。钢绞线成批验收,每批应由同一批号、同一规格、同一生产工艺制作的钢绞线组成,每批质量不大于60t,从中任取3盘,进行表面质量、直径偏差、捻距(钢绞线拧起来后旋转一周的长度)和力学性能试验。锚具进场验收后,先进行外观检查,合格后从每批中抽取5%并不小于5套锚具,对其中有硬度要求的夹片进行硬度试验。除以上材料按规范取样做试验外,还应从试验合格的同批锚具中抽取5%,组成钢绞线锚具组装件进行静载锚固性能试验。静载锚固性能试验合格后,方能在施工中用作锚具。
1.2孔道预设
孔道预设正确与否,是控制施工质量的关键之一。孔道的直径一般比预应力筋(束)外径、钢筋对焊接头处外径或必须穿过孔道的锚具外径大10mm~15mm,管道采用金属波纹管事先预埋制孔。在波纹管接头处一定要将波纹管接口用小锤整平,并用胶带缠紧,同时要检查波纹管是否因为钢筋焊接等原因产生破损,一旦发现应及时修补,在浇筑混凝土时安排专人清孔,保证管道通畅,同时,在振捣时,应注意不能破坏波纹管,且不允许管道位移,尤其应避免管道上浮,以保证达到预应力的预期效果。
1.3穿束
在桥梁施工中,穿束通常有两种方法:一是在孔道成型前就将钢束穿人波纹管中;二是在孔道成型后再进行穿束。在此主要介绍第二种方法。在孔道长度较短的情况下,可采用单根编号穿束,即每根端部贴医用胶布并编上号,逐根穿入孔道,并对应安装锚具。而当孔道较长时,宜采用编束穿孔并需使用梳形板,以防钢绞线打绞影响张拉操作和构件的使用安全,此时需用卷扬机拖拉穿束。为减小孔道摩阻力,可事先采用碱性肥皂水灌洗孔道,需注意不可在钢绞线上涂润滑油。
1.4预应力张拉
(1)张拉设备的校核;预应力施工中的各种设备、仪表,均需定期维护和校验,预应力施工是以油表读数和钢绞线伸长值这二者来控制的(双控),并以油表读数为主,钢绞线伸长值作校核。千斤顶多次使用后缸内摩擦系数发生变化,油压表灵敏度也发生变化,因此,必须根据使用情况进行定期校验。
(2)张拉的原则;施工预应力的大小直接影响构件的质量,所以在施工预应力时必须按设计要求,准确地进行拉张。一般在预制构件时,要待预应力梁的混凝土强度达到60%以上时,先张拉一部分预应力筋,对梁体施加较低的预压应力,使梁体能承受自重荷载,这样就可以将梁体提前从台座上移出,加强施工进度(先张拉的预应力筋的根数、位置和锚头局部承压应力均需通过验算后确定)。然后继续养护,待达到混凝土设计强度后,按照设计要求再对其他受力筋进行张拉。通常采取后张法预应力施工的桥梁长度都较大,张拉时,多采取两端张拉的方法。张拉时,两端千斤顶升降速度应大致相等,以防过大偏心压力导致梁体出现较大的侧弯现象,同时应尽量减少张拉设备的移动次数。
2.5孔道压浆
预应力张拉完毕后,应尽快压浆,以防止预应力钢束锈蚀和减少松弛损失,确保钢筋的有效预应力和结构的耐久性。
2 后张法预应力混凝土施工质量控制
2.1预应力管道安装施工质量控制
预应力管道安装准确与否直接影响到梁体的受力情况与设计是否一致,关系到桥梁施工质量,是预应力施工中的重点。在管道安装过程中,主要需加强对管道定位进行控制,避免混凝土浇筑时出现管道上浮及漏浆现象。预应力管道安装施工、混凝土灌筑前,要严格对以下项点进行控制:管道位置是否正确、平顺性如何、有无漏浆处,是否严格密封等。施工中,为使预应力管道平顺,降低摩阻力损失,可采取以下措施:
(1)加密定位网,如隔0.5m 设一定位网,且与钢筋骨架绑扎牢固;
(2)将预应力管道与定位网绑扎牢固,使管道上下左右不能移动,如此可保证预应力管道圆顺,避免混凝土浇筑时波纹管上浮而引起严重的质量事故确保预应力管道位置准确。
2.2预应力张拉施工质量控制
预应力张拉施工是后张法预应力混凝土桥梁施工的关键之关键,其施工质量控制的好坏关系到桥梁结构的使用性能及运营安全,是预应力混凝土桥梁施工质量控制的最关键项点。
2.2.1张拉施工准备工作
(1)预应力材料检验。现場施工中,要严格进行预应力材料进场检验。其中钢绞线检验报告单必须包括面积、弹性模量等关键项,因为预应力张拉施工中,设计文件中提供的理论伸长量要依实测数据进行调整。经检验合格的产品方可使用。
(2)千斤顶标定。除严格按施工规范要求进行外,标定时要注意的项点如下:
① 千斤顶标定应分进油曲线和回油曲线;
关键词:后张法;预应力混凝土;预应力张拉;质量控制;施工技术
Abstract: Since the nineteen ninties, prestress technology has been widely applied in the construction of highway and bridge. Tensioning steel wire strand tension as the core technology of prestressed bridge post-tensioned construction plays an important role in the quality control of bridge. This paper mainly describes and analyses the post-tensioned prestressed concrete construction technology and quality control, and put forward corresponding measures to the problems existing in the construction.
