试论预应力施工技术在高速公路桥梁施工中的应用张大鹏论文_张大鹏

摘要:预应力混凝土梁具有受力清晰,构造简单,施工承载力高等优点,逐渐应用大跨度桥梁工程施工建设中。本文主要针对预应力混凝土空心板梁桥的施工工艺进行详细的介绍。

关键词:预应力;施工技术;高速公路桥梁

1工程概况

某高速公路桥梁工程,主梁采用预应力空心板梁,其尺寸为20m×1.24m×0.9m,混凝土强度为C40,其构造如下图所示。

图1 预应力空心板量构造示意图

2高速公路桥梁中的预应力施工技术

2.1模板施工

在预应力空心板梁施工过程中,首先需要进行模板工程施工,其主要包括底模、侧模和芯模三部分。

(1)底模

在底模铺设施工之前,需要采用压路机对铺设底模的区域进行整平、压实,然后在压实后的地面上铺筑碎石,并浇筑混凝土面层。底模要求其不应有弯折,且其与混凝土的接触面保持光滑,确保混凝土面不出现麻面。根据该梁体尺寸,合理计算底模板的尺寸。本工程底模尺寸采用(20+0.5+0.5)m×1.24m×0.08m。

(2)侧模和端模

侧模和端模板应采用钢模板,且模板应具有一定的刚度,避免浇筑混凝土后,模板在混凝土侧向挤扩荷载作用下而发生变形。因此,需要对侧模和端模设置防变形用的骨架,且骨架的间距应经过计算,或根据施工经验而确定。

(3)芯模。在芯模搭设施工时,需要采取固定芯模的措施,避免芯模出现错动而影响混凝土梁的浇筑效果。

2.2钢筋加工及波纹管安装

钢筋加工应根据设计图纸的要求进行加工,且需要避免出现遗漏预埋件安装和减少预埋件的数量等。在预应力波纹管安装过程中,需要参照底模为基准,并根据钢绞线的曲线可以定出每点的相对坐标,从而可以确定波纹管的准确位置,并在波纹管安装完成以后,需要对安装位置进行复核。根据工程施工经验可知,放置预应力筋的波纹管直径为55mm左右,而对于波纹管的定位可以采用8mm的十字型钢筋固定波纹管在骨架上。同时,在安装波纹管施工过程中,需要避免过多的接头,保障预应力筋穿束的顺利。

2.3混凝土施工

(1)选择适宜的混凝土原材

水泥作为混凝土混合料中的关键材料之一,其对混凝土浇筑施工质量具有关键的作用。根据房屋建筑工程混凝土浇筑施工经验可知,常用的水泥品种多采用强度较高、水化热相对较低,且终凝时间适宜的水泥。结合市场中不同种类的水泥品种,可选用硅酸盐水泥。同时,需要对水泥材料的细度、安定性、凝结时间进行检测,检测合格方可用于房屋建筑工程。对于性能不满足要求的水泥,严禁用于实际工程施工中,从而保障房屋建筑混凝土施工质量。

骨料作为混凝土材料中骨架结构,其主要是指碎石、砂砾,与水泥一起搅拌均匀用于混凝土浇筑施工中。通过选择合适骨料粒径、级配的骨料,不仅可以促进混凝土混合料搅拌生产的工作和易性,且还可以一定程度上提升混凝土材料的抗压强度,减少混凝土结构出现裂缝。同时,在骨料选择时,应选择骨料颗粒均匀,减少针状碎石含量,提高混凝土结构的浇筑质量。

选择适宜的外加剂可以有效地改善混凝土的早期强度、抗冻性、抗裂性、流动性等性能,需要在实际的工程施工中,结合混凝土浇筑施工的需求,选择添加适宜的外加剂,以提高混凝土的施工质量,保障混凝土工程的耐久性能。

(2)混凝土的运输

混凝土混合料的运输是混凝土施工过程的关键环节之一。在混凝土运输之前,施工人员需要选择、优化运输路线,制定运输方案。同时,在混凝土运输过程中需要进行连续、均匀的搅拌,从而避免表层混凝土混合料中水分缺失而出现干裂现象。同时,需要调控每班车运输的时间间隔,避免混凝土运至现场以后的长时间等待而出现混凝土早凝现象,从而降低混凝土的浇筑质量。

