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预应力混凝土连续梁桥施工技术研究

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摘要:预应力混凝土连续梁通常借助悬臂法进行施工,为了保证桥梁施工的安全性、竣工后桥梁结构应力及线形满足设计要求及桥梁结构在使用中的安全度,必须重视对预应力混凝土连续梁施工控制工作。本文就主要对预应力混凝土连续梁桥施工技术相关问题进行了简要分析。

关键词:预应力混凝土;连续梁;施工技术

中图分类号: TV331 文献标识码: A

引言

近年来,随着科技的快速发展,预应力混凝土连续梁项目具有造型美观、通车平稳、抗震性强、结构坚固、适应性强、施工灵活、跨越度大等特点,在国内外的桥梁建设中被广泛应用。但是,预应力混凝土连续梁施工中尚且存在一些问题,不利于施工质量的有效控制,下面就对此进行了探讨。

一、连续梁桥施工控制的目的

在预应力混凝土连续梁桥施工过程中,施工控制就是根据监测施工现场而得到的数据进行分析,并且计算出悬臂的高度,这样就可以在一定程度上消除一些人工带来的误差,也可以对误差进行分析,以便减小失误,从而确保桥梁建成后有较好的线形,以保证桥梁的平稳。同时,在施工现场对桥梁施工进行监测,并对桥梁各个方面的数据进行研究分析,发现可能存在的问题,找出解决方法。桥梁设计时,应对其模型进行不断修正,不能让任何数据超出限制

二、预应力混凝土连续梁的施工技术

1、 承台施工

做好放线测量,桩中心根据导线控制点进行测设,然后对承台四周边桩进行放出,同时外移50cm,并且用油漆进行标记,承台底至桩顶之间的高差同时需要测出。素砼垫层浇注:与设计标高相比,开挖基坑要低10cm,同时浇注10cm厚的素砼作为底模,将混疑土顶面整平。

安装模板:侧向支撑通常选用组合钢模板,钢管、对拉螺杆、方木等。砼浇注:在浇注过程中,从一端向另一端分层浇筑,每层30cm,同时需要将振动棒插入下层砼5~10cm,避免碰撞钢筋和模板。

2、 墩台身施工

模板工程:对于柱式墩模板来说,通常采用整体式定型钢模,采用大块组合钢模对薄壁墩、座板式桥台进行处理。在现场根据柱高选择模板拼装对圆柱进行施工,由吊车将拼装成节吊起后进行安装,通过风缆固定。使用组合钢模拼装薄壁墩、桥台模板,使用拉杆拉钢管内拉进行加固,模板接缝处夹胶条或海绵条止浆,进而在一定程度上防止露浆。

浇筑墩台身混凝土:如果墩台高度过高,通过采用倒模施工法进行分段施工。采用吊车配吊斗将墩台身混凝土入模。通过分层对砼进行浇筑,每层厚度控制在30cm,浇筑完下层砼,且初凝后,浇筑上层砼。浇筑混凝土的过程中,自由倾落度控制在2m,当倾落度超过2m,通过采用串简进行缓冲。浇筑砼的过程中,通过采用振动器振捣密实。

3、现浇梁施工

支架搭设:支架采用碗扣式支架,底部落在10cm×10cm方木上,方木与处理合格地基间空隙采用细砂或者石粉找平。碗扣支架顺桥向间距严格按120cm、横桥向间距严格按90cm控制,对于横梁及箱梁边腹板处支架进行加密,即横向间距不变,纵向间距按60cm控制。横杆上下层的间距按不大于120cm控制,且每根立杆至少要有2层横杆连接。为增强大架体系的稳定性,顺桥向每4.5m设1道通长剪刀撑。

模板安装:为保证外观,底模采用1.5厘米厚质地优良的覆模竹胶板,模板分块拼装,钉装在底部分布方木上,施工中需保证纵横向接缝在一直(曲)线上,用模板底加设木片来消除相邻模板的高差,减小和清除支架的非弹性变形及地基的沉降量,模板钉装完成后用液体玻璃胶水填塞模板接缝,防止混凝土浇筑中漏浆。

支架预压:为消除基础变形和支架的非弹性变形及支架的不均匀下沉,保证结构线形和结构安全,并为预拱度设置提供依据,主体结构施工前需对支架进行预压,预压期限原则上以支架变形稳固后即可结束。

钢筋绑扎:箱梁用所有钢筋及接头的施工严格按有关施工规范和图纸要求操作,在加工前必须作清污、除锈和调直处理。钢筋骨架在钢筋棚内加工后现场安装成型。钢筋安装,先底板和腹板,然后将内模组合拼装固定,最后施工顶板钢筋。

