在我國(guó),隨著材料工業(yè)和機(jī)械工業(yè)的發(fā)展,適合于預(yù)應(yīng)力技術(shù)的高性能混凝土、低松弛鋼絲、鋼絞線、各種形式的錨具以及各種張拉設(shè)備的生產(chǎn)系列化、規(guī);,再加上各專業(yè)生產(chǎn)廠的相繼建立使得競(jìng)爭(zhēng)加劇,預(yù)應(yīng)力技術(shù)水平得到了極好的發(fā)展基礎(chǔ),得以廣泛運(yùn)用于公路橋梁建設(shè)方面。通過預(yù)應(yīng)力不僅能夠提高受力構(gòu)件的剛性、抗性以及彈性,避免公路橋梁的主要受力部位發(fā)生形變而產(chǎn)生破損,影響正常使用,而且還能夠有效地減少混凝土的用量,降低公路橋梁的重量以及建筑成本。
一、后張法預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)
1、預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備的選擇設(shè)備的選擇。(1)施加預(yù)應(yīng)力前應(yīng)對(duì)張拉設(shè)備進(jìn)行核查。施加預(yù)應(yīng)力所用的機(jī)具設(shè)備以及儀表應(yīng)由專人使用和管理, 并應(yīng)定期維護(hù)和校驗(yàn)。千斤頂及其配套的油汞、油壓表一起進(jìn)行校驗(yàn)。校驗(yàn)儀器可采用壓力試驗(yàn)機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)或傳感器等, 一般采用長(zhǎng)柱壓力試驗(yàn)機(jī)的方法。與每臺(tái)油泵配套的壓力表應(yīng)有兩快, 在操作時(shí), 一塊作為備用。張拉力與壓力表之間的關(guān)系曲線通過校驗(yàn)得出。(2)張拉機(jī)具設(shè)備應(yīng)與錨具配套使用, 并應(yīng)在進(jìn)場(chǎng)時(shí)進(jìn)行檢查和校驗(yàn)。對(duì)長(zhǎng)期不使用的張拉機(jī)具設(shè)備, 應(yīng)在使用前進(jìn)行全面校驗(yàn)。使用期間的校驗(yàn)期限應(yīng)視機(jī)具設(shè)備的情況確定, 當(dāng)千斤頂使用超過6 個(gè)月或200 次或在使用過程中出現(xiàn)不正常現(xiàn)象或檢修以后應(yīng)重新校驗(yàn)。彈簧測(cè)力計(jì)的校驗(yàn)期限不宜超過2 個(gè)月。
2、支架安裝、模板搭設(shè) 。安裝支架前,對(duì)立柱和支承面應(yīng)詳細(xì)檢查,準(zhǔn)確調(diào)整支承面和頂部標(biāo)高,并復(fù)測(cè)跨度,確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行安裝。各支架在同一節(jié)點(diǎn)處的標(biāo)高應(yīng)盡量一致,以便于拼裝平聯(lián)桿件。在風(fēng)力較大的理地區(qū),應(yīng)設(shè)置風(fēng)纜;支架和拱架應(yīng)穩(wěn)定、堅(jiān)固,應(yīng)能抵抗在施工過程中有可能發(fā)生的偶然沖撞和振動(dòng)。預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆梁模板的制作與安裝必須正確、牢靠,安裝誤差應(yīng)符合規(guī)定。后吊桿和下限位拉桿孔道應(yīng)嚴(yán)格按計(jì)劃尺寸準(zhǔn)確預(yù)留。梁段的預(yù)應(yīng)力筋、管道、鋼筋、預(yù)埋件的加工及安裝應(yīng)符合規(guī)定。
3、鋼筋綁扎。普通鋼筋綁扎完畢并焊接完固定架后方可敷設(shè)波紋管,并在管內(nèi)穿入預(yù)應(yīng)力筋。敷設(shè)好的波紋管一定要固定支架上。預(yù)應(yīng)力筋穿束用人工單根穿束。穿束時(shí),為防止波紋管被預(yù)應(yīng)力筋劃破,必須用膠布、軟布緊緊包纏穿束端。預(yù)應(yīng)力筋穿束完畢后還要全面檢查波紋管外觀質(zhì)量,如發(fā)現(xiàn)破損部位應(yīng)立即用防水膠帶包纏。
