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摘要:伴随社会主义市场经济的快速发展与进步,我国的交通运输行业越来受到广泛的重视,其中对于铁路桥梁预应力张拉质量问题更成为关注的焦点话题,以下就是对其展开的研究与阐述,为更好的推进经济的可持续化发展。
关键词:预应力;桥梁施工;BIM技术
预应力施工在桥梁设计制造中是桥梁构造安全性和稳定性的最重要的环节,预应力施工的质量安全直接关系到线路正常运行的稳定与安全。在现阶段,桥梁的建设大多采用的是传统的施工方法后张法,传统的方法有许多的漏洞,不能够全面的保证施工的质量问题。在传统的施工方法上继续改进施工的技术水平和提高管理的力度可以在很大程度上解决预应力不足带来的危害,并得到很好地改善。
1、铁路桥梁施工中预应力技术应用情况
随着预应力技术的逐渐推广,其在铁路桥梁施工中的应用也越来越受推崇。在施工中的应用,主要是指解决波纹管的拥堵问题,即在混凝土的实际浇筑过程中出现的问题。这一问题的发生会对实际工程施工中预应力技术的应用带来很大的影响,特别是在工程后期阶段,预应力钢绞线穿束的过程中。并且随着张力的逐渐增加,钢绞线实际伸长与预期不符,进而使得施工出现障碍,工程延期,造成了很大的资源浪费,严重增加企业成本。发生堵管的原因可能是施工阶段出现的不规范现象,使得波纹管道定位出现一定的偏差;也可能是由于在混凝土浇筑的过程中,引起的管道破裂而导致混凝土进入到管道当中引起堵管;还有一种可能就是由于波纹管的质量问题而造成的堵管现象。
2、预应力管道施工技术
桥梁底顶板纵向采用金属波纹管制孔,竖向预应力筋外套铁皮管,横向预应力使用铁皮波纹管。并把管道运输到现场,切记不可让波纹管变形和开裂,且要确保尺寸与管道存放要顺直,不允许受潮与雨淋锈蚀。按照设计图纸所指示的位置布设波纹管,同时用定位筋固定好,在安放的时候管道必须要平顺、没有折角。管道的全部接头长度都是以6d作为标准,采用大一号的波纹管套接,对称旋紧,且用胶带纸缠好接头处为防止混凝土浆掺入,当管道的位置和非预应力钢筋出现矛盾时要及时采取管道为主的原则,适宜移动钢筋为确保管道位置的正确。施工中的人员、机械和振动棒都不可以碰撞管道,为更好的避免损坏管道导致堵塞问题的出现。浇筑混凝土之前就要對管道进行仔细的检查,关键是检查管道的上方是否有孔洞,接头是否连接牢固和密封以及管道的位置是否有偏差。
3、铁路桥梁预应力施工技术的实践要点
3.1下料处理工艺
施工人员应该对图样进行深入的研究,要熟悉所有的设施设备,还有各种工具的使用性能,了解技术要求及工艺文件的内容,严格遵守安全操作规程和设备维护保养守则。对于施工现场的管理工作也需要认真负责,对施工用的专业器具应有正确的摆放位置,制定物品放置指定地点的规范要求,防止出现磕碰、生锈等现象。施工材料如果出现弯曲,会影响施工中的操作,有凹凸不平的情况时,应该先进行矫正。切割下料可采用半自动切割机、直条切割机、数控切割机、型钢切割机等,确保切割的工件表面应平整、干净。
3.2穿索工艺
穿索的原理,就是通过穿索机将钢绞线从铁路桥梁牵引至需要位置,然后通过该穿索机将钢绞线连续下放至下一个操作平台处。下一个工作平台处的工作人员将钢绞线穿入护套管后,钢绞线沿护套管内壁接通至梁顶面、梁端以及梁中段位置。这时需要两端的工作人员将钢绞线的连接装置拆除,转由电动葫芦牵引并锚固。
3.3压浆施工
