1、后张法预应力现浇混凝土连续梁桥施工技术摘要:后张法预应力现浇混凝土连续梁桥是一种现在常用的桥梁结构体系,它具有抗震能力强、变形小、结构刚度好、易于养护等优点,因此被广泛应用于高速公路桥梁工程的建设,本文主要介绍后张法预应力现浇混凝土连续梁桥的具体施工技术,最后就施工中常见的问题提出有效的解决措施,供相关工程人员参考。 关键词:后张法;预应力;连续梁桥施工;混凝土 中图分类号:TU74 文献标识码: A 文章编号: 1.后张法施工工艺的特点 后张法的特点是直接在构件上张拉预应力筋,构件在张拉预应力筋过程中,完成混凝土的弹性压缩。因此,混凝土的弹性压缩,不直接影响预应力筋有效预应力值的建立。后张法
2、适宜于在施工现场制作大型构件,以避免大型构件长途运输的麻烦。后张法除作为一种预加应力的工艺方法外,还可作为一种预制构件的拼装手段。在后张法中,锚具是建立预应力值和保证结构安全的关键,要求锚具的尺寸形状准确,有足够的强度和刚度,受力后变形小,锚固可靠,不致产生预应力筋的滑移和断裂现象。 2.后张法预应力现浇混凝土连续梁桥施工技术 2.1 支架基础 对可以施工的桥位进行清理、整平、填筑 30cm 二灰土,振动压路机分三层碾压密实,每层碾压厚度不超过 10cm,压实度达到 96%以上,检查地基承载力满足计算要求后搭设支架。 2.2 支架搭设 左右幅施工时分幅前后进行,按设计方案采用满堂支架现浇施工。
3、先对支架基础施工,完成后再对箱梁支架进行放样,按指定位置架设,确定其平面位置,腹板处支撑纵横间距加密为 90cm60cm,竖向钢管平面纵横间距为 90cm1200cm。对于每根竖向钢管用纵横钢管水平相连结以增加支架的整体性,支架顶部的水平钢管纵向间距调整为 40cm,竖向水平钢管的间距为 120cm。支架搭设要进行强度、刚度、稳定性计算。 2.3 设置和确定预拱度 当结构自重和汽车荷载产生的最大竖向挠度,不超过计算跨径的1/1600 时,可不设预拱度,超过就要设预拱度。预拱度的设置值为按结构自重和 1/2 可变荷载频遇值计算的长期挠度值之和采用。上部结构和支架的各变形值之和,即为应设置的预拱度
4、。支架受载后将产生弹性和非弹性变形,桥梁上部结构在自重作用下会产生挠度,为了保证桥梁竣后尺寸的准确性,在施工时支架须设置一定数量的预拱度。 连续梁位于支架上方,因此浇筑连续梁的过程中以及卸架后上部构造必然有一定的挠度或发生下沉,在支架、模板施工时设置合适的预拱度以保证在卸架后上部构造能达到设计要求的外形。 2.4 模板安装 2.4.1 翼板底模及腹板侧模的安装 铺设好底模后,重新标定桥梁中心轴线,然后放样处理箱梁的位置。在底模上建立腹板侧模、内腹模、翼板边线及钢筋的位置指示标识。每间隔 25cm 立方木、背杆木、腹板侧模用钢模板,直接将竖向背杆木放于支架横向方楞木上,用木楔固定。施工时,模板支
5、架的强度与刚度要符合设计要求,箱梁侧模与翼板底模必须连成一个整体。 2.4.2 底模安装 从钢管支架的顶端纵向架设弧线形钢管,横向架为5cm10cm2.5m,方楞木在钢管之上。楞木间距为 25cm、相互交错布置接头,方楞木、纵向钢管用木楔调整以保证底模线形。底模采用直接铺设在方楞上间,用石腊密封拼缝表面,拼缝间双面棉胶连接。在底模铺设前,先放好支座,在其位置上按照楔块尺寸,在底模上开孔,确保模板在开孔位置,按照钢板的尺寸,底模同样要开孔,最后用高强砂浆密封预埋钢板与楔块的底模。 2.5 砼浇筑与养护 箱梁采用 C50 商品砼,浇注分两次进行,先浇注底板及腹板, 在顶板和翼板底模安装、钢筋绑扎后
6、,再浇注顶板和翼板砼。施工中混凝土由汽车式输送泵泵送入模。浇注过程中采用插入式震捣器和插钎震捣,快插慢拔,直至砼表面泛浆不冒气泡为止,并注意避免损伤波纹管。箱梁两端的施工人员要不时地(约 15min 一次) 来回拉动波纹管内预先穿入的清孔器,清孔器孔尺寸。砼浇注完后 2 小时内最后拉一次,拉动清孔器必须从梁的一端拉到另一端,预防波纹管堵塞。底板砼应从两端的横隔梁处同时向箱梁的中间分层分段浇注,每段 46m,每层 30cm 振捣密实。在下层砼初凝前浇注上层砼,振动棒插入下层砼 510cm。在砼浇注完毕初凝后,用麻袋覆盖,洒水养护,养护时间不少于 10d。 2.6 张拉 (1)安装顺序:安装工作锚
