现浇预应力箱梁施工的要点分析_袁嘉钰.pdf

运输经理世界隧道与桥梁工程0引言与传统施工技术不同，现浇预应力箱梁施工对技术水平的要求较高，需要施工单位在具备完善技术体系、巩固施工准备工作、充实施工理论指导的情况下展开作业。此外，在施工过程中，施工单位需加大对技术、材料及人工等方面的监管力度，有效完善施工技术布局，消除影响施工质量及效率的不利因素，保证桥梁工程的整体建设质量。1把控现浇预应力箱梁施工技术要点的重要性1.1 有利于提高施工效果现浇预应力箱梁施工技术的应用，有利于增强桥梁钢结构与混凝土之间的黏结性。使用这项技术，把握技术要点能够极大程度地提高施工效率，发挥现浇预应力箱梁施工技术的优势。例如，在施工材料的保护方面，施工人员采用有效措施避免材料损伤，可极大程度地提高施工技术的使用效益，如在固定波纹管时，尽量避免使用电焊固定方式，并确保在钢筋骨架结构成型后铺设波纹管，这样就能够有效避免波纹管之间在结构设计方面的冲突，预防波纹管在振捣混凝土环节出现磨损现象。总之，应用现浇预应力箱梁施工技术时，把握好技术要点，有利于技术的长效化实施，为施工质量提供保障。1.2 有利于保障施工规范性现浇预应力箱梁施工技术的灵活性非常高，需要施工单位根据水利桥梁工程的现场施工需求和技术应用要点来调整和优化施工方案，以提高施工技术的应用效率和规范性。通过把握现浇预应力箱梁施工技术的关键要点，可以在现场施工中实现以下方面的规范化：一是在支架预压、底板、箱梁钢筋绑扎以及外侧模板等施工的同时，施工单位可以进行钢筋加工和模板加工作业，而不是提前加工施工材料。这种施工方法更有利于保证钢筋材料和模板材料在施工中的适配性，避免材料型号和性能在施工应用中产生冲突，从而确保已储备的施工材料真正符合桥梁工程施工的要求。二是通过把控现浇预应力箱梁施工技术的施工要点，施工单位可以根据桥梁跨度、梁高等数据计算出现浇预应力箱梁施工中的规范允许值，以保证实际的施工技术在工程施工中的适配性1。2现浇预应力箱梁施工技术要点分析2.1 有效搭配现浇预应力箱梁施工技术施工工序现浇预应力箱梁施工技术的各项施工工序相互关联、相互制约。一般的现浇预应力箱梁施工工序包括模板制作、钢筋加工、模板安装、钢筋绑扎、预压处理、混凝土浇筑、现场养护、预应力张拉、膨胀剂注浆以及后续工作，在施工工序的组成上，施工单位必须根据桥梁工程的建设现况及预期计划，将搭配现浇预应力箱梁施工工序作为施工作业的要点之一，保障施工全过程的合理性。如：施工工序的搭配应由设计方案的施工要求决定，钢筋加工工序与模板安装工序应避免同步进行，施工人员根据预应力箱梁结构的设计要求与施工规范，在确定钢筋尺寸以及规格等参数之后，再次实施钢筋加工作业，并有效衔接模板安装的施工工序，才能提高钢筋等施工材料的利用效率。现浇预应力箱梁施工的要点分析袁嘉钰（甘肃省张掖市临泽县梨园河水利管理处，甘肃 张掖 734200）摘 要：为了探究现浇预应力箱梁施工技术在水利桥梁工程中的应用方法，现对现浇预应力箱梁施工的使用意义进行分析，并且从施工规划要点、施工过程要点及施工安全要点的角度，探究出应用现浇预应力箱梁施工提高水利桥梁工程效益的施工建议与手段。最终得出结论：通过把控好现浇预应力箱梁施工技术的使用方法、制定施工前准备计划、落实施工检验与测算手段，能够有效规避水利桥梁工程中的设计缺陷与施工问题，增强现浇预应力箱梁施工在水利桥梁工程中的适配性。关键词：桥梁工程；现浇预应力箱梁；施工技术要点中图分类号：U445.57文献标识码：A111运输经理世界隧道与桥梁工程2.2 有效落实施工场地修整工作完善场地基础与垫层是现浇预应力箱梁施工技术规划过程的重要组成部分，通过在施工规划中明确施工场地的修整目标及开垦方法，才能够有效减少地质条件、地形条件对水利桥梁工程基础施工造成的影响。以西藏拉洛水利枢纽工程的建设为例，为了在施工前期规划中实现施工场地的三通一平，施工单位提前规划水利桥梁工程的建设空间，首先，考虑到现场支架地基的处理工作能够在一定程度上预防梁底裂缝，施工单位采用了增加地基厚度、振动加固与注浆加固等方式，开展地基硬化作业。