橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的施工技術(shù)
2017-01-03
在橋梁工程的建設(shè)過(guò)程中，憑借它本身的優(yōu)勢(shì)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)可是現(xiàn)在工廠的一種必不可少的存在，特別是一些高技術(shù)含量的大跨度橋梁建設(shè)中，更是必不可少。預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)工藝較復(fù)雜，需要專門(mén)的設(shè)備，對(duì)施工人員的素質(zhì)要求比較高，成本較高，加大了施工難度，對(duì)橋梁工程的建設(shè)者，出了更高的要求。
1 橋梁施工過(guò)程中預(yù)應(yīng)力主要材料和設(shè)備的選擇
1.1 材料的類型
預(yù)應(yīng)力鋼筋材料，一般選用單根或成束的預(yù)應(yīng)力鋼絲，鋼絞絲或鋼筋。其中預(yù)應(yīng)力鋼筋分為刻痕鋼絲，螺旋肋鋼絲，低松弛鋼絞線等等，也可以采用熱處理過(guò)的鋼絲；預(yù)應(yīng)力鋼絞線可分為；無(wú)粘結(jié)鋼絞線，模拔鋼絞線，不銹鋼鋼鉸線，和光面鋼絞線等，此外還有鍍鋅鋼絞線，環(huán)氧涂層鋼絞線。鋼絞線的柔性大，施工方便，具有廣闊的發(fā)展前景，但價(jià)格過(guò)于昂貴，需要技術(shù)發(fā)展，降低成本。世界各地的建筑工程當(dāng)中，特別是大跨度的橋梁，高架鐵路等工程中，大量的使用了低松弛鋼絞線。這里的材料主要特點(diǎn)是：高效，施工方便，成本低，夠矯情而且美麗大方。
不論相應(yīng)的鋼筋材料之外，預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)，還需要錨固體系進(jìn)行連接，其中包括錨具，夾具和連接器，我國(guó)現(xiàn)有的產(chǎn)品有QM系列，OVM系列，HVM系列，VLM系列等等。
1.2 設(shè)備的類型
與壓力系統(tǒng)的使用設(shè)備，主要是張拉設(shè)備，有千斤頂和油泵組成。千斤頂主要有穿心式千斤頂，拉桿式千斤頂，錐錨式千斤頂和前卡式千斤頂?shù)取?br />
1.3 材料選擇的標(biāo)準(zhǔn)
材料的選擇，要根據(jù)施工要求的標(biāo)準(zhǔn)，從幾何參數(shù)，表面狀態(tài)，斷面的形狀，伸長(zhǎng)率，延展性等方面進(jìn)行選擇。
2 預(yù)應(yīng)力的施工工藝
2.1 預(yù)應(yīng)力筋的下料與處理
在橋梁施工過(guò)程中，由于在張拉完成后，錨墊板與鋼管中要灌入漿料形成粘結(jié)段，使預(yù)應(yīng)力筋得到固定，因此，固定預(yù)應(yīng)力筋之前，要把粘結(jié)段的鋼絞線預(yù)先進(jìn)行清洗，去除油污雜質(zhì)，另外結(jié)合部分的長(zhǎng)度和位置也要合理的安排，在傳輸過(guò)程中，應(yīng)該注意鋼絞線下垂程度，觀察張拉伸長(zhǎng)的影響，保證兩端粘接力度的一致性。不同的材料和不同的設(shè)備，選用最恰當(dāng)?shù)氖┕し椒ā?br />
2.2 預(yù)應(yīng)力筋張拉工藝
預(yù)應(yīng)力筋的張拉包括兩個(gè)基本過(guò)程，一是預(yù)緊張拉，二是高應(yīng)力張拉。在橋梁的實(shí)際施工過(guò)程中，采用了相互對(duì)應(yīng)的限制鋼絞線位置的施工方法，有效的避免了施工過(guò)程中產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力筋的纏繞現(xiàn)象，但也要注意應(yīng)該及時(shí)的避免鋼絞線在張拉過(guò)程中產(chǎn)生纏繞。預(yù)緊張拉的目的就是為了有效的避免產(chǎn)生張拉纏繞現(xiàn)象。
2.3 真空灌漿工藝
