薛維,劉衛東
(宜昌市虹源公路工程咨詢監理有限責任公司,湖北 宜昌443000)
淺談等截面預應力混凝土箱梁現澆施工
薛維,劉衛東
(宜昌市虹源公路工程咨詢監理有限責任公司,湖北 宜昌443000)
等截面預應力混凝土箱梁具有抗扭剛度大、整體性好、行車舒適等特點,其廣泛應用于橋梁設計與施工中。論文對等截面預應力混凝土箱梁現澆施工進行研究,分析工藝流程以及施工特點,探討施工控制重點,以期為相關研究提供參考。
等截面預應力混凝土;現澆箱梁;智能張拉
【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.042
等截面預應力混凝土箱梁具有施工相對簡便、整體性好、施工周期性顯著、施工作業標準化等優點,在橋梁施工設計中具有廣泛的應用價值。為了確保橋梁施工質量,需要了解等截面預應力混凝土箱梁施工控制要點,了解其施工流程與施工控制要點。等截面預應力混凝土箱梁施工普遍存在著裂縫等缺陷,為了避免施工缺陷,需要加強施工過程中的滿堂支架的設計、錨具夾具連接器、鋼絞線預應力筋、預應力管道、澆筑施工控制、智能張拉后張法預應力施工等流程的施工控制,明確其中的施工要點。本文所研究的等截面預應力混凝土箱梁是某橋梁工程的箱梁結構,半幅橋寬17.0m,全長692.85m,對該工程而言,工程施工流程控制以及工藝控制是其施工要點。
采用有限元設計模型對滿堂支架進行分析,本文采用碗扣式支架體系,對支架的荷載、受力等進行計算,計算方式如下:(1)荷載計算,偏安全考慮,荷載分項系數恒載取值為1.2,施工荷載取值為1.4,計算其單位面積及荷載;(2)支架受力計算,以碗扣式支架立桿設計稱重為30kN/根計算支架稱重;(3)支架穩定性,采用λ=L/i工時計算立桿長細比,分析其穩定性。
滿堂支架設計與安裝必須注意以下事項:(1)拼接前對桿件的受力進行驗算,交由監理工程師審批;(2)支架底部地基應該按照稱重地基進行處理,并做好排水管理,避免地基軟化;(3)嚴格按照已經審批方案搭設支架,設置支架立柱的底托,采用斜撐桿固定;(4)支架拼裝完成后進行檢查,檢查預壓管理,定期檢查支架節點,確保節點穩定。
錨具夾具連接器的檢測與控制重點在于:(1)預應力筋所使用的錨具、夾具連接器應該按照《預應力筋用錨具、夾具和連接器應用技術規程》(JGJ 85—2010)的規范要求和《預應力筋用錨具、夾片和連接器》(GB/T14370—2000)的規范要求,對錨具、夾具連接器進行控制,確保其質量,滿足工程需求。預應力鋼筋錨具、夾具連接器應該滿足預應力筋的靜載試驗的需求,效率次數≥0.95×預應力筋總應變,同時,需要滿足張拉等工藝的要求;(2)取樣,采用隨機抽取的方式,抽取10%的樣品進行外觀檢測與硬度檢測;(3)檢測要求,要求鋼絞線預應力的外觀表面無裂痕,尺寸滿足設計要求,每個樣品檢測3點,合格后方能應用于工程實踐,采用靜載錨固于疲勞荷載檢驗以及周期荷載檢驗。
鋼絞線預應力筋應滿足《預應力混凝土用鋼絞線》(GB/T 5224—2014)的要求,其檢測與控制重點體現在:(1)抽樣頻率與取樣方式,抽取樣品中的3盤進行樣品檢測,取樣頻率≤60t /批,力學性能與屈服強度符合每組3根,每根1.2m;(2)檢測標準,鋼絞線預應力筋中Ⅰ級松弛為普通松弛,Ⅱ級松弛為低松弛級,其屈服強度不小于整根鋼絞線最大負荷的80%;(3)鋼絞線預應力筋的控制,鋼絞線預應力筋應該對鋼束性狀、數量等進行控制,等截面預應力混凝土箱梁的鋼絞線預應力筋要求預應力束在從跨中位置變化到支點位置應是在梁跨徑1/4、1/3斷面處,采用半徑20m左右的圓弧彎起,按照規范驗算預應力鋼絞線的數量,等截面預應力連續箱梁橋縱向預應力鋼束的體積配筋量為28~38kg/m3。