其次，考虑到降雨条件对地基造成的影响，施工人员于支架地基外侧1.12m 处设置排水设施，用于清除积水，以便降低地基沉陷发生的可能性。最后，考虑到桥梁工程标段地质主要以砂土土壤为主，施工人员通过采用砂粒等混合石料进行换填压实的方法，提高地基垫层的承载力与稳定性，经检测，由于支架地基处理工作的有效落实，支架搭设时的总标高符合施工规范，顶托结构未出现伸出过长的情况。2.3 支架搭设阶段的施工要点2.3.1布置方式与质检要点支架搭设是现浇预应力箱梁施工的重要步骤，有效控制支架规格、间距以及设计结构，能够保障整体结构的受力稳定。而在支架搭设阶段，施工人员需要关注的施工要点包括以下方面：一是在支架布置方式的要点控制上，合理控制支架单元间距、尺寸规格等，才能够保障支架结构设计的合理性。如：某桥梁工程中顶板与底板处采用的格架单元为 600mm600mm1200mm 规 格，而 非 加 密 区 部 分 的 格 架 单 元 为900mm600mm600mm 规格，考虑到不同格架单元的承载能力存在差异，施工人员在支架搭设的立柱安装上，采用 600mm600mm600mm 的布置方式完成横梁下端的立柱结构搭设，配合立柱顶部的木梁结构来增加格架单元的稳定性。通过控制格架纵向、横向与步距等要点，最终使支架自身的稳定性大大提高，并且能够承受垂直荷载。二是在支架搭设阶段的质量检查作业中，明确支架搭设的检验指标应是施工的工作要点，严格按照支架搭设的质检标准进行验收分析，确保支架基础至顶部模板的设计具备合理性2。2.3.2搭设工艺要点碗口架搭设需关注以下要点：首先，底座位置能够决定碗口架地基的搭设位置，其间需避免底座出现悬空现象，主要的做法有通过在碗口架底座的两端搭设立杆，立杆搭设的间距可以控制在 600900mm 之间，横杆步距则控制在 6001200mm 之间，最终保持“纵向支架先行、横向按线布置”的搭设结构。而当施工中采用的立杆规格不同时，施工人员则应当在搭设立杆的过程中控制相邻纵向立杆的位置与高度，保持错开布置的搭设布局。其次，在碗口架搭设节点的控制上，施工人员则应当采用搭接、扣件固定的方式，确保扣件与主节点之间的距离在 150mm 之内，最终效果如图 1 所示。最后，在脚手架的安装上，施工人员要关注的施工要点有：严格控制可调螺杆的伸出长度及插入立杆的内长度，一般的标准为前者小于 300mm，后者小于 150mm；支模钢管立柱应搭配可调支托结构，保持上下结构的垂直度以及整体性。图 1 碗口架剪刀撑节点布置2.4 支架预压过程要点通过以施工规范指导支架预压工作的实施，能够极大程度地提高桥梁支架的稳定性及结构刚度，降低支架出现非弹性变形情况的可能性。以通渭至定西高速中的北坡社西河大桥施工为例，首先，在支架预压加载方面，施工人员按照加压 60%、80%以及 100%的标准进行纵向加载，并且保持每 12h 进行一次支架沉降量检测，在完成沉降量记录以及支架加载工作之后，施工人员采用同步卸载的方式恢复支架结构，为衔接后续模板安装工作奠定基础。其次，在预压加载指标的辨析上，施工人员通过关注支架的沉降现象（包括沉降幅度与沉降量等），得出支架的设计结构是否稳定。主要的做法有：分批检测支架预压的合格情况，即统计支架预压加载之后的 24h，各结构支架沉降量低于 1mm 是支架预压合格的界定标准，而在支架预压加载之后的 72h，各结构支架沉降量低于 5mm 则判定支架预压合格。在支架预压检测的施工要点上，除了每隔 12h 进行支架沉降量检测外，施工单位还要同时实施对支架顶部检测点的定时检测，将沉降量低于 2mm 作为支架结构设计合理的界定标准，而在支架预压弹性变形量的控制上，变形幅度低于支架总高0.02%的则为合格，并且该结构能够进行下一级加载。