(3)混凝土浇筑

在混凝土浇筑施工过程中,需要连续浇筑成型,避免出现中断而出现混凝土接缝。在浇筑时,先浇筑梁体的底板,再浇筑梁体。在浇筑以后,需要及时对混凝土进行振捣,且振捣需要密实,不可出现漏振部位,且在振捣棒提出时需要保持一定的速度,不可过快,避免因振捣拔出速度过快而导致混凝土内部出现气泡,降低混凝土内部结构的密实度。根据混凝土浇筑振捣施工经验,当振捣棒不再下沉,混凝土表面不再出现气泡,且其表面呈现平坦时,则表明混凝土已振捣密实。此外,在混凝土振捣施工过程中,振捣棒插入时,需要错开波纹管的位置,避免扰动波纹管的位置。

在混凝土浇筑、振捣施工完成,且混凝土初凝以后,需要及时对混凝土采取养护措施。例如,可以在混凝土表面覆盖塑料布、草垫等,并进行洒水养护。

2.4预应力筋张拉

预应力张拉施工是混凝土梁施工中的重要工序之一。在混凝土的强度达到设计强度的80时,即可开展预应力筋的张拉施工。在张拉预应力筋施工之前,需要首先调整预应力筋的初始应力,然后再进行张拉和测量预应力的张拉伸长量。根据经验可知,预应力筋的实际张拉伸长值包含测量值以及初始应力时的估测伸长值。同时,在预应力筋张拉过程中,应以预应力筋的伸长量作为张拉的校核值,实际张拉的伸长值应超过理论伸长值的6%,如果伸长值超出允许误差,则需要立即停止张拉施工,待查明原因,并采取纠正措施以后,才允许继续进行预应力的张拉。

预应力筋张拉施工设备需要采用电动高压油泵和液压穿心式千斤顶,且张拉机具需要结合千斤顶的张拉力和预应力筋的伸长量确定型号。同时,在预应力筋张拉施工之前,需要对油压表和千斤顶进行同步比标定,且在张拉施工中,需要使用标定时的配套张拉设备。此外,在预应力筋张拉施工过程中,需要对以下项目进行实际测量。

表1 预应力张拉施工实测项目

2.5 孔道压浆

在预应力筋张拉施工完成4h以后需要进行孔道压浆施工,对预应力筋管道及时进行压浆可以有效地防止预应力出现表面生锈现象,且还可以通过预应力筋管道中的压浆混凝土材料将预应力传递至梁体。在进行孔道压浆施工中,需要注意以下几点:

首先,需要清洗预应力孔道,再用高压气枪吹走孔道内积水,且梁端的预应力筋锚具与孔洞间需要封堵,防止在注浆过程中发生冒浆现象。其次,压浆应缓慢进行,压浆速度不可过快,应保持连续、均匀的进行压浆,且压浆需要控制压浆的压力,其压力控制在0.5MPa~0.7MPa的范围内。若预应力管道比较长,则需要适当的提高注浆压力,其最大压力控制在1MPa左右。

2.6封锚

在完成压浆以后,需要进行封锚施工。封锚用的混凝土强度应符合设计要求,且强度应不小于梁体混凝土的强度。在封锚施工之前,需要将封锚部位进行凿毛处理,再进行浇筑混凝土。

3结束语

综上所述,在高速公路预应力梁体施工过程中,需要注意选择合格的预应力筋、混凝土材料、张拉应力、注浆工艺等,对每道工序进行质量控制,以确保预应力张拉施工质量满足设计要求。

参考文献:

[1]刘江,蔡燕辉. 预应力施工技术在高速公路桥梁施工中的应用研究[J]. 黑龙江交通科技,2018,41(12):118+120.

[2]朱洪英. 预应力施工技术在高速公路桥梁施工中的应用[J]. 工程建设与设计,2018(14):186-187.

[3]李华,张勇,陈亮. 高速公路桥梁施工中预应力施工技术的应用[J]. 住宅与房地产,2016(15):116.

论文作者:张大鹏

论文发表刊物:《建筑实践》2019年第23期

论文发表时间:2020/4/9

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