在施工過(guò)程中，在高應(yīng)力的狀態(tài)下，往往在后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，比如預(yù)應(yīng)力筋嘗嘗被腐蝕，造成斷面缺損，或者預(yù)應(yīng)力不夠，沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)要求等問(wèn)題，這些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因在于預(yù)應(yīng)力筋通常是以非水平狀態(tài)安置，所以，預(yù)應(yīng)力灌漿需要注意以下三點(diǎn)，保障預(yù)應(yīng)力外筋不外漏而腐蝕，至于預(yù)應(yīng)力鋼材與混凝土良好結(jié)合，還有消除應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)但反復(fù)負(fù)載的情況下，造成的疲勞破壞。只有這樣，才能提高結(jié)構(gòu)的可靠性耐久性，保證預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的安全壽命。
3 預(yù)應(yīng)力橋梁施工技術(shù)分析
3.1 支架布置。在不置支架時(shí)，應(yīng)先對(duì)施工場(chǎng)所進(jìn)行技術(shù)處理，然后按間距放樣布設(shè)，最后安裝。水平高應(yīng)該由下至上進(jìn)行，把現(xiàn)實(shí)與橋墩連接，以保證整體的穩(wěn)定性。在施工過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)注意支架的觀測(cè)，詳細(xì)記錄觀測(cè)結(jié)果，要對(duì)突發(fā)結(jié)果都有預(yù)案，隨時(shí)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，當(dāng)數(shù)據(jù)有突然變化時(shí)，要仔細(xì)分析，并且按預(yù)案進(jìn)行處理。
3.2 模板的制作及安裝。模板的制作對(duì)于箱梁的性能有重要決定作用，箱梁在線型和無(wú)縫性等方面的表現(xiàn)很大程度上取決于模板。因此，模板的制作及安置就需要遵循一定的技術(shù)性要求。拼裝工作通常是直接在支架上滿鋪，這樣可以減少拼接過(guò)程中縫隙的數(shù)量。在模板安裝的過(guò)程中，模板的線性控制對(duì)于工藝質(zhì)量有重要影響。
3.3 預(yù)應(yīng)力施工
預(yù)應(yīng)力施工主要包含波紋管施工和鋼絞線施工兩個(gè)方面。
3.3.1 波紋管的連接與安裝。兩段同型號(hào)波紋管在進(jìn)行連接時(shí)需要使用大一號(hào)的同型產(chǎn)品作為接頭管，且接頭長(zhǎng)短需要控制在300毫米以內(nèi)，這樣方可承受住混凝土的壓力從而防止波紋管接縫處發(fā)生漏漿現(xiàn)象。波紋管在鏈接好以后需要在箱梁模板底部安裝。
3.3.2 預(yù)應(yīng)力束的制作與安裝
（1）預(yù)應(yīng)力束的制作。預(yù)應(yīng)力筋下料的長(zhǎng)度應(yīng)該通過(guò)計(jì)算來(lái)確定，在做切斷處理時(shí)，應(yīng)該用切斷機(jī)或者是砂輪鋸，不能使用電弧切割，在使用噸錨固釘時(shí)，應(yīng)該根據(jù)不同的材料采取不同的方法，由多根鋼絲或鋼絞線組成的預(yù)應(yīng)力筋，在制作時(shí)應(yīng)該使用強(qiáng)度下相同但預(yù)應(yīng)力材料，逐根梳理，不能扭轉(zhuǎn)，捆綁時(shí)應(yīng)該用火燒絲綁扎，防止互相纏繞。
?。?）穿束方法。鋼絞線的傳輸方法需要根據(jù)實(shí)際的使用情況來(lái)選擇，一般分為整束穿和單根穿，由人工或者卷?yè)P(yáng)機(jī)完成，或者人工和卷?yè)P(yáng)機(jī)互相配合完成，一般較短的采用人工方式，如果鋼絞線特別長(zhǎng)特別重，或者穿越的是曲線束，需要卷?yè)P(yáng)機(jī)來(lái)完成。穿入速度一般控制在5～10m/min。在預(yù)應(yīng)力鋼材布置完后，必須做好電（氣）焊等用電設(shè)備的使用防護(hù)工作，防止電弧或火花造成預(yù)應(yīng)力鋼材強(qiáng)度變低。
