预应力混凝土箱梁预制施工技术

发表时间:2021/3/2   来源:《工程建设标准化》2020年21期   作者:高嘉成
[导读] 工程建设主要以追求高质量和高耐久性为基本目标

         高嘉成
         中国水电十五局路桥工程公司,陕西 西安 710068
         摘要:工程建设主要以追求高质量和高耐久性为基本目标,各结构的施工质量至关重要,将直接对工程整体品质带来影响。通过公路合同段预制箱梁施工作业为背景,从台座处理、钢筋与预应力筋制安、模板工程、混凝土浇筑、养生拆模、预应力筋张拉、压浆、封锚及移梁等步骤具体分析了预制箱梁工艺要点,并提出了施工期间质量控制措施,涉及张拉时间、结构受力特点、压浆控制3个方面,以提升预制箱梁施工水平。
         关键词:预制箱梁;预应力;张拉;后张法
1工程概况
         公路TJ7合同段起讫桩号为K71+400—K81+400,总长10km。本标段桥梁施工使用到25m预应力混凝土箱梁312片以及30m预应力混凝土箱梁220片,统一在预制厂根据要求采用后张法提前预制,转运至现场存梁区后加强保管,利用架桥机安装成型。
2后张法预应力箱梁的预制作业
2.1台座处理
         台座基底部分先填筑石渣再碾压,台座基础施工所用材料为C30混凝土,于结构表面设6mm厚的不锈钢板。台座包边处理选择的是5cm槽钢,要求各处槽口均向外,槽口内部置入适量高强橡胶管,保证其具有稳定性,利用侧模顶进橡胶管有效止浆。对拉眼所处位置以底模下方5cm处较为合适,该部分可用于侧模底部拉杆穿束。确定梁场覆盖范围,在两侧修筑单向排水沟。
2.2钢筋、预应力筋制安
         钢筋骨架制作使用的是定型钢筋模架,架体呈斜三角形,斜边的架子可利用钢管制作而得,取钢管垂直方向,按照10cm的间距依次布设3cm长的水平钢筋,要求各钢管遵循左右对称的原则。两侧需设置腹板纵向筋,施工中可将该部分置于水平钢筋上,并与钢管紧密贴合。顶板钢筋骨架制作期间应通过焊接的方式在水平台座上设置卡槽,将制得的半成品置于卡槽内,骨架成型后再采取绑扎、焊接等相关处理措施。钢筋吊装架应利用龙门吊转运至施工现场,通过吊装的方式将其转移到梁板预制台座处,按照要求精准安装到位。
2.3模板安装
         根据施工要求,委托专业厂家预制梁模板,制作期间对表面采取抛光处理措施,刨平接缝区域,经试验后若无误方可转运至现场。模板应保持洁净状态,表面均匀刷涂脱模剂,利用双面胶止缝,再通过螺丝扣紧,以免后续浇筑期间发生漏浆现象。模板顶、底部分别设置φ16mm对拉杆,作用在于避免胀模和跑模现象。外模安装到位后,于该处设适量可调节的螺杆,以免模板下沉。翼缘板钢筋间设置适量的薄铁皮,以免漏浆。
2.4混凝土浇筑
         按照设计配合比生产混合料,每盘拌和时间约1.5min,及时转至现场以便浇筑作业。施工期间应加强对混凝土质量的检查,保证混凝土坍落度及和易性均满足要求。料斗下口与梁顶面间距应≤40cm,若间距过大则容易发生混凝土离析现象。按分层的方式有序浇筑,梁高可分为3~4层,从一端开始逐步向另一端浇筑。考虑到锚固区混凝土的密实度要求,伴随浇筑作业的持续推进,当其距另一端4~5m时,需及时从另一端开始向对侧浇筑。提前搭建简易爬梯,用于施工人员的上下通行。
2.5养生拆模
         加强对混凝土状态的检测,终凝后需采取洒水养生措施,于12h后拆除内模,经24h后再依次将各部分侧模拆除。养护选择的是自动喷淋系统,根据混凝土状态及时调整喷淋频率。