在当今预应力混凝土的结构中,预应力筋的腐蚀几乎都是因为施工的工艺和混合料配制不好。压力灌浆是我国的传统灌浆手法,浆体的本身和施工工艺有一定的局限性,浆体灌入的过程中通常会出现一些有气泡的现像,所需的材料冷却硬化之后,在灌浆过程中形成的气泡就会变成材料中的空隙,这些空隙会积攒一些水汽,而水汽可能会含有一些有害的杂质,十分容易腐蚀构建材料。尤其在我国的北方地区,普遍存在天气寒冷现象,这些灌浆过程中形成的水会结成冰,可能会使管道形成裂缝,造成严重的后果。因此,压浆过程中,压浆泵保持连续工作。当水泥浆从排浆(气)管顺畅排出,且稠度与灌入的浆体相当时,关闭排浆(气)管。关闭排浆(气)管的时侯,压浆泵继续工作,直至压力达到0.7MPa,压浆泵停机,持压2min。
3.4施工过程质量控制
铁路桥梁预应力施工过程中的质量控制就需要监理工程师做到全过程监理、全方面控制重点部位及重点工序,尤其是注意控制各工序之间的交接部分。预应力施工过程中应坚持上一道工序被确认质量合格后才能开始下一道施工程序的原则。质量控制是指为了保证优质的预应力施工质量而确定的重点控制对象有:重要的工序、关键部位和技术不成熟的环节。就是监理师在分析项目的特点之后应该把影响工序施工质量的主要因素、对工程质量危害大的环节等事先列出来,分析影响质量的原因并提出相应的措施以便进行预控的关键点。
4、预应力安装与其安装的技术
4.1 纵向预应力加工和安装
卷扬机穿束可以穿纵向长束,采用整束牵引的办法:就是制作出一套架子,立在悬臂的两端,并通过架子上的滑车,先使钢绳穿入管道里,钢丝绳在另一端穿出后绑上钢纹线接头,再用卷扬机通过滑车慢慢把钢绞线引入管道的里面。
4.2 竖向和横向预应力加工与安装
为了保证竖向和横向预应力筋的位置更准确,就要在其中部采用定位钢筋。竖向预应力筋锚固端和底板以及顶板钢筋位置出现矛盾时,就要确保锚垫板与锚下螺旋筋的位置精确,在调整腹板以及顶板钢筋的位置。当竖向预应力钢筋和普通钢筋相互冲突的时候,就要进行局部的调整,其调整的原则是先普通钢筋,然后是竖向预应力钢筋,再是横向预应力钢筋,为确保纵向预应力钢筋位置不发生变化,横向预应力钢筋张拉槽处的梁体钢筋就可以切除。
5、预应力张拉 5.1 纵向预应力张拉
纵向预应力筋张拉依照左右对称、先下后上以及先纵后横的原则进行。采用两端张拉并锚固的方式。为更好的减少混凝土的收缩应变对预应力的不利作用,避免因为混凝土收缩造成永存预应力不满足设计的要求,这就需要采用混凝土强度和龄期的双控指标,当混凝土在施工后的6天达到90%上就可以张拉。在初始张拉力张拉检查油路的可靠性,当安装正确后,就可以开动油泵向张拉油缸缓慢注入油,使得钢绞线略为拉紧后调整千斤顶的位置,并使的其中心和预应力管道轴线一样,为确保钢绞线可自由延伸,减少摩擦,并同时调整夹片使得夹紧钢绞线,为确保每根钢绞线受力均匀。然后两端千斤顶就以正常的速度对称加载到初始张拉力之后停止加油,测量并且记录钢绞线初始伸长量,完成上述操作之后继续加载到控制张力,测量实际伸长量并且和计算的伸长量作比较。钢绞线达到控制张力力时,不关闭油泵,而是继续保持油压6分钟,以补偿钢绞线的松弛所造成的张拉力的损失,且同时校验张拉的结果。
5.2 竖向预应力张拉
竖向预应力张拉:竖向预应力筋采用精轧螺旋纹钢筋,它的抗拉极限强度与铺下张拉控制应力各不相同。在工程的实施过程中,首先要清理普垫板,在铺垫板上标记点与点之间的竖向距离并作为计算伸长量的初始值,1至2天之后再次张拉到控制应力并旋紧工作螺帽,量取从钢筋头至铺垫板上标记点的竖向距离为计算值。
5.3 横向预应力张拉
横向预应力张拉需要等到纵向和竖向预应力张拉完成之后才可以进行,横向预应力采用钢筋线,张拉的时候要依照图中给设定好的数据进行安装,张拉时的拉力控制为张拉力的10%,张拉力100%两个阶段。
6、预应力张拉法施工的安全措施