4、孔道安裝。施作鋼筋綁扎階段,宜通過軌道固定法固定預(yù)應(yīng)力孔道使其保持圓順。綁扎時(shí)所用的塑料波紋管必須確保其剛度和強(qiáng)度符合施工要求,套管長(zhǎng)度則要根據(jù)管道長(zhǎng)度而定。如有接頭,為避免該部位漏漿,必須用封口紙嚴(yán)密包覆接縫部位;按要求裝設(shè)的波紋管,要保證其在與跨中相距4m的范圍內(nèi)無論任一方向的偏差都小于4mm,其他部位的偏差只要控制在6mm內(nèi)即可。安裝好的波紋管一定要進(jìn)行加固處理。在拐彎處安裝波紋管,不僅要定位準(zhǔn)確,而且要保證形狀圓滑,否則澆筑混凝土?xí)r波紋管極易上浮或被壓彎。
5、鋼絞線安裝:安裝前檢查鋼絞線的外觀和質(zhì)量,嚴(yán)禁使用外觀銹蝕、破損或存在油污的鋼絞線。安裝時(shí)如有必要進(jìn)行鋼筋焊接,可用濕紙板隔擋,以防波紋管被焊接火花擊穿出現(xiàn)破損,如果破損不可避免,安裝前也要適當(dāng)修補(bǔ)。同一孔道內(nèi)的鋼絞線在貫穿時(shí)需全部一次性穿入,但是必須逐根標(biāo)記其穿束位置,以便穿束后逐根查看鋼絞線的穿入位置,防止孔道內(nèi)鋼絞線相互纏繞;將每根鋼絞線在穿入時(shí)對(duì)應(yīng)圓盤式錨具孔內(nèi),按指定位置安裝好錨具后在所有錨具孔內(nèi)放置好夾片式錨具放置。
6、孔道壓漿及封錨?椎缐簼{是后張法預(yù)應(yīng)力工藝的重要環(huán)節(jié)。須注意壓漿用水泥標(biāo)號(hào)應(yīng)符合設(shè)計(jì)或規(guī)范要求, 水泥漿水灰比例控制在0.4~ 0.45之間, 3 h 后泌水率不宜大于2%最大值不超過3% 。24 h后泌水應(yīng)全部被漿吸收。為減少水泥漿收縮, 可摻0.05% ~ 0.1% 的膨脹劑, 并應(yīng)與水泥漿均勻混合, 水泥漿稠度應(yīng)滿足規(guī)范要求。灌漿前用壓力水沖洗孔道, 壓力宜控制在0.3 MPa~ 0.5MPa。灌漿順序應(yīng)先下后上, 直線孔道灌漿可以從構(gòu)件一端到另一端, 曲線孔道應(yīng)從最低點(diǎn)開始向兩端進(jìn)行, 在最高點(diǎn)設(shè)排氣管?椎滥┒藨(yīng)設(shè)置排氣孔, 灌漿時(shí)待排氣孔溢出濃漿后, 才能將排氣孔堵住繼續(xù)加壓到0.5 M Pa~ 0. 6 M Pa, 并穩(wěn)定2 m in, 保持孔道內(nèi)壓力。每條孔道應(yīng)一次灌成,中途不應(yīng)停頓, 否則將已壓的水泥漿沖洗干凈, 從頭開始灌漿。錨固區(qū)發(fā)生裂紋必須停止一切張拉和混凝土作業(yè), 查明原因并及時(shí)處理后方可復(fù)工。對(duì)需要封錨的錨具, 壓漿后應(yīng)先將其周圍沖洗干凈, 并對(duì)梁端混凝土鑿毛, 然后按設(shè)計(jì)布設(shè)鋼筋網(wǎng)澆注封錨混凝土。但要嚴(yán)格控制封錨后的梁體長(zhǎng)度。對(duì)于外露的錨具, 應(yīng)用高標(biāo)號(hào)砂漿抹上, 防止銹蝕。
二、橋梁建設(shè)對(duì)后張發(fā)預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工工藝的控制
1、后張發(fā)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的張拉時(shí)間。后張發(fā)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工建設(shè)中的成功應(yīng)用在很大程度上需要依靠后張發(fā)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。而后張發(fā)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量主要取決于工程材料。因此,建筑施工單位對(duì)工程材料管理的重要性不言而喻,在橋梁建設(shè)施工的時(shí)候,施工單位要切實(shí)按照相關(guān)的要求和標(biāo)準(zhǔn)存放后張發(fā)預(yù)應(yīng)力鋼筋,以保證其質(zhì)量與安全。同時(shí),施工人員可以利用早強(qiáng)劑來提高后張發(fā)預(yù)應(yīng)力混凝土早期強(qiáng)度,在澆筑砼3d后就開始后張發(fā)預(yù)應(yīng)力的張拉,以使混凝土的強(qiáng)度滿足后張發(fā)預(yù)應(yīng)力的張拉條件。但是在使用早強(qiáng)劑的時(shí)候,施工人員要保持其強(qiáng)度增長(zhǎng)速度與彈性模量的增長(zhǎng)速度相一致,否則會(huì)導(dǎo)致后張發(fā)預(yù)應(yīng)力混凝土的承載能力受限,橋梁會(huì)出現(xiàn)裂縫,從而影響其使用年限和安全性能。
