市政工程中桥梁工程的预应力施工措施研究

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吕建锋

华东建工集团有限公司山东省青岛市274600

摘要

随着国民经济的发展,在当今的桥梁工程施工中,预应力高强管桩施工技术较为常见。为切实提升桥梁的整体施工质量,必须结合预应力桥梁施工中预应力张拉的基本要求,合理的开展施工,严控施工质量。某桥梁采用预应力施工技术对其进行张拉施工,首先应对其施工步骤进行了解,再在施工的过程中采取有效的措施对其进行质量控制,从而确保施工质量达到预期的要求。


关键词

市政工程;桥梁工程;预应力;施工措施

正文


引言

桥梁工程的施工工艺复杂,要保持正常的使用状态,桥体结构的支撑应足够稳定。在桥梁工程施工中,桥梁主体结构的自重大,易影响其他结构,而使用预应力张拉技术,可减轻桥体自重,提高桥梁的承载能力,延长桥梁的使用寿命。基于此,本文就桥梁施工中预应力张拉技术展开探讨,以供参考。

1预应力高强管桩技术分析

1.1技术实现原理

预应力高强管桩施工技术的实现原理,是通过合理配比混凝土、外加剂、掺合料等材料实施拌和,并利用先张法离心定型、高压高温蒸汽保养等工序,以使混凝土桩体符合工程设计要求的耐压承载强度、抗拉抗弯性及砂层穿透灌入效果。根据管桩成桩等级不同,可将预应力管桩分为普通强度和高强度两类。针对预应力高强管桩施工技术的工艺设计,应充分考量桩体材质刚度、桩体尺寸、桩体直径、桩基穿透土基的深度与距离和桩体上端最大水平位移度等参数,同时应充分考虑施工场地地质条件。预应力高强管桩施工中的基础管径长,水平载荷具有弹性长桩受力性质,可利用地基反力系数法或水平荷载试验法,根据水平受力作用下预应力管桩的承载性质,计算工程所需水平承载力参数。

1.2适用领域

预应力高强管桩施工技术自身优势突出,适用领域广泛,可应用于各类复杂地质状况。灵活搭配如中掘法、钻孔插桩、半中掘法等沉桩操作工序,依照实际工程设计,可实现桩型号自由搭配、现场组焊,有利于减少截桩操作。

预应力高强管桩施工技术可广泛应用于不同工程领域建筑低承台桩基施工中,特别适应于对桩体强度等级要求高、土与桩结构要求稳定的桥梁桩基施工。预应力高强管桩能够构建适用于工程设计需要的承载效果,并可将桩基横向变形、桩体截面挠曲度和弯矩形变控制在标准范围。实际桥梁施工过程中,难免会面对各类复杂地质状况,应对由强风化岩石层或致密风化砂层形成的地质持力结构,应用预应力高强管桩技术施工效果明显。

2市政工程中桥梁工程的预应力施工措施研究

2.1施工前期准备

1)施工前,选用松弛度、强度、黏结度好的预应力钢筋与镀锌金属圆形或扁形的波纹管。(2)妥善储存、验收钢绞线。钢绞线进场前,需对钢绞线的质量进行验收,有关工作人员需详细检查钢绞线的质量证书、标志内容、包装方法等,确保钢绞线质量满足施工要求,并检查钢绞线在运输、储存过程中,是否存在油污、锈蚀、破损等问题,若存在上述问题,应及时处理。若施工条件允许,需对钢绞线进行力学检测,检测结果达标后方可投入施工中。(3)钢绞线下料。预先计算所有钢绞线的长度,并在支架上固定钢绞线;利用砂轮机切断钢绞线,使用钢丝固定梁段,避免出现散束现象。(4)预应力张拉施工前,利用专业的施工机械设备检查千斤顶与油泵压力表,提高压力表的精度。在校验时,根据实际工作状态,确定千斤顶活塞的运动方向。选择锚具时,根据施工设计方案确定锚具的型号。为避免锚具外观出现锈蚀、裂纹、伤痕等问题,需分批次检查锚具的外观。锚具尺寸应满足设计要求,并抽查锚具的性能、强度、硬度,不得使用检测不合格的锚具。

