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摘要:預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在現(xiàn)代工程項(xiàng)目建設(shè)中有著較為廣泛的應(yīng)用,技術(shù)應(yīng)用原理為在混凝土澆筑結(jié)構(gòu)受力之前利用專業(yè)設(shè)備對(duì)其施加一定的力,受拉力部位會(huì)出現(xiàn)一定的應(yīng)力及外部荷載情況,實(shí)際應(yīng)用中要求外部荷載作用不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性造成不良影響,結(jié)構(gòu)也不會(huì)在拉力作用下出現(xiàn)損傷。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)作為先進(jìn)的技術(shù),其有效應(yīng)用不僅可以強(qiáng)化工程結(jié)構(gòu)的耐久性,同時(shí)對(duì)于提升工程項(xiàng)目整體建設(shè)施工質(zhì)量也有著積極影響,也因此得到眾多技術(shù)人員與管理人員的青睞,將其應(yīng)用到橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)中。
關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力張拉;壓漿施工;檢測(cè);橋梁箱梁;灌漿
本文以某市政道路橋梁工程為例,其總設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為1497.09m,考慮到區(qū)域交通運(yùn)輸需求,設(shè)計(jì)者將道路寬度設(shè)置為24m,道路是城市主干道路的旁支,設(shè)計(jì)速度為30km/h。項(xiàng)目建設(shè)中需要橫跨一條河流進(jìn)行橋梁建設(shè),橋梁長(zhǎng)度為160m,寬度與銜接道路寬度存在一定的差異性,橋梁寬度設(shè)置為12m,設(shè)計(jì)速度與銜接道路設(shè)計(jì)速度相同。
1設(shè)備配置
結(jié)合當(dāng)前工程項(xiàng)目建設(shè)中設(shè)計(jì)最大張力,以及灌漿施工工作開展的實(shí)際需求進(jìn)行施工機(jī)械設(shè)備的選擇,從而為后續(xù)施工工作順利開展奠定良好基礎(chǔ)。當(dāng)前工程項(xiàng)目建設(shè)中選用的張拉施工機(jī)械設(shè)備包括了千斤頂、電動(dòng)油泵,應(yīng)用的灌漿施工機(jī)械設(shè)備呈現(xiàn)多樣化的特性,主要是因?yàn)楣酀{施工工序需要多種機(jī)械設(shè)備組合才能完成灌漿施工,并保證施工技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范性與嚴(yán)謹(jǐn)性[1]。施工主要設(shè)備見表1。
2預(yù)應(yīng)力張拉壓漿施工技術(shù)分析
2.1波紋管鋪設(shè)
當(dāng)前工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中波紋管采用的是D77金屬波紋管,在安裝施工工作開展前技術(shù)人員需要對(duì)波紋管進(jìn)行剛度性能檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果與設(shè)計(jì)要求一致才能對(duì)該材料進(jìn)行應(yīng)用。利用肉眼對(duì)管材外觀進(jìn)行細(xì)致觀察,找尋其外表是否存在破損、腐蝕等不良情況。結(jié)合設(shè)計(jì)施工圖紙進(jìn)行測(cè)量定位工作的落實(shí),并對(duì)定位精準(zhǔn)性進(jìn)行審核,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行波紋管的敷設(shè)工作,敷設(shè)完成后利用定位筋對(duì)管材進(jìn)行固定處理[2-3]。定位筋設(shè)置間距為50cm,同時(shí)在直線段與曲線段連接位置需要進(jìn)行防崩鋼筋設(shè)置。對(duì)波紋管進(jìn)行連接時(shí)應(yīng)用的接頭管材孔徑需要比孔道波紋管孔徑大一級(jí),接口對(duì)其旋轉(zhuǎn)連接緊固后需要應(yīng)用特定的塑料膠布材料進(jìn)行密封處理,其目的是為了避免漏漿不良問題出現(xiàn),技術(shù)人員要檢測(cè)接頭處是否存在毛刺問題,發(fā)現(xiàn)該問題后需要在第一時(shí)間利用設(shè)備進(jìn)行磨平處理。