2、后張發(fā)預(yù)應(yīng)力的鋼筋管道問題。如果工程施工人員缺乏技術(shù)經(jīng)驗(yàn)或者施工過程中沒有相應(yīng)的保護(hù)措施,就會(huì)出現(xiàn)后張發(fā)預(yù)應(yīng)力的鋼筋管道堵塞情況,使張拉后張發(fā)預(yù)應(yīng)力的鋼筋無法通過,進(jìn)而影響后張發(fā)預(yù)應(yīng)力的張拉效果,以致橋梁建設(shè)施工工期延長(zhǎng),資源的消耗和支出成本相應(yīng)提高。因此,施工人員要嚴(yán)格遵循管道安裝的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行施工操作,精確定位施工管道的內(nèi)部位置,以免出現(xiàn)管道的彎折和扭曲情況,進(jìn)而出現(xiàn)后張發(fā)預(yù)應(yīng)力的鋼筋管道堵塞。同時(shí),施工人員要具備安全意識(shí)和質(zhì)量意識(shí),要遵循專業(yè)人員的指示,避免野蠻施工作業(yè),在進(jìn)行孔道施工的時(shí)候,掌控好抽芯的時(shí)間,在最大程度上保證管道的暢通,以利于后張發(fā)預(yù)應(yīng)力鋼筋的施工作業(yè)。
3、后張發(fā)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的張拉力控制。如果橋梁建設(shè)時(shí)的后張發(fā)預(yù)應(yīng)力施工過程不規(guī)范,或者施工人員對(duì)張拉力的控制不遵循相關(guān)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),很容易就會(huì)對(duì)橋梁質(zhì)量造成不利影響。因此,施工人員在進(jìn)行張拉作業(yè)的時(shí)候,要嚴(yán)格控制后張發(fā)預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)量和使用的張拉力,做到以張拉力為主,同時(shí)利用其伸長(zhǎng)值對(duì)張拉力進(jìn)行校核。一般情況下,張拉力的計(jì)量單位為1.5級(jí)油壓,存在著較大的誤差,如果施工人員在進(jìn)行張拉作業(yè)的時(shí)候不能集中注意力或者施工人員缺乏技術(shù)經(jīng)驗(yàn),就會(huì)使誤差更大或者讀錯(cuò)數(shù)值,使張拉力出現(xiàn)時(shí)高時(shí)低的情況。尤其在進(jìn)行多束張拉作業(yè)的時(shí)候,施工人員不但要考慮不同束的張拉力不同,還需要準(zhǔn)確計(jì)算后張發(fā)預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)量,很容易在彈性模量的取值中出現(xiàn)錯(cuò)誤,從而導(dǎo)致張拉力作業(yè)處于失控狀態(tài)。
4、后張發(fā)預(yù)應(yīng)力孔道的壓漿質(zhì)量。后張發(fā)預(yù)應(yīng)力的孔道壓漿的作用有兩方面:一方面是保證后張發(fā)預(yù)應(yīng)力筋與結(jié)構(gòu)可以共同工作;另一方面是使后張發(fā)預(yù)應(yīng)力筋不受銹蝕。但是在實(shí)際的建設(shè)施工過程中,常常出現(xiàn)后張發(fā)預(yù)應(yīng)力孔道的壓漿缺乏密實(shí)和飽滿的情況,以及漏漿和漏灌的現(xiàn)象。究其原因根本,既有施工單位忽視孔道壓漿作業(yè)工序的原因,也有漿體配置的水灰比沒有達(dá)到施工建設(shè)要求的因素。同時(shí),即使施工所用的水灰比配置符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,孔道的漿體有時(shí)還可能有泌水情況的出現(xiàn),從而影響孔道的飽滿和密實(shí)。因此,施工單位要注重施工人員的培訓(xùn),提高施工技術(shù)人員的整體素質(zhì),確保操作過程的規(guī)范和操作方法的正確,以保證孔道壓漿的質(zhì)量。
結(jié)束語(yǔ):橋梁建設(shè)的成功與否,直接會(huì)影響城市的規(guī)劃以及交通。這就要做到在施工中加入先進(jìn)技術(shù)的同時(shí),還要配合合理的應(yīng)用方案才能起到事半功倍的效果。我國(guó)也應(yīng)該針對(duì)此方面基于更多的關(guān)注,以幫助建筑團(tuán)隊(duì)建設(shè)出更多的優(yōu)秀橋梁。