Key words: post-tensioned; prestressed concrete; prestressing; quality control; construction technology
中图分类号:K928.78文献标识码:A文章编号:
前言
预应力技术是当今桥梁施工领域发展速度最快、用途最为广泛、最有发展潜力的一门科学技术。20世纪90年代以来,预应力技术在国内公路桥梁建设中得到了广泛应用。预应力钢绞线的张拉施工作为后张法预应力桥梁施工中的核心技术,对控制桥梁的质量起着至关重要的作用。由于后张法预应力混凝土桥梁施工技术难度大,对人员、材料和机械要求高,在现场施工中容易出现一些质量技术问题,所以后张法预应力混凝土施工技术需要不断地发展和提高,以保障施工质量和桥梁的安全。只有进行精确的计算、正确的操作方法和严格的施工工艺,才能达到较高的施工质量。
1 后张法预应力混凝土施工工艺
1.1预应力材料的检验及试验
因预应力施工的特殊性,预应力材料必须经过严格的试验检验。钢绞线成批验收,每批应由同一批号、同一规格、同一生产工艺制作的钢绞线组成,每批质量不大于60t,从中任取3盘,进行表面质量、直径偏差、捻距(钢绞线拧起来后旋转一周的长度)和力学性能试验。锚具进场验收后,先进行外观检查,合格后从每批中抽取5%并不小于5套锚具,对其中有硬度要求的夹片进行硬度试验。除以上材料按规范取样做试验外,还应从试验合格的同批锚具中抽取5%,组成钢绞线锚具组装件进行静载锚固性能试验。静载锚固性能试验合格后,方能在施工中用作锚具。
1.2孔道预设
孔道预设正确与否,是控制施工质量的关键之一。孔道的直径一般比预应力筋(束)外径、钢筋对焊接头处外径或必须穿过孔道的锚具外径大10mm~15mm,管道采用金属波纹管事先预埋制孔。在波纹管接头处一定要将波纹管接口用小锤整平,并用胶带缠紧,同时要检查波纹管是否因为钢筋焊接等原因产生破损,一旦发现应及时修补,在浇筑混凝土时安排专人清孔,保证管道通畅,同时,在振捣时,应注意不能破坏波纹管,且不允许管道位移,尤其应避免管道上浮,以保证达到预应力的预期效果。
1.3穿束
在桥梁施工中,穿束通常有两种方法:一是在孔道成型前就将钢束穿人波纹管中;二是在孔道成型后再进行穿束。在此主要介绍第二种方法。在孔道长度较短的情况下,可采用单根编号穿束,即每根端部贴医用胶布并编上号,逐根穿入孔道,并对应安装锚具。而当孔道较长时,宜采用编束穿孔并需使用梳形板,以防钢绞线打绞影响张拉操作和构件的使用安全,此时需用卷扬机拖拉穿束。为减小孔道摩阻力,可事先采用碱性肥皂水灌洗孔道,需注意不可在钢绞线上涂润滑油。
1.4预应力张拉
(1)张拉设备的校核;预应力施工中的各种设备、仪表,均需定期维护和校验,预应力施工是以油表读数和钢绞线伸长值这二者来控制的(双控),并以油表读数为主,钢绞线伸长值作校核。千斤顶多次使用后缸内摩擦系数发生变化,油压表灵敏度也发生变化,因此,必须根据使用情况进行定期校验。
(2)张拉的原则;施工预应力的大小直接影响构件的质量,所以在施工预应力时必须按设计要求,准确地进行拉张。一般在预制构件时,要待预应力梁的混凝土强度达到60%以上时,先张拉一部分预应力筋,对梁体施加较低的预压应力,使梁体能承受自重荷载,这样就可以将梁体提前从台座上移出,加强施工进度(先张拉的预应力筋的根数、位置和锚头局部承压应力均需通过验算后确定)。然后继续养护,待达到混凝土设计强度后,按照设计要求再对其他受力筋进行张拉。通常采取后张法预应力施工的桥梁长度都较大,张拉时,多采取两端张拉的方法。张拉时,两端千斤顶升降速度应大致相等,以防过大偏心压力导致梁体出现较大的侧弯现象,同时应尽量减少张拉设备的移动次数。
2.5孔道压浆
预应力张拉完毕后,应尽快压浆,以防止预应力钢束锈蚀和减少松弛损失,确保钢筋的有效预应力和结构的耐久性。
2 后张法预应力混凝土施工质量控制
2.1预应力管道安装施工质量控制
预应力管道安装准确与否直接影响到梁体的受力情况与设计是否一致,关系到桥梁施工质量,是预应力施工中的重点。在管道安装过程中,主要需加强对管道定位进行控制,避免混凝土浇筑时出现管道上浮及漏浆现象。预应力管道安装施工、混凝土灌筑前,要严格对以下项点进行控制:管道位置是否正确、平顺性如何、有无漏浆处,是否严格密封等。施工中,为使预应力管道平顺,降低摩阻力损失,可采取以下措施:
(1)加密定位网,如隔0.5m 设一定位网,且与钢筋骨架绑扎牢固;
(2)将预应力管道与定位网绑扎牢固,使管道上下左右不能移动,如此可保证预应力管道圆顺,避免混凝土浇筑时波纹管上浮而引起严重的质量事故确保预应力管道位置准确。
2.2预应力张拉施工质量控制
预应力张拉施工是后张法预应力混凝土桥梁施工的关键之关键,其施工质量控制的好坏关系到桥梁结构的使用性能及运营安全,是预应力混凝土桥梁施工质量控制的最关键项点。
2.2.1张拉施工准备工作
(1)预应力材料检验。现場施工中,要严格进行预应力材料进场检验。其中钢绞线检验报告单必须包括面积、弹性模量等关键项,因为预应力张拉施工中,设计文件中提供的理论伸长量要依实测数据进行调整。经检验合格的产品方可使用。
(2)千斤顶标定。除严格按施工规范要求进行外,标定时要注意的项点如下:
① 千斤顶标定应分进油曲线和回油曲线;