论文部分内容阅读
摘 要：随着城市规模的不断扩大，城市的交通压力也越来越大。为了满足城市居民的交通需求，桥梁工程项目日渐增多。预应力空心板桥梁具有高承载力、施工便捷、成本费用低的优势，在桥梁工程中应用十分广泛。本文简单介绍了预应力空心板桥梁的特点，结合实例分析桥梁预应力空心板预制安装施工工艺，为相关工作者提供参考借鉴。
关键词：桥梁工程；预应力；空心板；安装施工
近年来，在城市桥梁工程中，预应力空心板桥梁的应用越来越广泛。但是在实际施工过程中，受到原材料质量管理、施工质量管理等控制不当的影响，导致桥梁的建设质量存在严重的质量问题，严重影响人们的出行安全。因此，研究分析桥梁预应力空心板预制安装施工工艺具有重要的现实意义。
一、预应力预制空心板梁技术特点分析
在桥梁工程施工过程中，采用预应力空心板预制安装施工工艺，首先在梁场完成了梁体的混凝土浇筑施工，然后当混凝土的强度达到工程设计要求的75%时，进行安装施工，不仅提升了梁体的牢固度，而且提高了梁体的指令和抗裂性能，减少建筑材料的使用，节约工程的成本支出。其主要优势体现在以下几个方面：
（1）梁体可以进行提前的预制，降低了工程所需的施工周期；
（2）梁体预制过程中，在梁场进行单独生产，有助于确保梁体构件的质量，保障了桥梁工程的施工质量；
（3）如果同一桥梁工程需要生产较多的相同类型梁体，采用预应力空心板预制安装施工工艺，不仅可以提升施工的速度，而且降低了施工成本支出。
二、工程概况
罗湾大桥于2010年6月建成通车，由林同炎李国豪土建工程咨询有限公司设计，主桥由广东电白二建施工，南北引桥由省建五公司施工。主线由北引道、北引桥、湖心坪、主桥和南引桥组成。北引道长226m，北引桥长68m，湖心坪長130m，主桥长208m，南引桥长80m，主线总长712m。近年来，随着当地经济快速发展，交通量急剧增长，2015年罗湾大桥已出现较为严重病害，检测评定为不合格状态；南引桥上跨环湖大道，桥下现状净空仅有3.5m，梁底已有严重的车辆刮擦痕迹。对该桥进行维修加固升级改造已势在必行。
结合工程的实际情况，对于南引桥的改造设计如下：南引桥采用20m预应力混凝土空心板，先简支后结构连续体系，按A类预应力构件设计。横断面由14片板组成，板宽124cm，边板悬臂长24.5cm，各梁间设1cm宽接缝。空心板高95cm，顶底板厚均为12cm。
三、桥梁预应力空心板预制安装施工
（一）空心板的预制
（1）在进行空心板混凝土浇筑施工之前，应首先确保模板内无任何杂物，且钢筋上的污渍已经清洁干净，然后对模板进行加固，确保钢筋和模板的各项指标都符合工程设计的相关要求，并对伸缩缝、泄水管、护栏、支座等附属实时的预埋件进行全面的检查，经以上检查都确认无误之后，最后进行混凝土的浇筑施工。
（2）浇筑施工过程中，为了确保预应力孔道、钢筋的位置符合工程设计的要求，应严格对混凝土中骨料的粒径进行控制，最大不应超过20mm。浇筑混凝土的同时，还应做好振捣工作，本工程在空心板梁的两端采用小型插入式捣固器进行混凝土的振捣工作，同时配备了专业的混凝土施工人员负责混凝土的浇筑施工。在振捣之前，首先开启高频附着式振动器，设定时间为40秒，当梁肋浇筑施工完毕后，再使用插入式捣固器振捣，采用30秒的振捣时间进行混凝土的振捣，直到混凝土表面泛浆，不再出现气泡为止。
（3）在施工过程中，为避免空心板出现上拱过大的问题，应严格控制存梁的周期，不应超过90天。如果经过计算发现累积的上拱值比计算值要高出8mm，应当采取有效的措施进行防治。本工程在预制空心板钢束张拉完成之后，各存梁期跨中上拱度计算值及二期恒载所产生的下挠值如下表1、2所示：
（4）空心板预制时，在铰缝的侧模按照每间隔1米，设置一道50cm长度的φ6钢筋，使其表面形成6mm厚度的凹凸不平的粗糙面。