预应力钢绞线下料应该在清理干净的硬化场地上进行。场地内严禁动用电焊设备,为防止电焊弧击伤钢绞线,导致出现钢绞线在张拉时断裂伤人的现象。夹片和锚具进场后需要仔细的检查夹片与锚具的硬度、圆锥度与夹片是否有裂纹、有无锈蚀现象,为更好的确保夹具具有充分的自锚能力,防止夹片和锚具弹出伤人。运用油顶和油表相互匹配的预应力张拉施工设备,当在使用一定时间或者是次数之后,就应当及时进行校验,为更好的防止因油頂和油表不匹配造成张拉力控制不准备,出现安全事故。当在张拉施工的时候,精确调整油顶位置保证油顶、工具锚、锚具与锚垫板作用于同一条线上,保证预应力施工安全。张拉油顶运用安全可靠的钢支架配合导弹吊挂,为更好的预防油顶的掉落,避免伤及张拉的操作人员。张拉液压系统的高压油管的接头加必要的防护套,防漏油伤及无辜。高压油管在正式使用之前作油管承压检查,为确保油管的正常使用。
7、结束语
关于铁路桥梁预应力张拉质量很难有效控制的情况,结合数据信息化管理平台的预应力施工信息化技术。运用了先进的自动张拉设备,完成了预应力张拉环节的智能化施工、张拉数据的信息化管理以及张拉质量的闭环管理,其较为明显的提高了铁路桥梁的生产制作水平。预应力桥梁施工质量将会直接影响桥梁的质量、使用寿命与营运的安全,所以需要引起广大从业人员的高度重视,切实抓好每道工序和每个环节的质量控制。为更加有效的保证桥梁梁板预制安装工程的质量。
参考文献:
[1] 聂广武探索铁路桥梁的维护工作[J]. 科技创新与应用,2013(32)24-65.
[2] 李长春谈铁路桥梁技术的发展[J]. 中国新技术新产品,2012(06)78-12.
[3] 钱平雷1981~1985年苏联的铁路桥梁建设总方针[J]. 铁道建筑,2014(12):12.
[4]中国铁路桥梁建设史史料试写稿选登(十四) 长江黄河的铁路桥梁一览表[J]桥梁建设,2013(06):32-78.
[5] 宋文伟铁路桥梁水下检测新技术的开发[J].西铁科技,2012(12):760-35.
(作者单位:河南长城铁路工程建设咨询有限公司)
关键词:预应力;桥梁施工;BIM技术
预应力施工在桥梁设计制造中是桥梁构造安全性和稳定性的最重要的环节,预应力施工的质量安全直接关系到线路正常运行的稳定与安全。在现阶段,桥梁的建设大多采用的是传统的施工方法后张法,传统的方法有许多的漏洞,不能够全面的保证施工的质量问题。在传统的施工方法上继续改进施工的技术水平和提高管理的力度可以在很大程度上解决预应力不足带来的危害,并得到很好地改善。
1、铁路桥梁施工中预应力技术应用情况
随着预应力技术的逐渐推广,其在铁路桥梁施工中的应用也越来越受推崇。在施工中的应用,主要是指解决波纹管的拥堵问题,即在混凝土的实际浇筑过程中出现的问题。这一问题的发生会对实际工程施工中预应力技术的应用带来很大的影响,特别是在工程后期阶段,预应力钢绞线穿束的过程中。并且随着张力的逐渐增加,钢绞线实际伸长与预期不符,进而使得施工出现障碍,工程延期,造成了很大的资源浪费,严重增加企业成本。发生堵管的原因可能是施工阶段出现的不规范现象,使得波纹管道定位出现一定的偏差;也可能是由于在混凝土浇筑的过程中,引起的管道破裂而导致混凝土进入到管道当中引起堵管;还有一种可能就是由于波纹管的质量问题而造成的堵管现象。
2、预应力管道施工技术