2.2錨墊板安裝
錨墊板鋪設(shè)是較為重要的控制內(nèi)容,鋪設(shè)前現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員與管理人員需要對(duì)材料尺寸進(jìn)行審核,錨墊板要非常牢固地固定在鋼筋材料制作的網(wǎng)格上,同時(shí)利用螺栓進(jìn)行固定處理,完成操作后要審核錨墊板與孔道是否處于對(duì)中狀態(tài),并審核錨墊板與孔道端部是否處于垂直狀態(tài),如果沒有達(dá)到要求,需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,避免直接進(jìn)行后續(xù)施工環(huán)節(jié)。錨墊板上存在的注漿孔需要進(jìn)行封堵處理,同時(shí)錨墊板與模板兩者中間還需要進(jìn)行橡膠墊的鋪設(shè),從而為后續(xù)灌漿施工質(zhì)量控制奠定良好基礎(chǔ)。
2.3錨具與千斤頂?shù)陌惭b
對(duì)于錨具與千斤頂設(shè)備的安裝需要嚴(yán)格依據(jù)預(yù)先制定的安裝順序進(jìn)行,避免違規(guī)性操作造成負(fù)面影響,首先需要對(duì)預(yù)先準(zhǔn)備的張拉施工機(jī)械設(shè)備性能進(jìn)行檢測(cè),保證設(shè)備處于健康穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)中,然后進(jìn)行工作錨板的安裝,并利用專用夾具對(duì)錨板進(jìn)行固定化處理。進(jìn)行限位板的安裝,然后安裝千斤頂,最終完成工具錨安裝與工具錨夾片安裝。安裝過程中現(xiàn)場(chǎng)施工人員需要對(duì)鋼束材料外部進(jìn)行清潔處理,并去掉其表面多余的油污,注重對(duì)鋼束材料的保護(hù)工作,避免無意性操作導(dǎo)致表面清潔性以及質(zhì)量受到影響[4]。無論錨環(huán)還是夾片裝置應(yīng)用前都需要利用煤油對(duì)其進(jìn)行清洗,目的是保證材料外表的清潔性。工作錨需要精準(zhǔn)的放置于定位槽內(nèi)部,同時(shí)與孔道保持對(duì)中。工作錨與工具錨分別進(jìn)行夾片構(gòu)件的安裝,安裝完成后利用橡膠圈進(jìn)行保護(hù)處理,夾片間隙要呈現(xiàn)出均勻性的特點(diǎn),檢查過程中發(fā)現(xiàn)問題需要及時(shí)的進(jìn)行微調(diào)處理。每個(gè)孔道內(nèi)部都要按照施工規(guī)格要求進(jìn)行夾片設(shè)置,避免夾片過多造成材料浪費(fèi)嚴(yán)重,避免夾片較少對(duì)質(zhì)量造成負(fù)面影響。夾片安裝完成后技術(shù)人員需要應(yīng)用測(cè)量?jī)x器對(duì)夾片外漏長(zhǎng)度進(jìn)行檢測(cè),長(zhǎng)度控制在4~5mm,眾多夾片外漏長(zhǎng)度需要呈現(xiàn)出均勻性的特點(diǎn),避免其中有突兀的存在。檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)外漏長(zhǎng)度超過了規(guī)定范圍,需要及時(shí)的對(duì)其進(jìn)行更換。穿過工作錨的鋼束材料要保證其順直,每1根鋼束的末端都需要與相應(yīng)位置對(duì)應(yīng),嚴(yán)格禁止出現(xiàn)材料彎曲以及交叉情況,工具錨安裝要求與其一致,位置對(duì)應(yīng)并不允許出現(xiàn)交叉問題。雖然為了提升建設(shè)施工資源的應(yīng)用價(jià)值,施工技術(shù)人員會(huì)反復(fù)性應(yīng)用工具錨夾片,但是應(yīng)用總體次數(shù)不能超過10次,還需要考慮到夾片是否出現(xiàn)了變形、損傷等不良情況。
2.4預(yù)應(yīng)力張拉
