预制箱梁张拉预应力影响因素及施工要点控制论文_贾英杰

预制箱梁张拉预应力影响因素及施工要点控制论文_贾英杰

中铁十五局集团路桥建设有限公司 江苏省南京市 210000

摘要:预制箱梁张拉预应力会对桥梁工程运行平稳性以及使用寿命造成直接影响。本文首先对预制箱梁张拉预应力影响因素进行分析,然后结合实际情况,对预制箱梁张拉预应力施工控制要点展开探讨,希望可以对施工起到一定参考作用。

关键词:预制箱梁;有效预应力;影响因素;控制要点

1工程概况

郑万铁路河南段自郑州东站引出,经郑州航空港区东侧设郑州南站,西南行经长葛、禹州、郏县、平顶山,越过伏牛山区余脉至南阳,经邓州进入湖北省境内。线路起点DK000+000,终点DK357+612.89,全长350.825 km,桥隧比为88.7%。郑万铁路是沟通我国西南地区与中原、华北、东北地区的快速客运主通道,建成后将极大地方便周边及沿线居民的出行,对带动地区经济发展、加快旅游资源开发、促进地区间沟通与交流均具有重要意义。

我公司项目部承担了中铁十五局郑万铁路站前VII标2个梁场1000孔箱梁预制工作。在日常生产管理过程中,箱梁预应力施工管理工作成为了影响箱梁质量主要因素,而其中有效预应力的影响因素和控制又是重中之重。

2背景及其目的意义

在我国高速铁路发展进程中,桥梁工程是高速铁路重要组成部分。现阶段,箱梁预应力张拉在高铁桥梁工程施工中得到了广泛应用。但就目前来看,预应力张拉因其具有较高的技术要求、较多的操作步骤、较大的操作难度,技术应用问题依然普遍存在,可能会因此产生桥梁开裂等危害,对此予以高度重视。

3 预制箱梁张拉预应力影响因素

结合实际情况,现阶段,在我国预制箱梁施工技术应用过程中,影响预制箱梁张拉预应力的主要因素可以归纳为:

(1)在橡胶抽拔管施工过程中,存在定位不够准确、加固不够牢靠、波纹管挤压变形情况、接头破损情况、密封不严等情况,这会让预应力管道的摩擦系数发生改变,让混凝土、钢绞线之间的紧密度受到不利影响,进而影响有效预应力情况。

(2)在钢绞线穿束施工过程中,没有对钢绞线开展编束处理以及绑扎处理工作,易出现钢绞线缠绕,形成每根钢绞线受力不均,进而影响有效预应力情况。

(3)在锚具安装过程中,存在位置偏差问题,其连接孔道管和锚垫板轴线缺乏重合性,与此同时,还有部分工程存在预应力筋和锚垫板在锚固区不垂直情况,形成钢绞线有偏角,预应力易损失。

(4)在分级张拉过程中,存在不合理设置、设备持荷时间短等影响有效应力问题。

(5)存在材料选择不合理、材料质量规格与要求不符情况,如钢绞线、锚具存在质量问题,就会让其产生回缩情况、变形情况。除此之外,如预应力筋、锚具产品如果不是来自同一厂家,也会让其性能匹配性受到不利影响[1]。

(6)在混凝土施工过程中,混凝土存在收缩徐变情况,进而让预应力产生损失问题,与此同时,在预应力荷载下,可能会让混凝土产生压缩现象。

4预制箱梁有效预应力施工要点控制

4.1 施工准备工作

在预制箱梁预应力施工准备环节,应做好设备、材料、技术、人员等多种准备工作。首先,在设备、材料准备过程中,应对设备、材料质量及规格进行全面检查,保证设备、材料应用效果,在材料检查过程中,应明确钢绞线、锚具夹片、锚板为重点检查内容;

其次,在技术准备过程中,施工人员应对预制箱梁施工图纸做到全面熟悉,和设计方取得积极联系,共同完成预应力张拉技术基础数据工作。

最后,应针对施工人员质量意识、操作技能组织教育培训活动,在教育培训过程中,应对预应力张拉质量控制工作进行重点讲解,并教授施工人员张拉设备施工技能,在讲解中有效结合典型案例,采用案例讲解法、即时提问法,让工作人员具有熟练操作技能[2]。

4.2 施工控制

4.2.1 合理定位橡胶管

在预制箱梁预应力正式施工过程中,为合理定位橡胶抽拔管,使用 10mm钢筋制作为“井”形定位筋,对梁体中的橡胶抽拔管尺寸、位置进行严格定位和管控,避免其产生位移情况。

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首先,应在直线段完成布置波纹管接长工作,接头管可以利用具有同型号、大直径的波纹管,与此同时,应控制套管中被接管长度在300mm以内,针对被接管、接头两端连接处,可以利用胶带对其进行密封处理,或是对塑料热缩管进行封裹处理,避免接缝位置有浆液进入堵塞管道。

