1、预应力技术在桥梁工程中的应用摘要:预应力技术是我国桥梁工程采用较为普遍的一种形式,加强预应力桥梁的施工质量管理尤为重要。 预应力技术在梁桥施工过程中必须严格按照相关规范、技术标准进行设计、施工,全面提高工程质量,尽量延缓和减少裂缝的出现,保证结构物的整体性、耐久性。 关键词:预应力技术 桥梁工程 工程质量 注意事项 中图分类号:TU997 文献标识码: A 文章编号: Abstract: the prestress technology is our bridge engineering uses the more common form, strengthening prestressed
2、concrete bridge construction quality management is particularly important. Prestressed technique in beam bridge construction process must be strictly in accordance with the relevant standards, technical standards for the design, construction, improve engineering quality, try to delay and reducing th
3、e occurrence of cracks, ensure the structure integrity, durability. Keywords: prestressed bridge engineering quality matters needing attention 预应力技术已经是桥梁工程中普遍应用的一种技术,它具有增强结构抗裂性能,减轻结构自重、节约材料、节约成本,提高结构的抗疲劳性能、延长使用寿命等诸多优点,因而备受青睐。从施工角度来讲,在桥梁工程中主要应用有两种预应力技术,即“先张法”与“后张法” 。其中后张法的应用更为广泛,因此文章仅对“后张法”预应力技术的应用进行
4、阐述。虽然预应力施工工艺比较成熟,机具设备也越来越先进,但是由于其施工质量要求高,工序比较复杂,因此施工过程控制容不得半点马虎。以下对桥梁工程预应力施工工艺及注意事项进行阐述。 1 预应力施工工艺 1.1 施工前准备工作 预应力工程施工是一项细致而又繁琐的工作,其准备工作尤为重要。预应力工程施工准备主要包括有人员,材料、机具设备、技术等方面的工作。首先应根据工程自身特点成立预应力施工管理小组,组织一批经验丰富、技术水平高、责任心强的技术人员专职对预应力施工全程掌控。其次采用质量可靠的预应力材料,包括钢绞线、夹片、锚具、孔道材料等,其规格、型号、数量、质量都必须符合设计要求。根据工程的规模及施工
5、组织准备数量足够,性能状态良好的张拉、压浆设备。技术准备包括图纸会审、编制施工工艺、编制施工作业指导书、技术交底等。施工前应该认真仔细查看设计图纸,严格审查预应力的线形、布置是否合理,预应力筋位置是否存在互相冲突的情况,钢绞线的下料长度是否准确,钢绞线的伸长量计算是否正确。 1.2 管道安装 通常采用预埋金属波纹管或塑料波纹管的方法成孔。为了确保压浆顺利及预应力筋在孔道内位置符合设计要求,孔道内径不得小于 2 倍预应力筋面积。管道的强度必须满足要求,以免在混凝土浇筑过程中出现塌陷,影响穿束。首先按照设计位置将波纹管定型好,然后利用定位钢筋将其固定在梁板钢筋上,定位钢筋间距在直线上应不大于 1
6、米,曲线上不得大于 0.5 米,在每一个起弯位置必须安装一道定位钢筋。预应力管道定位必须准确、牢固,避免在施工过程中产生偏位移。管道安装完成后须复查其位置、线形是否与设计一致,管道线形应平顺,不得出现急弯、折弯现象。管道接头应该采用大一号的波纹管进行连接,连接管长度须满足要求,接头必须稳固可靠、并用胶带纸缠绕密实,以防进浆。在进行电焊作业时必须注意不得将管道烧破,若发现管道出现孔洞,应该立即进行修补。当预应力管道与普通钢筋发生冲突时,应该适当的调整普通钢筋的位置,确保预应力管道位置的准确。 1.3 穿束 穿束前应清除锚头上的各种杂物以及多余的波纹管。并全面检查孔道与喇叭口衔接是否平顺,垫板下混