桥梁底顶板纵向采用金属波纹管制孔,竖向预应力筋外套铁皮管,横向预应力使用铁皮波纹管。并把管道运输到现场,切记不可让波纹管变形和开裂,且要确保尺寸与管道存放要顺直,不允许受潮与雨淋锈蚀。按照设计图纸所指示的位置布设波纹管,同时用定位筋固定好,在安放的时候管道必须要平顺、没有折角。管道的全部接头长度都是以6d作为标准,采用大一号的波纹管套接,对称旋紧,且用胶带纸缠好接头处为防止混凝土浆掺入,当管道的位置和非预应力钢筋出现矛盾时要及时采取管道为主的原则,适宜移动钢筋为确保管道位置的正确。施工中的人员、机械和振动棒都不可以碰撞管道,为更好的避免损坏管道导致堵塞问题的出现。浇筑混凝土之前就要對管道进行仔细的检查,关键是检查管道的上方是否有孔洞,接头是否连接牢固和密封以及管道的位置是否有偏差。
3、铁路桥梁预应力施工技术的实践要点
3.1下料处理工艺
施工人员应该对图样进行深入的研究,要熟悉所有的设施设备,还有各种工具的使用性能,了解技术要求及工艺文件的内容,严格遵守安全操作规程和设备维护保养守则。对于施工现场的管理工作也需要认真负责,对施工用的专业器具应有正确的摆放位置,制定物品放置指定地点的规范要求,防止出现磕碰、生锈等现象。施工材料如果出现弯曲,会影响施工中的操作,有凹凸不平的情况时,应该先进行矫正。切割下料可采用半自动切割机、直条切割机、数控切割机、型钢切割机等,确保切割的工件表面应平整、干净。
3.2穿索工艺
穿索的原理,就是通过穿索机将钢绞线从铁路桥梁牵引至需要位置,然后通过该穿索机将钢绞线连续下放至下一个操作平台处。下一个工作平台处的工作人员将钢绞线穿入护套管后,钢绞线沿护套管内壁接通至梁顶面、梁端以及梁中段位置。这时需要两端的工作人员将钢绞线的连接装置拆除,转由电动葫芦牵引并锚固。
3.3压浆施工
在当今预应力混凝土的结构中,预应力筋的腐蚀几乎都是因为施工的工艺和混合料配制不好。压力灌浆是我国的传统灌浆手法,浆体的本身和施工工艺有一定的局限性,浆体灌入的过程中通常会出现一些有气泡的现像,所需的材料冷却硬化之后,在灌浆过程中形成的气泡就会变成材料中的空隙,这些空隙会积攒一些水汽,而水汽可能会含有一些有害的杂质,十分容易腐蚀构建材料。尤其在我国的北方地区,普遍存在天气寒冷现象,这些灌浆过程中形成的水会结成冰,可能会使管道形成裂缝,造成严重的后果。因此,压浆过程中,压浆泵保持连续工作。当水泥浆从排浆(气)管顺畅排出,且稠度与灌入的浆体相当时,关闭排浆(气)管。关闭排浆(气)管的时侯,压浆泵继续工作,直至压力达到0.7MPa,压浆泵停机,持压2min。
3.4施工过程质量控制
铁路桥梁预应力施工过程中的质量控制就需要监理工程师做到全过程监理、全方面控制重点部位及重点工序,尤其是注意控制各工序之间的交接部分。预应力施工过程中应坚持上一道工序被确认质量合格后才能开始下一道施工程序的原则。质量控制是指为了保证优质的预应力施工质量而确定的重点控制对象有:重要的工序、关键部位和技术不成熟的环节。就是监理师在分析项目的特点之后应该把影响工序施工质量的主要因素、对工程质量危害大的环节等事先列出来,分析影响质量的原因并提出相应的措施以便进行预控的关键点。
4、预应力安装与其安装的技术
4.1 纵向预应力加工和安装
卷扬机穿束可以穿纵向长束,采用整束牵引的办法:就是制作出一套架子,立在悬臂的两端,并通过架子上的滑车,先使钢绳穿入管道里,钢丝绳在另一端穿出后绑上钢纹线接头,再用卷扬机通过滑车慢慢把钢绞线引入管道的里面。
4.2 竖向和横向预应力加工与安装
为了保证竖向和横向预应力筋的位置更准确,就要在其中部采用定位钢筋。竖向预应力筋锚固端和底板以及顶板钢筋位置出现矛盾时,就要确保锚垫板与锚下螺旋筋的位置精确,在调整腹板以及顶板钢筋的位置。当竖向预应力钢筋和普通钢筋相互冲突的时候,就要进行局部的调整,其调整的原则是先普通钢筋,然后是竖向预应力钢筋,再是横向预应力钢筋,为确保纵向预应力钢筋位置不发生变化,横向预应力钢筋张拉槽处的梁体钢筋就可以切除。
5、预应力张拉 5.1 纵向预应力张拉