2.5 模板测算方法与要点支架模板的设计参数验算需要包含以下方面，首先，在底模测算方面，施工人员需要先获取底部模板自重（F=2.5kN/m2）、混凝土自重、施工荷载以及混凝土振捣荷载等数据，用于计算截面抵抗矩、惯性矩。其次，在侧模板的计算方面，结合 混凝土结构工程施工规范（GB 506662011）的基本要求，模板侧压力112运输经理世界隧道与桥梁工程计算需要根据混凝土坍落度与浇筑速度来选择合适的计算公式。如式（1）中所示，当混凝土浇筑速度大于 10m3/h 时，使用该公式能够得出模板的最大侧压力，用于判断模板结构设计是否存在合理性。最后在腹板纵梁应力的计算方面，可参考式（2）计算混凝土入模冲击力荷载，并且对比施工图纸中的混凝土入模冲击力荷载要求，判断该结构是否存在设计缺陷。通过完善支架模板的测算工作要点，施工单位才能够有效规避施工中存在的设计缺陷以及结构布局问题，保障桥梁现浇预应力箱梁施工技术应用的合理性。式（1）模板侧压力计算公式：F=cH（1）式（1）中：F为新浇筑混凝土作用于模板的压力标准值；c为混凝土平均重力密度；H为计算位置处至混凝土顶面高度。式（2）混凝土入模冲击力荷载计算公式：F4=W2ghTg（2）式（2）中：W为混凝土自重；h为卸料高度；g为重力加速度；T为混凝土匀速卸料时的时间。2.6 预应力筋张拉施工技术要点2.6.1技术条件与要点在预应力筋张拉的工序中，施工人员必须严格按照现浇预应力箱梁施工的技术规范，对桥梁工程各结构的预应力筋（钢绞线、钢筋等）进行处理。其中，在张拉设备的选择上，施工人员应依次完成设备的外观检查、设备参数校验等作业，例如，设备配置可以参考：施工中搭配 LFJ1 张拉泵站一台、SYG 钢筋定长切断机两台、张拉横梁设备两台、预应力均匀性检测仪一套，为定长切割预应力筋、固定预应力钢筋等施工工序做好准备。在预应力筋张拉环节，施工人员应当根 据 结 构 设 计 的 实 际 情 况，制 订 相 应 的 工 作 方 法。如：当箱梁混凝土强度以及其结构的弹性模量达到设计值要求时，施工人员可以采用单向对称的张拉工艺进行作业。此外，预应力筋张拉应分为初张拉和终张拉，两项工序完成后，预应力均匀性检测仪中获取的仪表读数偏差应小于 15%，且总张拉力以及预应力钢丝的伸长总值应当与设计的额定值进行对比，一般情况而言，将额定值偏差低于 5%作为施工有效的界定标准。只有将预应力张拉的数值差检测作为工作要点之一，才能够使预应力钢丝的摩擦系数、补偿量等符合施工标准，保障预应力箱梁施工质量。2.6.2施工方法与要点在预应力张拉的细部施工中，施工人员需要关注“锚具安装与预应力筋保持轴线垂直状态、实施预应力筋端头保护”等一系列工作要点，并且从预应力张拉流程中实施正确的施工办法。第一，如图 2、图 3 所示，预应力钢筋处需逐次安装工作夹片、限位板等装置，配合施加预应力张拉、锚固及活塞回程，在完成一系列前期工序后，预应力张拉施工才能进入灌浆、封锚等工作流程。第二，在钢绞线伸长量的控制方法上，常规的施工中需要施工人员分三个阶段获取钢绞线 伸 长 量，即 轴 心 受 压 应 力 分 别 达 到 10%、20%与100%时，分别对钢绞线的伸长量进行记录，而当实际的伸长量数值能够控制在 6%的波动幅度之内，则表示能够继续实施预应力张拉作业。图 2 工作夹片、锚板安装图 3 限位板安装3结语总的来说，现浇预应力箱梁施工的要点与施工质量、施工安全、施工效率等因素息息相关。为了增强现浇预应力箱梁施工在水利桥梁工程中的应用适配性，施工单位必须优先完善现浇预应力箱梁施工的技术方案，将施工要点及方法内容作为导向，有效解决水利桥梁工程中的设计问题与施工问题，最终才能够使现浇预应力箱梁施工在水利工程中不断创新，以及优化施工技术的应用效果。参考文献：1郭文锋，万海瑞，康乐，等.桥梁工程现浇预应力箱梁施工关键技术J.施工技术，2020（16）：66-69.2罗学明.桥梁工程现浇预应力箱梁施工关键技术探究J.门窗，2019（5）：71-72.113