（5）由于本工程的目的在于对桥梁进行加固，因此，在进行空心板预制过程中，应当严格按照相关图纸的要求进行施工，护栏的预埋钢筋也必须提前预埋在预制的空心板中。此外，由于再对南引桥加固过程中，结构由城B级提至城A级，活载增加较多，承载力需提高的幅值较大，因此采用主动加固措施：板底纵向粘贴预应力碳纤维板加固。在板底纵向粘贴两道预应力碳纤维板，规格为17000×100×1.4mm高强Ⅰ级碳纤维板，抗拉强度标准值≥2400MPa，受拉弹性模量≥1.6×105MPa，锚下控制张拉应力σcon≥1000Mpa。
（二）预应力工艺
（1）在进行预应力管道设置的过程中，应根据设计相关要求对其进行准确的坐标定位，并使用钢筋对其进行固定；为了避免出现管道下垂或者错位的问题，对于空心板腹板箍筋与定位钢筋，则采用点焊的方式进行连接；如果在施工过程中，出现管道和钢筋碰撞，应对钢筋的位置进行微调。最后，在进行混凝土浇筑之前，还应当对波纹管的密封性进行检查，避免因为混凝土浇筑导致管道出现堵塞的问题。
（2）当混凝土的强度达到设计要求的85%时，且混凝土已经施工完毕7天以上，方可对预制空心进行张拉。根据不同的施工条件，可以结合实际情况适当的延长混凝土的龄期，从而可以降低反拱度，提升混凝土弹性模量。本工程采用两端同时张拉的方式进行张拉，锚下控制应力为0.75fpk=1395MPa。
（3）在进行预应力施加过程中，可以采取同时进行张拉力和引伸量的控制。当预应力钢束张拉到工程要求的张拉力时，此时引伸量值应当控制在设计值的6%上下浮动。在进行实际引伸量值计算时，应注意剔除钢束的非弹性变形影响
（4）本工程在进行预应力钢束张拉过程中，采用的张拉顺序为：左N1→右N2→右N1→左N2。 （5）张拉完成后，为了避免预应力筋出现腐蚀或者松弛的问题，应当立刻进行孔道压浆施工。本工程采用C50水泥浆作为孔道压浆的水泥浆。在进行水泥浆调制过程中，结合工程的现场温度等条件，控制其时间不超过30分钟。并在使用之前和压浆过程中，对其进行实时的攪动。
（6）封锚：在孔道压浆施工完毕后，应当对梁端的水泥浆进行清洁处理。然后还要对支承垫板、锚具及端面混凝土的杂物和污垢进行清洁处理，便于接下来的封锚混凝土浇注。在进行伸缩缝施工之前，应首先对封锚砼进行浇注，并在梁架施工完毕后，对连续段进行立模施工。固定封锚模板之后，应当对梁长进行现场的校对，确保其符合施工设计要求。
（三）空心板安装
本工程在进行预应力空心板预制桥梁安装施工时，采用、设吊孔穿束兜板底加扁担的吊装方法。
（1）支座安装前，将支座垫石上油污等清除，并清扫干净，然后安装支座。梁片安装时必须就位准确，与支座密贴，就位不准确时，必须吊起重放，不得用撬棍移动梁体。
（2）用吊车将空心板梁吊放在运梁平车上，通过运梁便道将梁运至架设位置。梁片运输前，必须经过检验，待各项指标达到规范要求后才装车。装车时，两平车间距要满足支承点的距离要求。
（3）每孔梁安装顺序按先两边后中间，在吊装边梁时，先将空心板梁临时落梁至支承垫石上，移动架桥机，将梁横移至边梁位置落梁就位。
四、结束语
综上所述，本文结合实例对预应力空心板预制桥梁的安装施工工艺进行了分析，通过加强现场的施工管理水平，严格按照相关的施工规范要求，保障了桥梁工程的建设质量。因此，相关企业应当充分了解预应力空心板预制安装施工工艺的标准，加强施工工人的专业技术水平，确保桥梁的建设质量，推动我国桥梁工程的可持续发展。
参考文献：
[1]孙琳.公路桥梁预应力空心板施工工艺[J].科技风，2010（1）：126.
[2]冯明水，潘永超.公路桥梁预应力空心板预制施工工艺[J].商品与质量·建筑与发展，2014，3（8）：17-19.
