关于预应力桥梁上部施工质量控制要点的研究.docx

关于预应力桥梁上部施工质量控制要点的研究 王小骏摘要：为了保证预应力桥梁上部工程的施工质量，根据有关桥梁施工标准规范，本文章结合受力特点，材料，工艺，施工质量控制重点，监控量测重点等桥梁上部施工质量控制常见的问题进行了分析，并提出了一些方法供同行借鉴参考。关键词：预应力桥梁上部 质量控制：K928： A一、引言我国桥梁建设事业近几年快速发展，预应力技术的应用在设计、计算理论和施工工艺方面也在不断完善，成熟，当前，预应力技术已全面应用于桥梁的各种结构中。在桥梁工程上部结构施工时，预应力是充分利用材料的高强度性能，有效防止混凝土裂缝，减轻结构自重，增大桥梁跨径、刚度。在桥梁施工中引入预应力技术，不仅使结构更加轻便美观，还能延长桥梁使用寿命。本文作者根据多年充实桥梁技术管理工作，就预应力在桥梁的施工过程中存在的一些质量控制要点进行分析并采取相应的预防措施。二、前期设计准备1、设计模板、支架和拱架。若上部结构模板的表面外露，应保持其挠度跨径低于1/390；若上部结构模板的表面隐蔽，则应保持挠度跨径低于1/240。当由于汽车荷载和结构自重导致挠度跨径超过1/1590时，应在梁、供、板的底模上进行预拱度的设置。纵桥向的预拱应呈圆曲线和抛物线。对于支梁（预应力大于20m），应在工程师的指导下进行反拱的设置。支架的挠度低于其长度的1/390，预估支架应低于24mm预期接缝压缩和沉降。2、架设和制作，主要针对外露面模板的制作。应采用钢材、胶合板等材料，至少刨光两个边和一个侧面。在墩台帽和梁较为突出的部分，制作成削边或倒角的形状，便于脱模。同时，在工程师的指导下，按照图纸合理的选择结构物的部位，设置凹槽或凸槽装饰线。在不破坏混凝土的条件下，于混凝土表面约2426mm处截断模板内的锚固件。利用水泥砂浆对表面的空洞进行填塞，保持表面的光滑度和坚固度。清除模板内的杂物、碎屑和砂浆。拆除模板前，应采用易于脱模的脱模剂进行喷涂，以保持混凝土的色泽。三、预应力桥梁上部施工常见的质量问题1、张拉时锚下混凝土因局部受压被压裂或出现筋断预应力技术分为两种类型：先张法、后张法。机械锚固和摩阻锚固是预应力技术后张法中通常所使用的锚具，预应力钢材端部主要使用机械锚固类的锚具，利用机械进行加工，使其成为具备工作条件的锚固。因其具有方便连接和应力损失小等特点，预应力没有灌浆之前可以进行重复张扣或放松等操作预应力梁板的腹板一般比较薄，而锚固区的钢筋又比较密，如果混凝土中碎石振捣不好或者直径偏大，容易出现不密实情况。另外，由于预应力强度指标等不符合要求；施工时实际张拉力超出设计张拉力；或是管道渗入了水泥浆导致了预应力筋出现断。2、预应力施工质量控制施工质量控制的主要目的是使施工实际状态最大限度的与设计状态相符，因此要注意施工过程中一些重要的质量控制要点。比如，焊接时，容易因为高温灼烧预应力钢绞线，发生预应力钢绞线回火，在张拉时发生断裂。钢绞线定位一定要准确，并符合设计要求，如果与设计有出入，张拉力很难满足要求，一旦坐标发生变化张拉力的合成也容易发生变化；同时，还需要注意在浇筑混凝土时，由于振捣、挤压等原因很可能造成预应力管道移位变形，甚至破裂，造成漏浆，影响张拉力工作。四、预应力桥梁上部施工质量控制问题预防措施1、加强预应力施工原材料质量管理预应力筋进场应进行分批验收，进场时除按合同检查质量保证书，核对数量、型号、规格，进行有关试验检测外，还应加强外观质量和单位长度质量检验。锚具、夹具和连接器应按批进行进场外观检查、硬度检验。对特大桥、大桥或二级及以上等级公路的中桥、小桥使用的锚具产品应进行静载锚固性能检验，不同规格的锚具不得少于1次；具有抗震要求的构件所用锚具应做周期荷载性能试验。锚具、夹具和连接器应配套使用，同一结构或构件中应采用同一生产厂家的产品。金属波纹管宜采用镀锌，壁厚不宜小于0.3mm；先简支后连续预应力结构预留波纹管宜采用塑料波纹管。预应力孔道压浆应采用专用压浆料或专用压浆剂配制的浆液，压浆材料应进行进场检验。施工单位应进行压浆浆液试验室试配、生产配合比验证，宜在施工前进行工艺验证（抗分离材料试验），经试配的浆液其各项性能指标均能满足规范要求后方能使用。施工、监理单位在原材料检验中累计发现有两次或两批以上同一厂家、规格、型号不合格的原材料，严禁在工程中继续使用。2、加强预应力施工质量管理预应力筋张拉宜采用穿心式双作用千斤顶，整体张拉或放张宜采用具有自锚功能的千斤顶。