預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)間需要進(jìn)行嚴(yán)格控制,當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)相同條件下混凝土澆筑試塊強(qiáng)度性能達(dá)到90%后,技術(shù)人員才可以啟動(dòng)預(yù)應(yīng)力張拉施工機(jī)械設(shè)備,進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化張拉工作[5]。預(yù)應(yīng)力鋼束張拉處理中需要采取雙控施工作業(yè)模式,需要對(duì)張拉力進(jìn)行嚴(yán)格控制,對(duì)鋼束延伸長(zhǎng)度進(jìn)行反復(fù)性的核對(duì),實(shí)際檢測(cè)數(shù)值與預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算理論數(shù)值之間的誤差不能超過6%,若誤差超過了固定范圍需要及時(shí)停止張拉工作,在施工現(xiàn)場(chǎng)召開會(huì)議分析問題產(chǎn)生的實(shí)際原因。2.4.1張拉伸長(zhǎng)值校核。(1)張拉前所有設(shè)備應(yīng)再進(jìn)行一次檢查,看是否按編號(hào)配套使用。(2)高強(qiáng)低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fPk=1860MPa,本工程張拉控制應(yīng)力σcon=0.75×fPk=1395MPa。(3)張拉時(shí)鋼束理論伸長(zhǎng)值計(jì)算為ΔL=PLt/ApEs,式中:P為預(yù)應(yīng)力筋張拉力,取固定端(一端張拉)扣除孔道摩擦損失后的拉力平均值,即:P=Pj(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ);ΔL為預(yù)應(yīng)力鋼束理論伸長(zhǎng)值(mm);AP為預(yù)應(yīng)力筋的截面積;Lt為預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際長(zhǎng)度;Es為預(yù)應(yīng)力鋼束的彈性模量(取1.99×1011pa),檢測(cè)結(jié)果出來后,以檢測(cè)結(jié)果為準(zhǔn),調(diào)整計(jì)算值;Pj為張拉控制力(kN);μ為孔道摩擦系數(shù)(取0.55);k為孔道偏差系數(shù)(按規(guī)范取0.0015);θ為孔道曲線累計(jì)轉(zhuǎn)角之和(弧度);x為從張拉端至計(jì)算截面的孔道長(zhǎng)度(m),預(yù)應(yīng)力理論伸長(zhǎng)值見表2。(4)實(shí)際伸長(zhǎng)值測(cè)量方法鋼絞線的總長(zhǎng)度為初始長(zhǎng)度與拉伸后伸長(zhǎng)長(zhǎng)度兩者的和,伸長(zhǎng)量需要依據(jù)施加的壓力進(jìn)行計(jì)算。張拉時(shí)首先張拉至0.15σCON并用直尺測(cè)出千斤頂?shù)挠透咨斐鲎x數(shù)l1,然后再張拉至0.3σCON同樣測(cè)出千斤頂?shù)挠透鬃x數(shù)l2,最后張拉至設(shè)計(jì)控制應(yīng)力σCON測(cè)出油缸讀數(shù)l3。張拉至設(shè)計(jì)油壓值后,按張拉程序持荷2min測(cè)量伸長(zhǎng)值,即可將張拉油壓緩慢降至零,活塞回程夾片自動(dòng)跟進(jìn)錨固。專業(yè)技術(shù)人員通過細(xì)致的觀察了解鋼絞線上預(yù)先留下的標(biāo)記是否平齊,如果沒有則說明實(shí)際施工中出現(xiàn)了滑束情況,同時(shí)技術(shù)人員還需要考慮進(jìn)行滑束補(bǔ)拉處理,保證鋼絞線達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)。施工中無論是斷裂還是出現(xiàn)滑脫數(shù)量,都需要控制在同一預(yù)應(yīng)力設(shè)置要求鋼絞線數(shù)量的3%以內(nèi),1束鋼絲嚴(yán)禁超過1根。如果在施工中出現(xiàn)了異常問題,施工技術(shù)人員必須要及時(shí)進(jìn)行卸錨處理,此階段需要利用專業(yè)卸錨裝備進(jìn)行操作,同時(shí)將千斤頂設(shè)備預(yù)先伸出3~5cm的距離,為后續(xù)卸錨操作提供便利。