[3]吴锦平.实例分析桥梁工程中的预应力空心板预制技术[J].科技创新与应用，2017（11）：227-227.
作者简介：向景（1983—），男，汉族，湖南常德人，本科，工程师，主要研究方向：公路桥梁建设。
关键词：桥梁工程；预应力；空心板；安装施工
近年来，在城市桥梁工程中，预应力空心板桥梁的应用越来越广泛。但是在实际施工过程中，受到原材料质量管理、施工质量管理等控制不当的影响，导致桥梁的建设质量存在严重的质量问题，严重影响人们的出行安全。因此，研究分析桥梁预应力空心板预制安装施工工艺具有重要的现实意义。
一、预应力预制空心板梁技术特点分析
在桥梁工程施工过程中，采用预应力空心板预制安装施工工艺，首先在梁场完成了梁体的混凝土浇筑施工，然后当混凝土的强度达到工程设计要求的75%时，进行安装施工，不仅提升了梁体的牢固度，而且提高了梁体的指令和抗裂性能，减少建筑材料的使用，节约工程的成本支出。其主要优势体现在以下几个方面：
（1）梁体可以进行提前的预制，降低了工程所需的施工周期；
（2）梁体预制过程中，在梁场进行单独生产，有助于确保梁体构件的质量，保障了桥梁工程的施工质量；
（3）如果同一桥梁工程需要生产较多的相同类型梁体，采用预应力空心板预制安装施工工艺，不仅可以提升施工的速度，而且降低了施工成本支出。
二、工程概况
罗湾大桥于2010年6月建成通车，由林同炎李国豪土建工程咨询有限公司设计，主桥由广东电白二建施工，南北引桥由省建五公司施工。主线由北引道、北引桥、湖心坪、主桥和南引桥组成。北引道长226m，北引桥长68m，湖心坪長130m，主桥长208m，南引桥长80m，主线总长712m。近年来，随着当地经济快速发展，交通量急剧增长，2015年罗湾大桥已出现较为严重病害，检测评定为不合格状态；南引桥上跨环湖大道，桥下现状净空仅有3.5m，梁底已有严重的车辆刮擦痕迹。对该桥进行维修加固升级改造已势在必行。
结合工程的实际情况，对于南引桥的改造设计如下：南引桥采用20m预应力混凝土空心板，先简支后结构连续体系，按A类预应力构件设计。横断面由14片板组成，板宽124cm，边板悬臂长24.5cm，各梁间设1cm宽接缝。空心板高95cm，顶底板厚均为12cm。
三、桥梁预应力空心板预制安装施工
（一）空心板的预制
（1）在进行空心板混凝土浇筑施工之前，应首先确保模板内无任何杂物，且钢筋上的污渍已经清洁干净，然后对模板进行加固，确保钢筋和模板的各项指标都符合工程设计的相关要求，并对伸缩缝、泄水管、护栏、支座等附属实时的预埋件进行全面的检查，经以上检查都确认无误之后，最后进行混凝土的浇筑施工。
（2）浇筑施工过程中，为了确保预应力孔道、钢筋的位置符合工程设计的要求，应严格对混凝土中骨料的粒径进行控制，最大不应超过20mm。浇筑混凝土的同时，还应做好振捣工作，本工程在空心板梁的两端采用小型插入式捣固器进行混凝土的振捣工作，同时配备了专业的混凝土施工人员负责混凝土的浇筑施工。在振捣之前，首先开启高频附着式振动器，设定时间为40秒，当梁肋浇筑施工完毕后，再使用插入式捣固器振捣，采用30秒的振捣时间进行混凝土的振捣，直到混凝土表面泛浆，不再出现气泡为止。
（3）在施工过程中，为避免空心板出现上拱过大的问题，应严格控制存梁的周期，不应超过90天。如果经过计算发现累积的上拱值比计算值要高出8mm，应当采取有效的措施进行防治。本工程在预制空心板钢束张拉完成之后，各存梁期跨中上拱度计算值及二期恒载所产生的下挠值如下表1、2所示：
（4）空心板预制时，在铰缝的侧模按照每间隔1米，设置一道50cm长度的φ6钢筋，使其表面形成6mm厚度的凹凸不平的粗糙面。
