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【摘 要】桥梁施工过程中,张法预制箱梁的张拉控制是桥梁工程质量的重要保障措施。本文从后张法预制箱梁的张拉力影响因素和张拉力计算的角度入手,研究张法预制箱梁的张拉控制的基本工艺和措施,并给出张拉控制工程中注意问题和事项,希望能够对道路桥梁的施工提供某种程度辅助作用。
【关键词】桥梁施工;后张法预制箱梁;张拉控制
1 引言
后张法预制箱梁是众多桥梁施工成熟工艺之一,也是桥梁的重要组成结构形式之一,因此被广泛应用到公路、铁路桥梁的建设工程之中。对张拉力的有效控制有利于箱梁结构的稳固,从而成为确保构筑高质量箱梁的基石。另外,后张法预制箱梁具有不同的建造标准,如30m箱梁,需要根据实际桥梁工程的需求制作。但是,后张法预制箱梁的张拉控制工艺却是一个较为繁杂和较难调控的程序和施工项目,需要掌握恰当的控制力度,需要熟练的技术工人才操作其中的每个环节,并在施工进度、精度、效度等方面确保张拉控制的质量,从而满足桥梁施工的基本要求。
2 后张法预制箱梁的张拉力影响因素
后张法预制箱梁的张拉控制的关键是对箱梁钢绞线预应力的有效监控,通常所采用的控制方式是:千斤顶油压值+钢绞线伸长值。张拉作业时,应该从箱梁的两侧分不同的级别依次增加张拉预应力,当该力的数值达到1.05бk的时候,应该暂停一段时间(一般为5分钟),并测算钢绞线的长度值,观测是否到达了良好的张拉效果。
混凝土的强度超过标准强度的十分之九的时间点是实施张拉力控制的最佳时机,预应力钢绞线被实施张拉力控制的时候,所承受的实际张拉力极易受到两方面的摩擦阻力的左右,其一是箱梁金属管道扭曲时引发的摩擦阻力;其二是箱梁金属管道出现安装偏差时带来的摩擦阻力。上述两方面的阻力常常致使控制应力在箱梁金属管道外壁方向上逐渐远离实际张拉的要求方向,而且控制应力越来越小,从而极易导致张拉失败。所以,在张拉作业的过程中,要做好分段计算箱梁钢绞线伸长值的工作,这是基于上述现象说引起的钢绞线伸长值段间差异而考虑的。
3 后张法预制箱梁的张拉控制工艺
3.1张拉控制的前期准备
后张法预制箱梁的张拉控制前期准备工作大致包括如下几个方面:
3.1.1 张拉操作台和防护板的制作。在制作时,要设置好高度和倾斜角度,而且要能够自由的调节,确定好千斤顶等设备的安装位置。在张拉控制设备(如千斤顶)后面一定距离内装置必要的防护板。
3.1.2 检测预制箱梁在相同条件之下,各组成段的养护试块的强度情况、所使用弹模的设计规格和合格情况、以及养护试块的使用龄期情况,从而判断是否符合张拉的实际需求。
3.1.3 检测配套张拉设备的状况,主要是对千斤顶、油泵、油压表等工作效能的检查,以判断它们是否符合标定的有效期以及是否达到了张拉的要求。具体做法是参照千斤顶校验回归方程将在不同级别的张拉吨位作用下油压表的实际显示值估算出来,并记录下来备用。
3.1.4 检测预制箱梁的锚垫板下部混凝土的制作情况,主要观察混凝土之中是否出现蜂窝、空洞等不符合要求的现象,如果确实出现,可以引入一些补强做法,将锚垫板上面的冗余混凝土清除出去。
3.1.5 预制箱梁的实际张拉控制之前需要去掉箱梁侧模,以清除侧模对箱梁主体结构轴的收缩约束力,从而可以有效避免箱梁主体结构在张拉的过程中出现局部应力裂纹的情况。
3.2 张拉控制设备的安装
后张法预制箱梁的张拉控制设备主要有工作锚、压顶器和工具锚等。
3.2.1 工作锚的安装时,应多注意对锚具的清洁工作,应保证锚具的各处没有任何形式的杂物出现。安装的中心工作是确定适合、恰当的工作锚定位,一般要做到锚环对准孔道,钢纹线的端头用锥形导帽固定,同时要逐根将钢纹线送入锚孔之中,当然不可允许钢纹线扭结的情况出现。
3.2.2 压顶器和工具锚的安装通常同时进行,安装之前,需要对工作锚的安装状态进行必要的检测,安装良好的主要指标是锚环与孔道对中,工作锚夹片足量无缺失。在确认工作锚安装良好之后,依次安装压顶器和千斤顶,同时在千斤顶的末端装置工具锚。这里需要指出的是,工具锚与工作锚在外形和原理是毫无二致的,唯一的区别就是工具锚的安装之前,锚孔内部必须填涂润滑剂(材质要求为蜡质,厚度要求为1mm,而且要保证均匀),目的是可以使工具锚在张拉结束之后能够自动松开下来。另外一个重要的注意事项是工具锚、工作锚和压顶器三者之间的连接钢纹线务必要直挺,不能有扭曲和打结。
3.3 张拉控制的操作流程