(5)實(shí)際伸長(zhǎng)值的計(jì)算張拉結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行實(shí)際伸長(zhǎng)值的計(jì)算,實(shí)際伸長(zhǎng)值按下列公式計(jì)算:L實(shí)=2(l2-l1)+l3-l2,經(jīng)過科學(xué)計(jì)算發(fā)現(xiàn)誤差并沒有控制在要求范圍內(nèi),需要立即停止施工同時(shí)在施工現(xiàn)場(chǎng)召開緊急會(huì)議,對(duì)問題發(fā)生原因進(jìn)行分析。如果經(jīng)過討論沒有找尋到有效的解決措施,需要及時(shí)與設(shè)計(jì)部門進(jìn)行聯(lián)系,探討解決的有效措施。技術(shù)人員對(duì)多余鋼絞線進(jìn)行切除處理,灌漿施工完成既定施工內(nèi)容且強(qiáng)度經(jīng)過檢驗(yàn)達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后,不要立即對(duì)多余鋼絞線進(jìn)行切斷處理,而是需要提交驗(yàn)收?qǐng)?bào)告要求監(jiān)理人員對(duì)質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收,驗(yàn)收結(jié)果與預(yù)期計(jì)劃要求一致后在進(jìn)行鋼絞線切斷操作,切斷處理可以利用砂輪機(jī)進(jìn)行鋼絞線切斷,同時(shí)施工人員需要做好防護(hù)處理。2.4.2張拉順序。在確認(rèn)箱梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到90%以上時(shí),方可進(jìn)行張拉施工。施工順序:首先張拉腹板束,再張拉頂板通長(zhǎng)束、墩頂加強(qiáng)束,最后張拉中跨底板束。同類鋼束張拉時(shí)采用對(duì)稱張拉,先對(duì)稱張拉中腹板(或附近)鋼束,再對(duì)稱張拉外腹板(或附近)鋼束。2.4.3張拉過程控制。整個(gè)張拉過程需要平緩、穩(wěn)定進(jìn)行,張拉速度要合理控制,不宜過快也不宜過慢,穩(wěn)定性操作張拉施工機(jī)械設(shè)備,控制油量?,F(xiàn)場(chǎng)要配置專業(yè)測(cè)量人員對(duì)拉伸長(zhǎng)度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,對(duì)施加的拉力進(jìn)行檢驗(yàn),其目的是避免自動(dòng)化測(cè)量設(shè)備出現(xiàn)故障顯示數(shù)值不準(zhǔn),做好施工管理的雙重保障。張拉至標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求,同時(shí)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化程序?qū)ι扉L(zhǎng)值進(jìn)行測(cè)量,將張拉油壓緩慢降低最終回歸于零。張拉工作完成施工技術(shù)人員將錨固設(shè)備與千斤頂設(shè)備進(jìn)行卸除,同時(shí)對(duì)每1根鋼絞線預(yù)先留下的標(biāo)記進(jìn)行審核,查看標(biāo)記位置是否平齊,如果沒有則代表施工中出現(xiàn)了滑束情況,對(duì)出現(xiàn)滑束的鋼絞線進(jìn)行拉力補(bǔ)充,使其可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)控制要求。每1根鋼絞線只允許出現(xiàn)1根鋼絲斷裂,出現(xiàn)多根鋼絲斷裂情況后需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。
2.5孔道壓漿
2.5.1孔道的準(zhǔn)備預(yù)應(yīng)力張拉施工完成達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn),并通過質(zhì)量檢驗(yàn)后便可以開展壓漿工作,壓漿工作因施工難度性較大,施工中會(huì)受到眾多因素影響,為了強(qiáng)化施工質(zhì)量控制需要盡可能的一次性完成,將施工周期控制在48h內(nèi)。灌漿施工前施工技術(shù)人員對(duì)孔道進(jìn)行清潔處理,避免后續(xù)出現(xiàn)孔道堵塞等不良問題。