纵向预应力筋张拉依照左右对称、先下后上以及先纵后横的原则进行。采用两端张拉并锚固的方式。为更好的减少混凝土的收缩应变对预应力的不利作用,避免因为混凝土收缩造成永存预应力不满足设计的要求,这就需要采用混凝土强度和龄期的双控指标,当混凝土在施工后的6天达到90%上就可以张拉。在初始张拉力张拉检查油路的可靠性,当安装正确后,就可以开动油泵向张拉油缸缓慢注入油,使得钢绞线略为拉紧后调整千斤顶的位置,并使的其中心和预应力管道轴线一样,为确保钢绞线可自由延伸,减少摩擦,并同时调整夹片使得夹紧钢绞线,为确保每根钢绞线受力均匀。然后两端千斤顶就以正常的速度对称加载到初始张拉力之后停止加油,测量并且记录钢绞线初始伸长量,完成上述操作之后继续加载到控制张力,测量实际伸长量并且和计算的伸长量作比较。钢绞线达到控制张力力时,不关闭油泵,而是继续保持油压6分钟,以补偿钢绞线的松弛所造成的张拉力的损失,且同时校验张拉的结果。
5.2 竖向预应力张拉
竖向预应力张拉:竖向预应力筋采用精轧螺旋纹钢筋,它的抗拉极限强度与铺下张拉控制应力各不相同。在工程的实施过程中,首先要清理普垫板,在铺垫板上标记点与点之间的竖向距离并作为计算伸长量的初始值,1至2天之后再次张拉到控制应力并旋紧工作螺帽,量取从钢筋头至铺垫板上标记点的竖向距离为计算值。
5.3 横向预应力张拉
横向预应力张拉需要等到纵向和竖向预应力张拉完成之后才可以进行,横向预应力采用钢筋线,张拉的时候要依照图中给设定好的数据进行安装,张拉时的拉力控制为张拉力的10%,张拉力100%两个阶段。
6、预应力张拉法施工的安全措施
预应力钢绞线下料应该在清理干净的硬化场地上进行。场地内严禁动用电焊设备,为防止电焊弧击伤钢绞线,导致出现钢绞线在张拉时断裂伤人的现象。夹片和锚具进场后需要仔细的检查夹片与锚具的硬度、圆锥度与夹片是否有裂纹、有无锈蚀现象,为更好的确保夹具具有充分的自锚能力,防止夹片和锚具弹出伤人。运用油顶和油表相互匹配的预应力张拉施工设备,当在使用一定时间或者是次数之后,就应当及时进行校验,为更好的防止因油頂和油表不匹配造成张拉力控制不准备,出现安全事故。当在张拉施工的时候,精确调整油顶位置保证油顶、工具锚、锚具与锚垫板作用于同一条线上,保证预应力施工安全。张拉油顶运用安全可靠的钢支架配合导弹吊挂,为更好的预防油顶的掉落,避免伤及张拉的操作人员。张拉液压系统的高压油管的接头加必要的防护套,防漏油伤及无辜。高压油管在正式使用之前作油管承压检查,为确保油管的正常使用。
7、结束语
关于铁路桥梁预应力张拉质量很难有效控制的情况,结合数据信息化管理平台的预应力施工信息化技术。运用了先进的自动张拉设备,完成了预应力张拉环节的智能化施工、张拉数据的信息化管理以及张拉质量的闭环管理,其较为明显的提高了铁路桥梁的生产制作水平。预应力桥梁施工质量将会直接影响桥梁的质量、使用寿命与营运的安全,所以需要引起广大从业人员的高度重视,切实抓好每道工序和每个环节的质量控制。为更加有效的保证桥梁梁板预制安装工程的质量。
参考文献:
[1] 聂广武探索铁路桥梁的维护工作[J]. 科技创新与应用,2013(32)24-65.
[2] 李长春谈铁路桥梁技术的发展[J]. 中国新技术新产品,2012(06)78-12.
[3] 钱平雷1981~1985年苏联的铁路桥梁建设总方针[J]. 铁道建筑,2014(12):12.
[4]中国铁路桥梁建设史史料试写稿选登(十四) 长江黄河的铁路桥梁一览表[J]桥梁建设,2013(06):32-78.
[5] 宋文伟铁路桥梁水下检测新技术的开发[J].西铁科技,2012(12):760-35.
(作者单位:河南长城铁路工程建设咨询有限公司)