（5）由于本工程的目的在于对桥梁进行加固，因此，在进行空心板预制过程中，应当严格按照相关图纸的要求进行施工，护栏的预埋钢筋也必须提前预埋在预制的空心板中。此外，由于再对南引桥加固过程中，结构由城B级提至城A级，活载增加较多，承载力需提高的幅值较大，因此采用主动加固措施：板底纵向粘贴预应力碳纤维板加固。在板底纵向粘贴两道预应力碳纤维板，规格为17000×100×1.4mm高强Ⅰ级碳纤维板，抗拉强度标准值≥2400MPa，受拉弹性模量≥1.6×105MPa，锚下控制张拉应力σcon≥1000Mpa。
（二）预应力工艺
（1）在进行预应力管道设置的过程中，应根据设计相关要求对其进行准确的坐标定位，并使用钢筋对其进行固定；为了避免出现管道下垂或者错位的问题，对于空心板腹板箍筋与定位钢筋，则采用点焊的方式进行连接；如果在施工过程中，出现管道和钢筋碰撞，应对钢筋的位置进行微调。最后，在进行混凝土浇筑之前，还应当对波纹管的密封性进行检查，避免因为混凝土浇筑导致管道出现堵塞的问题。
（2）当混凝土的强度达到设计要求的85%时，且混凝土已经施工完毕7天以上，方可对预制空心进行张拉。根据不同的施工条件，可以结合实际情况适当的延长混凝土的龄期，从而可以降低反拱度，提升混凝土弹性模量。本工程采用两端同时张拉的方式进行张拉，锚下控制应力为0.75fpk=1395MPa。
（3）在进行预应力施加过程中，可以采取同时进行张拉力和引伸量的控制。当预应力钢束张拉到工程要求的张拉力时，此时引伸量值应当控制在设计值的6%上下浮动。在进行实际引伸量值计算时，应注意剔除钢束的非弹性变形影响
（4）本工程在进行预应力钢束张拉过程中，采用的张拉顺序为：左N1→右N2→右N1→左N2。 （5）张拉完成后，为了避免预应力筋出现腐蚀或者松弛的问题，应当立刻进行孔道压浆施工。本工程采用C50水泥浆作为孔道压浆的水泥浆。在进行水泥浆调制过程中，结合工程的现场温度等条件，控制其时间不超过30分钟。并在使用之前和压浆过程中，对其进行实时的攪动。
（6）封锚：在孔道压浆施工完毕后，应当对梁端的水泥浆进行清洁处理。然后还要对支承垫板、锚具及端面混凝土的杂物和污垢进行清洁处理，便于接下来的封锚混凝土浇注。在进行伸缩缝施工之前，应首先对封锚砼进行浇注，并在梁架施工完毕后，对连续段进行立模施工。固定封锚模板之后，应当对梁长进行现场的校对，确保其符合施工设计要求。
（三）空心板安装
本工程在进行预应力空心板预制桥梁安装施工时，采用、设吊孔穿束兜板底加扁担的吊装方法。
（1）支座安装前，将支座垫石上油污等清除，并清扫干净，然后安装支座。梁片安装时必须就位准确，与支座密贴，就位不准确时，必须吊起重放，不得用撬棍移动梁体。
（2）用吊车将空心板梁吊放在运梁平车上，通过运梁便道将梁运至架设位置。梁片运输前，必须经过检验，待各项指标达到规范要求后才装车。装车时，两平车间距要满足支承点的距离要求。
（3）每孔梁安装顺序按先两边后中间，在吊装边梁时，先将空心板梁临时落梁至支承垫石上，移动架桥机，将梁横移至边梁位置落梁就位。
四、结束语
综上所述，本文结合实例对预应力空心板预制桥梁的安装施工工艺进行了分析，通过加强现场的施工管理水平，严格按照相关的施工规范要求，保障了桥梁工程的建设质量。因此，相关企业应当充分了解预应力空心板预制安装施工工艺的标准，加强施工工人的专业技术水平，确保桥梁的建设质量，推动我国桥梁工程的可持续发展。
参考文献：
[1]孙琳.公路桥梁预应力空心板施工工艺[J].科技风，2010（1）：126.
[2]冯明水，潘永超.公路桥梁预应力空心板预制施工工艺[J].商品与质量·建筑与发展，2014，3（8）：17-19.
[3]吴锦平.实例分析桥梁工程中的预应力空心板预制技术[J].科技创新与应用，2017（11）：227-227.
作者简介：向景（1983—），男，汉族，湖南常德人，本科，工程师，主要研究方向：公路桥梁建设。