3.3.3 張拉控制。受到現(xiàn)實(shí)條件的影響，實(shí)際情況往往與設(shè)計(jì)并不相符，應(yīng)該在相應(yīng)的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到實(shí)際的相應(yīng)參數(shù)，如果預(yù)應(yīng)力只超過(guò)設(shè)計(jì)太多，那構(gòu)件的抗裂性就會(huì)減弱，預(yù)應(yīng)力筋承受過(guò)高的負(fù)載，在時(shí)間流逝下，容易產(chǎn)生裂紋，影響結(jié)構(gòu)的使用安全。
?。?）張拉前機(jī)具的檢查及校驗(yàn)。張拉前需保證油泵油量充足，保持千斤頂與油泵以及高壓油管兩端連接器的清潔無(wú)雜物，確認(rèn)千斤頂及油泵無(wú)漏油現(xiàn)象。由于張拉裝置存在內(nèi)摩擦，壓力表顯示的張拉力值與設(shè)計(jì)值必然會(huì)存在誤差，因此千斤頂及壓力表在使用前需要進(jìn)行配套標(biāo)定。張拉要用精密壓力表（精度0.4級(jí)），檢定周期為每周一次，千斤頂檢定周期不得超過(guò)一個(gè)月且不超過(guò)200次張拉作業(yè)。
?。?）孔道摩阻系數(shù)的實(shí)測(cè)。在對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的張力控制時(shí)，雖然預(yù)計(jì)了預(yù)應(yīng)力的損失，但并不計(jì)算錨頭損失，因此，在實(shí)際工程施工中，需要聘請(qǐng)專業(yè)的，有檢測(cè)資質(zhì)的第三方檢測(cè)，當(dāng)實(shí)際測(cè)量值與設(shè)計(jì)值有偏差時(shí)，應(yīng)及時(shí)與監(jiān)理及相關(guān)設(shè)計(jì)單位聯(lián)系，找出問(wèn)題所在原因，及時(shí)控制，必要時(shí)重新設(shè)計(jì)，調(diào)整張力以及相應(yīng)的設(shè)計(jì)伸長(zhǎng)量。
（3）張拉過(guò)程的控制。張拉的時(shí)候，既要控制張力，又要對(duì)伸長(zhǎng)值進(jìn)行校對(duì)，與理論伸長(zhǎng)值相比，實(shí)際伸長(zhǎng)值只允許偏差±6%，在實(shí)施過(guò)程中，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。如果設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有具體要求，主要先縱向，在上下，最后橫向的順序進(jìn)行，在張拉過(guò)程中，要防止混凝土鋪設(shè)彈性模量不足，組織橋梁內(nèi)盈利的增加，保證張拉之后縱向預(yù)應(yīng)力。
4 結(jié)束語(yǔ)
預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點(diǎn)，它的抗裂性好，節(jié)省材料，自重小，可以提高受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性和耐疲勞性能，并且促進(jìn)大跨度結(jié)構(gòu)新體系的發(fā)展，但其工藝較復(fù)雜，需要專門(mén)的設(shè)備，對(duì)施工人員的素質(zhì)要求比較高，成本較高，還有一些其他方面需要改進(jìn)。近年來(lái)，這種技術(shù)在我國(guó)的橋梁施工中，發(fā)展十分迅速，相關(guān)的科技研究人員，在這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展與改進(jìn)過(guò)程中，作出了很大的努力，應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，增加了橋梁質(zhì)量穩(wěn)定性，延長(zhǎng)了橋梁的使用壽命。這項(xiàng)技術(shù)在將來(lái)會(huì)被更廣泛的研究和應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
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