7、凝土是否密实,上述问题得到妥善处理后,方可进行穿束,孔口设支架、承托,防止孔口刮伤绞线。 通常采用后穿束的方法,也就是在浇筑混凝土后再进行穿束。首先就是下料,下料长度应包括管道长度加上千斤顶工作长度,下料长度不得过短,避免影响预应力张拉,也不宜过长,避免浪费。下料时必须采用切割机切割,严禁采用电弧切割。对于长度比较短的预应力束可以采取单根穿束的方法。而对于长度较长的预应力束则宜采取整束穿的方法。穿束前应该进行疏编,将整束钢绞线进行编号并按编号排列绑扎成一束,然后整体穿入孔道,以避免钢绞线在孔道内打绞。 1.4 预应力张拉 (1)张拉设备的校核。预应力张拉设备包括千斤顶、油泵、油表等,为确保张拉
8、控制应力的准确性,在预应力张拉前应该将张拉设备配套进行校核,并得出张拉力与油表读数的回归方程。技术人员应根据该回归方程分别计算出张拉力对应的油表读数,并交予现场操作人员。在使用过程中,必须要做好张拉设备的日常维护工作。当出现油表损坏、千斤顶大修、千斤顶使用次数超过 200 次、使用时间超过 6 个月中的任何一种情况时,必须重新对张拉设备校核。 (2)张拉控制原则。桥梁预应力张拉采取张拉应力控制与伸长量控制双控,以锚下应力控制为主的原则。要求张拉锚下控制应力必须满足设计要求,钢绞线伸长量误差不得超过6%,若超过必须立即暂停张拉,查明原因、解决问题后方能继续张拉。 (3)张拉程序。预应力张拉前应先
9、用初应力(0.l-0.20k)张拉一次,再开始测伸长值。张拉程序为:0初应力设计张拉应力持荷锚固。 (4)张拉顺序;预应力筋的张拉顺序应符合设计要求,可采用分批、分阶段对称张拉,以免构件承受过大的偏心压力,同时应尽量减少张拉设备的移动次数。 1.5 孔道压浆 压浆前应清除孔道内杂物和积水,并用砂浆堵塞锚具间空隙,防止孔道压浆时冒浆。 孔道压浆采用水泥浆,水泥浆的强度及性能必须符合设计及规范规定,其施工配合比由试验室报监理审批同意后方可使用。 水泥浆自拌制至压入孔道的延续时间,一般控制在 3045min 范围内。水泥浆在使用前和压注过程中应连续搅拌。对因延迟使用所致的流动度降低的水泥浆不得通过加
10、水来增加其流动度。 压浆应缓慢、均匀地进行,不得中断。较集中或邻近的孔道,宜尽量先连续压浆完成,不能连续压浆时,后压浆的孔道应在压浆前用压力水冲洗通畅。 压浆的最大压力宜为 0.5-0.7MPa,压浆应达到孔道另一端饱满和出浆,为保证管道中充满灰浆,关闭出浆口后,应保持 2min 不小于 0.5MPa的一个稳压期。 压浆过程中及压浆后 48h 内,结构砼的温度不得低于 5,否则应采取保温措施。当气温高于 35时,压浆宜在夜间进行。 压浆完成后应该及时清洗压浆设备以及被水泥浆污染的混凝土结构。2 施工注意事项 (1)预应力钢材及预应力锚具进场后,应分批严格检验和验收,妥善保管。锚具除检查外观、精
11、度及出厂质量证明书外,对锚具的强度(包括疲劳强度) 、锚固能力应进行抽验。 (2)所有预应力钢材不许焊接,凡有接头的预应力钢绞线部位应予切除,不准使用。钢绞线使用前应作除锈处理。 (3)钢绞线应用圆盘切割机切割,不允许用电、气切割。钢绞线、精轧螺纹钢、锚具应避免生锈及局部损伤,以免脆性破坏。 (4)纵向预应力钢束采用两端张拉时,两端应保持同步。 (5)所有预应力张拉均要求伸长量与张拉力双控,以张拉力为主,通过试验测定 E 值,校正设计伸长量,要求实测伸长量与设计伸长量两者误差在6%以内。测定伸长量要扣除非弹性变形引起的全部伸长量,对同一张拉截面,断丝率不得大干 1%,每束钢绞线断丝、滑丝不得超
12、过一根,不允许整根钢绞线拉断。 (6)预应力钢束和粗钢筋张拉完毕,严禁撞击锚头和钢束,钢绞线和粗钢筋多余的长度应用切割机切割。 (7)安装锚具及千斤顶时必须保证锚板、锚环、千斤顶均在一条直线上。在安装夹片时必须先检查钢绞线锚固部位及夹片是否清洁,合格后方可安装,安装时必须使夹片外露部分平齐,开缝均匀。 (8)张拉前应检查张拉系统安全可靠,张拉时应有安全措施,张拉千斤顶后严禁站人。 (9)张拉锚固后应及时压浆,一般应在 48 小时内完成,如情况特殊不能及时压浆者,应采取保护措施,保证锚固装置及钢绞线不被锈蚀,以防滑丝。 (10)灌浆后三天内不得切割钢绞线和碰撞锚具。 结束语: 预应力技术现在已经普遍应用于桥梁工程建设中,其施工工艺也比较成熟,预应力技术的应用可以减轻结构自重、节约材料及成本,增强结构的抗裂、抗疲劳性能,延长结构使用寿命。但是,预应力施工工艺比较复杂,施工控制难度大。文章根据多年的施工经验从预应力工程的施工工艺以及注意事项进行了总结归纳,为了保证施工质量,必须要高度重视在整个施工过程进行严格的控制,确保预应力工程的施工质量。