张拉机具设备应与锚具产品配套使用，宜采用自动化、智能化张拉设备。制浆机的转速应不低于1000r/min，搅拌叶的形状应与转速相匹配，叶片的速度范围宜在10-20m/s，并应能满足在规定的时间搅拌均匀的要求。孔道压浆机应采用活塞式可连续作业的压浆泵，不得采用风压式压力泵；孔道压浆推荐采用真空辅助压浆工艺，宜采用自动化、智能化压浆施工及记录设备，以提高压浆质量稳定性和施工安全。塑料波纹管应采用专用焊接机进行热熔焊接或采用具有密封性能的塑料结构连接器连接，不得采用胶带纸绑扎连接。管道宜采用井形钢筋定位框固定在钢筋骨架上，管道施工应严格控制井形钢筋定位框间距，直线段不宜大于80cm，曲线段不宜大于50cm，管道安装应平顺。应严格按设计要求设置拉筋，防止预应力张拉时砼崩裂。预应力钢丝或钢绞线整束穿孔时，应按照规范要求采取编束和梳理措施，防止缠绕并绑扎牢固、顺直。盖梁预应力、现浇箱梁横向预应力、拼装或悬浇的箱梁预应力张拉压浆作业时，应制作专用的张拉压浆作业支架平台或吊篮平台，除水上作业外，宜尽量采用支架平台进行施工。支架或吊篮张拉压浆作业平台设置应通过结构计算、稳定验算，并经监理办审批。作业平台尺寸应满足：平台沿预应力张拉方向长度不小于2m，平台横向边缘距最外侧预应力束不小于1m；作业平台应设置上下扶梯，作业平台和张拉压浆设备应安装牢固。预应力应按设计或经批准的张拉顺序、张拉控制应力和施工作业指导书进行施工。预应力张拉锚固后，孔道应尽早压浆，且应在48h内完成。压浆完成后，应及时对锚固端按设计要求进行封闭保护或防腐处理。后张预制构件在孔道压浆前不得移运和吊装。一般的预应力束张拉压浆施工应在预制或现浇梁板构件首件认可总结材料中进行重点分析和总结；非直线段长束预应力张拉及孔道压浆施工质量应单独进行综合分析和总结。3、加强张拉作用的质量控制在预应力混凝土施工过程中，按照要求和规范，钢绞线应采用伸长量和张拉力双控张拉措施进行，因此除了千斤顶的压力表读数控制，还要让实测的伸长量不能超过理论设计值的百分之六。因此，在对锚具和钢绞线进行数据测定时，必须对施工计算程序也进行计算、审核，杜绝出现计算失误等重要数据的错误。现浇施工浇筑混凝土1、在支架上进行钢筋混凝土的梁体浇筑。支架进行钢筋混凝土的梁体浇筑时，应根据梁的横断面，对上下层采用水平分层和斜向分段的方法，进行连续浇筑。上下层浇筑的前后距离应大于1.5m，当采用附着式和插入式的振捣器进行振捣时，应保持每次的浇筑厚度低于29cm。若不能一次性完成箱梁体的浇筑，需进行第二次浇筑，第一次浇筑的高度应保持在梁底板承托顶部的31cm以上。二次浇筑之前，应对脚手架进行检查，确认其是否下沉或收缩，以保证沉降和压缩的最小化。对简支梁式桥的上部构造浇筑，选择从台、墩两端开始，逐渐向跨中部位浇筑，如果采用分层浇筑，也可从端开始，一般实现一次性完成浇筑。一般跨径的悬臂梁桥混凝土浇筑，应从跨中向两端墩台进行，其邻跨悬臂应从悬臂向墩台进行。跨径较大的简支梁以及在基底刚性不同的支架上浇筑连续梁或悬臂梁，要防止支架不均匀沉降引起混凝土开裂。2、在支架上进行钢筋混凝土、混凝土的拱体浇筑。当拱肋和拱圈的跨度小于15m时，应根据拱体的宽度，采用拱脚两端和拱顶对称的方法，进行连续浇筑。同时，浇筑应在混凝土完全凝结前完成；当拱肋和拱圈的跨度大于15m时，应沿着拱跨的方向，进行分段浇筑。拱式拱架的设置，应选择在拱架节点、反弯点、拱脚和拱顶部位。满布式拱架的设置，应选择在拱脚、拱架节点和拱顶1/4的跨径处。各段的拱轴线应与接缝面的角度应保持垂直，并在分段处预设51101cm宽度的间隔槽，且能符合钢筋接头的标准。各段混凝土的浇筑，应一次性完成，如发生中断的情况，应预留施工缝，施工缝与拱轴线呈垂直的角度。混凝土浇筑间隔槽时，应在分段混凝土达到70%的设计等级强度时，方可进行浇筑，且接合面按照施工缝的要求处理。拱顶和拱脚两端在封拱时，进行最后的浇筑。结束语：预应力桥梁上部施工的好坏直接影响了桥梁工程的安全性、美观性及使用性能，是桥梁的重要组成部分。预应力技术虽然在我国得到了迅猛发展，但是有些施工企业运用得还不熟练，还存在许多问题，本人根据工作经验只列举了其中的几个部分，其他工程技术同行还应根据实际情况对施工方法进行合理的，选择和优化，为桥梁工程质量的提升和我国经济的快速发展贡献力量与智慧。参考文献1向木生等.大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术J.中国公路学报，2002. -全文完-