箱梁砼施工:混凝土采用自制拌和站拌和混凝土,拌和中严格按设计配合比配制,混凝土搅拌运输车运输,泵车灌注,插入式振捣器振捣,并严格按规范振捣,振捣时选用经验丰富的作业工人,确保底板混凝土振捣密实。

预应力张拉:张拉采用应力控制,伸长值校核,安装锚具前需对锚垫板清理干净,后安装工作锚具、张拉千斤顶和工具锚,安装中需保证工作锚、千斤顶、工具锚三对中,为有利脱锚,需在工具锚锚孔涂上脱锚剂。

封锚:在每联连续梁最后一段张拉、压浆完毕后,要进行封端混凝土施工,施工前将梁端水泥浆清洗干净并凿毛。

拆除模板和支架:支架的卸落应按程序进行。卸落量开始宜小,逐次增大,每次卸落均由跨中开始,纵向应对称、均衡,横向应同步平行,遵循先翼底板的原则。碗扣式支架自上而下依次卸落。

三、施工技术控制措施

1、结构参数

(1)结构构件截面尺寸。在施工过程中,对截面的测量总会有一定的误差,只要不超过规定的误差范围就能够应用到施工工程中去。但是这些误差会使截面有一定的特性误差,从而使梁的内力发生改变而引起梁的变形。所以,在对梁进行控制的时候要进行误差分析。

(2)结构材料弹性模量。这是影响梁变形的一个关键因素,对于一些超静定的结构来说,这个因素的影响是非常大的,而且施工成桥后的弹性模量与设计值有一定的差别,因此,要在施工控制时对其进行修正。

(3)材料容重。主要是反映梁的内力和变形的。在对施工进行控制的过程中必须考虑到这个因素的影响,要对其中存在的变形误差进行分析,尤其是桥梁使用的混凝土材料,但是,不同的材料会有不同的影响,而且钢筋的用量也会有一定影响。因此,在施工时一定要注意这个问题,要区分各种材料及其影响。

(4)混凝土收缩徐变。由于桥梁采用的是混凝土材料,因此,材料的收缩和徐变会使桥梁结构产生一定的变形。

(5)施工荷载。施工时荷载也是一个重要的因素,施工人员要注意不能使荷载超过桥梁能够承受的范围,同时也要控制好每个梁段的受力在其限度内。

2、施工监测

施工监测也是施工控制中的重要内容之一,包括应力监测和变形监测。监测时要对监测过程中需要用到的仪器设备和方法数据进行分析,要考虑到其中可能产生的误差,并作出误差分析。在测量过程中,一定要保证测量的准确性、可靠性和真实性,可以进行多次测量,尽量消除测量误差。

3、结构计算分析模型

不管采用什么方法对结构进行分析,都要根据当地桥梁的实际情况来研究,而且在对模型进行假设分析和边界处理时都要进行严格控制,不能放任任何错误的产生,甚至有时要进行一定的专业实验来研究模型,以减小误差,保证桥梁稳定。如果模型出现问题,就必须从各个方面对模型进行分析,并对模型的数据进行计算,找出最合适模型作为建设桥梁的参考。

4、温度变化

温度变化对桥梁的影响也是很大的。“热胀冷缩”就是自然现象中最常见的一种,温度变化会使桥梁内部发生一定的变化,梁的内力可能会增大,这样就会导致梁产生变形,从而减少桥梁寿命。因此,在对梁进行设计的时候要考虑到这个问题,并想出解决方法。可以将桥梁所在地每天的温度变化情况记录下来,对当地 1 个月或者 1 a 的温度变化情况进行分析,根据分析数据对桥梁结构进行一定的调整,以防止温度变化造成桥梁的破坏。

结束语

预应力技术从理论到工程实践经过几代人的研究和不断创新。已发展为比较成熟的技术然而经调查和研究发现。由于张拉工艺不适合、孔道和锚具质量不合规范等原因,造成预应力施工中仍存在许多不足之处。预应力桥梁预制安装施工质量直接影响桥梁质量、使用寿命和营运安全,因此这务必引起我们的高度重视,切实抓好每道工序、每个环节的质量控制。

参考文献

[1] 张建春.预应力混凝土连续梁桥施工控制[D].长安大学,2011,(06).

[2] 郭成.预应力混凝土连续梁桥的施工[J].黑龙江交通科技,2009,(7).

[3] 程彦.悬浇预应力混凝土连续梁桥施工控制[J].工程与建设,2012,(04).