2.5.2壓漿材料壓漿材料控制是非常關(guān)鍵的,結(jié)合工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)范要求水泥漿強(qiáng)度需要控制在M30以上,確定配比方案后需要在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部對(duì)其綜合性能進(jìn)行檢測(cè),根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)配比方案進(jìn)行優(yōu)化和改良?;覞{應(yīng)用的是42.5普通硅酸鹽水泥材料,應(yīng)用的水中不能存在對(duì)鋼筋材料以及水泥材料性能造成損害的成分,應(yīng)用水質(zhì)量需要嚴(yán)格控制。各種試驗(yàn)檢測(cè)材料都需要妥善儲(chǔ)存,避免因環(huán)境因素使樣品質(zhì)量受到影響。2.5.3水泥漿。灰漿的水灰比需要控制在0.40~0.45,制備過程中還需要添加一定量的外加劑,其中具有代表性的就是減水劑,減水劑對(duì)于鋼筋材料以及水泥材料性能并不會(huì)造成不利影響,同時(shí)還可以降低水灰比,對(duì)于提升配制材料綜合性能有著積極影響。配制完成的水泥砂漿泌水率需要控制在3%范圍內(nèi),拌和完成3h后泌水率會(huì)降低,需要將其控制在2%,經(jīng)過24h后材料表面不會(huì)出現(xiàn)泌水情況同時(shí)泥漿黏稠度在90~120范圍內(nèi),達(dá)到工程項(xiàng)目建設(shè)實(shí)際需求標(biāo)準(zhǔn)。2.5.4灌漿。灌漿操作施工前施工技術(shù)人員需要進(jìn)行嚴(yán)密的檢查工作,了解目前孔道內(nèi)部是否保持清潔,如果發(fā)現(xiàn)孔道內(nèi)部存在一定的雜質(zhì)需要利用排廢孔將雜質(zhì)排除。水泥砂漿綜合性能經(jīng)過檢驗(yàn)達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)后,啟動(dòng)真空機(jī)設(shè)備進(jìn)行真空環(huán)境創(chuàng)造,當(dāng)真空程度提升到80%后利用壓漿設(shè)備進(jìn)行水泥砂漿的輸送。水泥砂漿經(jīng)孔道運(yùn)輸?shù)秸婵斩撕螅夹g(shù)人員需要及時(shí)打開三通排廢液通道,當(dāng)通道排除的水泥砂漿黏稠度與初始端送入的水泥砂漿黏稠度一致時(shí),停止設(shè)備運(yùn)行并及時(shí)關(guān)閉排氣閥門。逐一孔道的進(jìn)行施工,施工完成后對(duì)設(shè)備進(jìn)行清洗,對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清潔。真空壓漿施工中技術(shù)人員要注重細(xì)節(jié)內(nèi)容的掌控,蓋帽安裝過程中需要對(duì)錨座安裝平面進(jìn)行清潔處理,避免雜質(zhì)影響蓋帽的緊密性。灌漿施工中一定要預(yù)留出2組試驗(yàn)檢測(cè)樣塊,做好檢測(cè)樣品的備用處理,由專業(yè)人員對(duì)試驗(yàn)樣塊進(jìn)行4周的綜合性能檢測(cè)。
2.6封錨
封錨施工前需要進(jìn)行有效的鑿毛處理,同時(shí)對(duì)經(jīng)過鑿毛處理的表面使用清水進(jìn)行沖洗,并對(duì)錨具周圍進(jìn)行沖洗。監(jiān)理部門工作人員需要積極承擔(dān)起相應(yīng)的責(zé)任與義務(wù),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行巡視并對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收,達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)后簽署質(zhì)量驗(yàn)收?qǐng)?bào)告,允許施工人員對(duì)端頭位置多余的鋼筋材料進(jìn)行切斷處理,鋼筋材料外漏長(zhǎng)度需要控制30mm范圍內(nèi)。做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作,結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作的落實(shí)。
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作者:李陽 邢威 單位:北京路橋瑞通養(yǎng)護(hù)中心有限公司 北京市海淀區(qū)市政服務(wù)集團(tuán)有限公司
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