7、锚板和夹片;安装限位板;安装千斤顶;安装工具锚组件。 (2)将 B 路回油阀打开,A 路截止阀关闭即可启动油泵电机,向张拉缸供油进行张拉;同时调节节流阀,以控制油压高低和张拉速度; (3)在活塞外伸时,工具锚夹片可自行夹紧钢绞线。工作锚中的夹片此时因受限位板的支托,只可被带出一些而不会退出很多; (4)先调整到初应力 0(取控制应力值的 10%)再开始张拉和量测伸长值。 (5)当活塞行程还余 10mm20mm 时,即停止向 A 路供油,此时可将节流阀回旋,同时转回回油阀,A 路压力降至零点,由于钢绞线束的加缩,活塞被拉回若干长度,一般为 6mm 左右,这时工作锚的夹片被带入锚板内而自行夹紧;
8、(6)B 路关闭截止阀,节流阀控制升压,活塞回程,留 30mm50mm即可停泵; (7)张拉时进行双控,以张拉力控制为主,以张拉时的实际伸长值与理论伸长值进行校核,钢绞线束实际伸长值与理论伸长值相差要控制在6%以内方可进行锚固,否则暂停张拉,查明原因并采取措施加以调整后,再继续张拉。 2.7 孔道压浆 (1)水泥浆制备:先将水加于拌和机内再放入水泥,经充分拌和后再加入掺加料。拌和应至少 2min,直至达到均匀的稠度为止。每次调配以满足 1h 的使用量即可; (2)孔道压浆:压浆分两次进行,每个孔道在两端先后各压浆一次,间隔时间以达到先压注的水泥浆既充分泌水又未初凝为度,一般约 30min; (
9、3)压浆顺序:按先下后上的顺序压浆,将集中一处的孔一次压完; (4)压浆工艺:预应力张拉后 24h 内即对孔道进行压浆;由箱梁一测的压浆泵将纯水泥浆,经压浆胶管从压浆咀压入孔道内,压力最少升到 0.7Mpa,当另一端饱满并渗出浓浆(排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆)时用木塞堵孔,并稳 10s 后,关闭进浆管截止阀,拆卸进浆管,后安装至另一孔道上;间隔约 3045min 后,拔出两端排气孔木塞,在另一端安装进浆管,并将进浆管截止阀全部打开,用另一套压浆设备进行第二次压浆,待排气孔流出浓浆时再用木塞堵孔及关闭进浆管截止阀,并稳压 10s以上后关闭截止阀,拆卸进浆管重新安装到另一个孔道上,该孔道的压
10、浆工作即告完成;保证钢丝束全部充浆,进浆口应予封闭,直到水泥浆凝固前,所有塞子、盖子或气门均不得移动或打开。 3.预应力施工质量控制措施 3.1 钢绞线与锚具:每次进场的钢绞线与锚具等,必须有出厂合格证,同时进行原材料试验、锚具组装件的静载锚固性能试验。不同规格的钢绞线与锚具应分类堆放,做好标识。施工中,应校对所施工的钢绞线与锚具的规格与设计是否一致。 3.2 预应力设备:张拉前张拉机具须进行标定,千斤顶与压力表配套检验,确定千斤顶和压力表之间的关系曲线,千斤顶与压力表配套使用不得互换。压力表的刻度不低于 1.5 级。 3.3 预应力张拉:施加预应力前对砼构件进行检验,外观和尺寸应符合质量标准
11、要求,砼强度不得低于设计规定。检查夹片与锚孔是否有泥浆或杂物,对夹片处的钢丝束用钢丝刷进行清刷。张拉开始前所有的预应力钢束在张拉点之间应能自由移动,各钢绞线松紧程度应一致,其应力值不得超过总应力 5%,钢束伸长值与计算值相差不宜超出 6%。当张拉力加至设计值,上紧主拉杆螺母。千斤顶的压力应在锚具和钢绞线束不受振动的方式下予以解除。 总结 后张法预应力混凝土现浇箱梁由于跨越能力大,施工方法灵活,适应性强,结构刚度大,抗震能力强,通车平顺性好以及造型美观等特点,在桥梁中应用较为广泛。但其成本较大,施工工艺复杂,其质量控制尤为重要。设计者应根据现场条件、河流性质、通航要求、施工设备以及技术力量等多种因素,经全面分析研究后选定安全可靠、经济合理的施工方法。 参考文献: 1刘宗志,预应力混凝土梁施工J,工程与建设,2009(02). 2熊学玉,预应力工程设计施工手册M,北京:中国建筑工业出版社,2003. 3林丽,原立杰.浅预应力钢筋混凝土连续梁桥悬臂浇筑法.J.中国科技纵横.2011(14).