預應力管道的安裝與控制要點如下:(1)波紋管的預埋,施工前需要對預應力管道進行設計,完善其曲線要素,對波紋管定位確定位置,嚴格鋼筋設置,采用鐵絲綁扎,注意波紋管的排漿管、排氣孔的設置;(2)穿束和制柬,穿束之前,要檢查孔道和錨墊板的位置看是否會出現偏差,穿束完成后進行全面的檢查,澆筑前需要對管道的破損處進行修復。
預應力管道安裝后,混凝土澆筑應該按照以下方式進行控制:(1)合理選擇原料與配合比,采用硅酸鹽水泥作為混凝土原料,并且摻入一定比例的膨脹劑和減水劑,確定最合適的壓漿配合比例;(2)澆筑前對模板內部進行清理,澆筑過程控制,采用攪拌機進行攪拌,用泵澆筑時應該配備混凝土泵以及其他應急設備,壓漿過程振動棒要盡量避開預應力管道;(3)澆筑過程采用分層澆筑,厚度控制在30cm以內,箱梁頂面平整度需滿足規范要求;(4)澆筑初凝后,及時進行灑水覆蓋養護,根據季節變化確定養護時間與方法,養護過程應該保護好預應力管道,避免其他雜物進入預應力管道。
本工程采用智能張拉法預應力施工,相比于傳統張拉法,智能張拉法具有一些區別:(1)操作規范與標準,等截面預應力混凝土箱梁現澆施工張拉應該按照設計和規范要求,對伸長量進行校核,智能張拉法的精度比傳統張拉法更高,其位移測量精度可以達到0.2mm;(2)張拉安全性,等截面預應力混凝土箱梁現澆施工中鋼絞線拉伸過程中拉斷是常見的問題,智能張拉法能夠對張拉進行嚴格控制,避免預應力筋處于過高的應力狀態出現斷裂的危險;(3)自動故障檢測,智能張拉能夠實現自動故障檢驗,對張拉過程的故障進行有效處理,避免故障引發工程風險。
【1】朱新實,劉效堯.預應力技術及材料設備(第二版)[M].北京:人民交通出版社,2005.
【2】薛海,萬建銀.鋼筋混凝土預應力連續箱梁現澆支架方案設計探討[J].城市道橋與防洪,2006(6):86-89.
【3】JTGD62—2012公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范[S].
【4】JGJ 85—2010預應力筋用錨具、夾具和連接器應用技術規程[S].
【5】GB/T 14370—2000預應力筋用錨具、夾片和連接器[S].
【6】GB/T 5224—2003預應力混凝土用鋼絞線[S].
Cross Section of Prestressed Concrete Box Beam Construction
XUE Wei,LIUWei-dong
(Yichang City Hongsourceof Highway Engineering Consulting SupervisionCo.Ltd.,Yichang 443000,China)
Cross section of prestressed concrete box beam having a torsional rigidity, good integrity, driving comfort and othercharacteristics, widely used in bridge design and construction. Prestressed concrete box beam construction paper and other studies, processanalysisandconstructioncharacteristics,toexploretheconstructioncontrolpoints,itisdesirabletoprovideareferenceforrelatedresearch.
cross sectionprestressedconcrete;situboxbeam;smarttension
TU375.1;TU745
B
1007-9467(2016)09-0149-02
2016-06-07
薛維(1981~),男,湖北宜昌人,工程師,從事公路、市政工程施工監理及相關技術管理研究,(電子信箱)1801931399@qq. com。