2.2加强施工控制

2.2.1桥梁结构几何线形控制

大跨度斜拉桥结构几何线形一般要求在施工中对梁段标高进行控制。在桥梁建设过程中,对主梁整体标高进行反复测试,确保其整体标高满足设计要求,且线形平顺无折角,以保证桥梁投入使用后的行车安全性与平稳性。通常将主梁轴线偏位控制在L/20000mm内,将梁锚固点高程严格控制在L/10000mm内,同时应对主梁边缘高程进行控制。在钢箱梁安装阶段,主要设备是桥面吊机,施工应用中很容易受外界环境干扰,致使钢箱梁出现挠度误差,因此必须采取必要的措施调整挠度。

2.2.2主梁应力控制

在主梁截面测点布置上,应将重点放在上、下缘应变值测试上,并对所有应变计可靠数据进行准确标定,保障主梁应力得到较好控制。本桥梁主梁上共设置9个应力监测断面,每个主梁断面上下缘设置11个高精度表面式钢弦应变传感器。在布设过程中,选定布设位置后用焊接方式将传感器进行固定,所有传感器在布设前进行准确标定,并在初次布设后进行初始数据记录。测试采用表面式应变计,并辅以数据采集仪,再利用数据读取设备直接读取数据。

2.2.3斜拉索索力控制

斜拉索是大跨度桥梁的主要结构,斜拉索的受力性能直接影响着桥梁结构的整体性能,因此,施工中必须对每根斜拉索拉力进行合理控制。设计单位需准确计算出控制截面的应力,并在此之后对施工过程中的应力值进行现场测量,然后将其与理论应力值进行对比,判断桥梁截面应力是否正常。如果应力高出或低于理论应力值,则应及时采取科学有效的处理方式进行调整,将斜拉索索力偏差控制在±5%内。

2.3混凝土浇筑

利用输送管连接布料机浇筑混凝土。布料杆混凝土浇筑半径确定为20m,在梁端1/3位置处设置布料杆,梁段长度应控制在布料杆浇筑半径范围内,并设置一定的富余;先浇筑梁的两端,后浇筑梁的中间;结合使用附着式振动器、插入式振动器振捣混凝土;连续浇筑、一次性制作完成预制梁板混凝土,每片预制梁浇筑时间应控制在6h之内;水平分层浇筑混凝土,并分层下料振捣,各层混凝土应控制在30cm左右,根据外界温度变化情况,合理调整上、下两层混凝土的浇筑间隔时间;因预应力管道、梁板端头中设有较多的钢筋,故采用分层分段浇筑法,通过平行作业,确保混凝土的浇筑质量;先浇筑梁的两端,后浇筑梁的中间。

2.4做好封锚施工

在预应力混凝土T梁预制施工过程中,需在压浆操作完成后及时清除梁端水泥,同时拆除钓支承垫板、锚具,并对固定端钢筋网与支模进行焊接处理。焊接完成后,应用同等级混凝土进行封锚。为切实提升预制梁连续端施工质量,需在压浆操作完成后对梁端混凝土进行凿毛处理,并在凿毛后及时冲洗污垢,运用同等级砂浆将锚具及外露钢筋进行封闭,以避免其长期裸露出现锈蚀现象,最终使混凝土T梁整体结构质量受损。

2.5提高施工人员素质及专业技能

施工人员是预应力桥梁建设的直接参与者,更是工程质量的直接管理者,一个具备高素质的施工人员不仅能将各项施工技术高效落实,而且还能主动参与建筑工程质量管理。为提升施工人员专业素质,要尽可能多地给他们提供培训学习的机会,让他们通过系统的学习掌握相关技术要点。此外,所有施工人员应持证上岗,在保证施工质量的前提下实现提升安全管理的目标。

结束语

预应力高强管桩施工技术是当今桥梁工程的常见施工技术,其具有承载力大、实施周期短、安全稳定性好、质量品质优、经济环保等优势,借助中桩承载作用及工程技术参数配合联动,可使桥梁整体施工质量得到有效提升。本文论述高强管桩施工技术的实现原理和适用范围,分析技术优势,通过对路桥工程中应用预应力高强管桩施工技术的各项工艺参数的科学控制,实现施工工艺的不断优化,以期为相关高强管桩施工技术应用提供参考。

参考文献

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