2.6预应力筋张拉
         自混凝土浇筑结束日算起,当达到7d并且实测强度达到设计值的80%或更高时,便可进入张拉环节。张拉前展开全面的检查,保证各构件在安装位置、完整性等方面都可满足要求。对锚环和夹片进行硬度试验,不满足要求的部分禁止使用。张拉前标定千斤顶及压力表,保证其具有较高的精度。钢绞线编束后,需将其完整穿入波纹管。运行智能张拉系统,施工期间应严格控制两端应力,遵循同步增加的原则,钢绞线伸长量应具有一致性,根据检测结果分析施工情况。随着张拉应力的逐步提高,当其达到最终值的10%后,应持荷30s;达到最终值的20%后,持荷30s;最后,若完全达到最终值,此时持荷时间延长至300s。持荷期间系统自动补张拉,以免出现张拉力下降的情况,完成各环节张拉作业后,系统同步卸载。
2.7压浆
         张拉完成后,在随后的24h内组织压浆作业,此过程中及时观察锚,分析其是否存在异常状况。以真空辅助压浆方式为宜,配置适量抽真空管和灌浆管,将其安装到位并固定,关闭进浆管阀门,运行真空泵,利用该装置抽吸管道内的空气,直至实测压力达到-0.1~-0.06MPa为止,满足此压力要求后需稳压1min,若无误则开启进浆管阀门,正式压浆。压浆全流程中应严格控制压力,使该值稳定在0.8~1.0MPa,及时检测排气管的浆液稠度情况,若该部分与灌入浆液具有一致性,即可暂停压浆。完成压浆作业后,真空泵和压浆机停机,将预先安装好的抽真空管卸下,及时关闭出浆管阀门,此后进入到正常补压稳压环节。期间加强对钢绞线缝内水泥浆状态的检测,若该处持续滴出清水且压力表稳定在0.5MPa,应保持此状态并给予2~3min的补压稳压处理,做好上述工作后即可关闭压浆阀。
3施工质量控制要点
3.1合理把控预应力张拉时间
         施工人员加强对现场情况的观察与分析,适时调整张拉工艺。做好日常检测工作,从源头上消除各类安全隐患。施工期间应充分关注时间与成本的关系,尽可能缩短不必要的预应力张拉时间,减少成本投入,从而兼具工程质量和经济效益的双重要求。遵循因地制宜的原则,合理应用预应力技术,充分发挥该项技术的应用优势,施工期间可掺入适量的早强剂,以达到改善材料性能的效果,从而给后续施工的顺利开展创设良好的条件。
3.2准确分析结构的受力特点
         预应力技术得以有效应用的关键在于准确掌握现场情况,采取相适应的预应力技术,保证施工作业与实际环境具有相适性,杜绝不合理的预应力使用情况。工程技术人员应准确掌握结构受力特点,以工程施工目标为导向,根据结构受力特点合理优化施工技术,从而增强结构的稳定性。此外,完善的前期规划也具有必要性,以便给预应力施工提供可靠的引导。实际施工中,需及时检测各项承载力指标并将相关数据完整记录,以作为工程质量分析的依据,依据规范将相关工作落实到位,确保工程项目的整体质量。
3.3压浆控制
         (1)回浆口冒出浓浆时,需缓慢关闭该处的回浆控制阀门,逐步提高管道内压力,直至达到0.5MPa为止,此后再进入稳压阶段;(2)稳压过程中,进出浆口的锚头钢绞线端部状态将发生持续性变化,主要流程为:钢绞线缝隙处产生气泡→冒出浓浆→浆液随时间的延长而逐步变稀→出现清水→清水流出量逐步减少;(3)锚头钢绞线处几乎不再出现清水泌出现象时,则结束稳压阶段,此时可关闭进浆口阀门,通过钢绞线端部泌水通道的作用,原本存在于管道内的压力将逐步向外释放;(4)进出浆口阀门关闭后,不宜随即撤除进、出浆钢管,否则将由于内部压力急速释放而引发浆液大量冒出的现象,最终导致孔道内缺浆,因此必须以浆体达到初凝状态为前提,在此条件下方可撤除相应的钢管。
4结语
         预应力施工技术的应用,有助于改善施工质量、缩短施工效率。工程实践中,则要以实际情况为立足点,合理应用预应力施工技术,确保各项工作都可落实到位,从而提高工程项目的整体品质。
参考文献:
[1]刘汉东.后张法预应力箱梁施工技术分析[J].交通世界,2019(19):116-117.
[2]胡歌杨.预应力混凝土箱梁施工技术[J].北方交通,2018(9):41-43.
[3]申晓剑,王建永.预制混凝土箱梁施工质量控制[J].公路交通科技(应用技术版),2018(9):70-72.
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