其次,在安装管道过程中,施工单位应对端头位置卷边、毛刺、折角予以去除,确保管道曲线段具有圆滑性、直线段具有平顺性、接头位置具有密封性、管壁位置具有完好性;

再次,在制作绑扎钢筋与安装定位橡胶抽拔管过程中,施工操作人员应做到小心谨慎,避免橡胶抽拔管受到碰撞影响、挤推影响。

最后,在混凝土浇筑工作开始之前,应对橡胶管进行全面检查,保证其定位和尺寸。在浇筑过程中,应保证波纹管和插入振捣器具有一定距离,避免因振捣造成波纹管偏移情况产生[3]。

4.2.2 注重钢绞线缠绕

应对钢绞线缠绕现象予以高度重视,并采用一定措施避免此类现象产生。首先,在预应力筋制作过程中,需要编号处理所有钢绞线,确保一条钢绞线具有相同两端编号;其次,应利用锚具锥孔大端穿入钢绞线,并对其进行平顺梳理;再次,应编号处理锚具各孔,保证编号一致于钢绞线编号;然后,需要对电弧进行合理应用,焊接预应力筋;最后,在进行整束穿入后,需要保证其可以进行前后拖动,并禁止对其进行扭转。

4.2.3 准确安装锚具

应保证锚具安装工作具有高度牢固性、准确性,确保锚固区中的预应力筋、锚垫板具有迟滞性,与此同时,应保证连接橡胶抽拔管导管、锚垫板具有轴线重合性,防止在千斤顶安装过程中有轴线夹角偏差情况、位置偏差情况产生。除此之外,在安装张拉设备过程中,应保证预应力筋轴线方向相同于张拉力合力作用线方向。

4.2.4 严格控制张拉持荷时间

严格控制张拉持荷时间可以让预制箱梁有效预应力得到保证,首先,在控制钢绞线张拉应力为20%的时候,需要对其进行停顿处理,其时间约为30s;其次,在控制钢绞线张拉应力为50%与80%的时候,需要对其进行停顿处理,时间约为60s;最后,在应力达到100%后,需要控制持荷时间为5min,并保证预应力筋锚下有效预应力和设计数值之间的偏差小于5%。

4.2.5 控制混凝土收缩徐变

控制混凝土收缩徐变可以保证预应力构件长度合理,避免预应力因长度问题产生损失情况。首先,应对材料进行合理选择,可以使用普通硅酸盐水泥,让骨料强度得以提升;其次,应对水泥用量、混凝土水灰比进行科学控制,保证设计强度合理;最后,在施工完成后,需要对其开展养护工作,避免预应力因此受损。

4.2.6 减少箱梁压缩变形

为让箱梁压缩变形得以减少,首先,应对混凝土配合比设计进行优化处理,可以对石灰岩骨料予以应用,并保证砂率合理性,进而起到混凝土水灰比、孔隙率降低作用;其次,应对振捣操作进行强化管理,让混凝土弹性模量得以提升,保证整体结构抗变形能力。

4.2.7 提升静载锚固性能

为提升静载锚固性能,首先,应保证夹片具有较高的表面硬度,控制夹片硬度、钢绞线硬度差值约为HRC10,与此同时,应保证锚固效率系数在0.95以上,延伸率在2%以上;其次,施工单位在对夹具、锚具、连接器进行安装之前,需要对其外观进行检查,在张拉锚固工作完成后,需要保证锚具夹片顶面具有平齐特点,控制其错位在2mm以内,夹片高差在3mm以内[5]。

5应用体会

综上所述,橡胶抽拔管定位不准确、钢绞线缠绕严重、锚具安装偏差等问题普遍存在,此类问题会对预制箱梁张拉预应力造成不利影响.通过现场做好施工准备工作,并在施工过程中通过合理定位波纹管、注重钢绞线缠绕、准确安装锚具、减少箱梁压缩变形、提升静载锚固性能等措施,可以让预制箱梁有效预应力得到保证,促进工程项目高质量建设完成。

参考文献

[1]廖海清,黄文斌.桥梁预制箱梁施工工艺及质量控制要点[J].交通世界,2020(Z2):88-89.

[2]单瑶嘉.预制混凝土箱梁施工质量控制研究[J].工程技术研究,2020,5(01):115-116.

[3]张海峰.预制箱梁有效预应力影响因素及施工控制要点[J].交通世界,2019(29):114-115.

[4]杨作舟.梁场预制箱梁预应力施工技术[J].佳木斯职业学院学报,2019(05):216-217.

[5]贺雷涛.浅谈预制箱梁后张法施工质量控制[J].工程建设与设计,2018(22):219-220+265.

论文作者:贾英杰

论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期

论文发表时间:2020/4/29

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