3.3.1 油泵阀门的开启,以正式启动油泵电机,需保证电机阀门的全部打开。
3.3.2 张拉油路上泄压阀的关闭与调压阀的调节。首先是将张拉油路上的泄压阀关闭,然后逐步调控张拉油路上的调压阀,使得通流孔渐渐变小,从而致使压力渐渐增大,当压力值升高到张拉油压时要将调压阀打开。
3.3.3 顶压回程油路上卸压阀的关闭与调压阀的调节。这里主要要保证压力达到张拉要求的程度。
3.3.4 进油和排油操作。一方面,千斤顶的回程油缸要不断实施进油作业,而张拉油缸则要不断实施排油作业。
3.3.5 复位操作。主要是指将活塞回程恢复到初始位置,同时要将调节调压阀和卸压阀均处于打开的状态。
3.3.6 张拉控制设备的卸载。一次张拉结束后,要将工具锚,千斤顶及顶压器等张拉控制设备卸载下来,为一下次的张拉控制做好准备工作。
3.4 张拉力的应变控制措施
后张法预制箱梁的张拉控制是主要针对钢纹线来展开的,所以在钢纹线张拉控制应力时,必须要将锚口摩阻损失精确地考量进来,而且这个损失情况最好能够根据施工需要现场测算,从而不至于导致钢纹线的张拉应力超过极限值。一般而言,桥梁施工后张法预制箱梁工程所使用的钢纹线均处于低松弛状态,所以在张拉控制的过程中,不宜将钢纹线实施超张拉操作。钢绞线张拉力的应变控制措施为:钢绞线应为双控应变,其伸长量的核准不要直接测量,宜视具体情况进行推算,而且推算值应该控制在6%之内;张拉应力的控制要在持荷5min之后进行锚定操作,从而能够保障张拉力控制的持续开展。
4 后张法预制箱梁的張拉控制注意问题
4.1 张拉控制过程中,所使用的油泵电机的行程要时刻在额定要求之下运转。
4.2 张拉控制过程中,油泵电机的油压要时刻保持小于最大张拉油压,否则会出难以控制的局面。
4.3 不同情况下的进油操作,要采取不同的出来措施,如果油顶的张拉缸要实施进油操作,那么回程油缸及液压顶压器要进行必要的回油;如果油顶的回程油缸要实施进油操作,那么张拉油缸就一定要进行必要的回油。
4.4 顶压的基本出来要求是张拉油路的升压状态要小于1.2 MPa,这里需要时刻关注这个压力值,不得出现超压状态。
4.5 不同的钢绞线要注意采用不同的张拉方式。一般而言曲线型的和长度大于25m的直线型预应力钢绞线最好在钢绞线的两端同时进行张拉施工,张拉时需先锚定一端,在稳固之后,在另外的一端进行预应力补充环节,从实现该端的锚定。另外,两端张拉的过程中,要保证对称同时,而且油压的实际增加速率也要保持一致。
4.6 在张拉的过程中,需观测意外情况的出现,比如说不明原因的响动声、各种压力表的指针不规则抖动,钢绞线的滑丝现象等。如果出现上述情况,要及时采取应对之策,查明问题的原因,更换或修理相关设备,并依据需求进行必要的补充张拉操作。
参考文献
[1]赵向阳.浅谈现浇箱梁后张法预应力张拉施工控制要点.中国西部科技[J],2011(12):21-23
[2]孙昌盛.浅谈后张法预应力箱梁施工技术.科技信息[J].
[3]葛国庆.后张法预制箱梁预应力损失的计算和控制探析.绿色科技[J],2011(12):218-220
[4]梅伏明, 刘士诚, 杜军虎.后张法预应力箱梁预制工序时间卡控技术实践.云南水力发电[J],2011(2):79-81
【关键词】桥梁施工;后张法预制箱梁;张拉控制
1 引言
后张法预制箱梁是众多桥梁施工成熟工艺之一,也是桥梁的重要组成结构形式之一,因此被广泛应用到公路、铁路桥梁的建设工程之中。对张拉力的有效控制有利于箱梁结构的稳固,从而成为确保构筑高质量箱梁的基石。另外,后张法预制箱梁具有不同的建造标准,如30m箱梁,需要根据实际桥梁工程的需求制作。但是,后张法预制箱梁的张拉控制工艺却是一个较为繁杂和较难调控的程序和施工项目,需要掌握恰当的控制力度,需要熟练的技术工人才操作其中的每个环节,并在施工进度、精度、效度等方面确保张拉控制的质量,从而满足桥梁施工的基本要求。
2 后张法预制箱梁的张拉力影响因素
后张法预制箱梁的张拉控制的关键是对箱梁钢绞线预应力的有效监控,通常所采用的控制方式是:千斤顶油压值+钢绞线伸长值。张拉作业时,应该从箱梁的两侧分不同的级别依次增加张拉预应力,当该力的数值达到1.05бk的时候,应该暂停一段时间(一般为5分钟),并测算钢绞线的长度值,观测是否到达了良好的张拉效果。
混凝土的强度超过标准强度的十分之九的时间点是实施张拉力控制的最佳时机,预应力钢绞线被实施张拉力控制的时候,所承受的实际张拉力极易受到两方面的摩擦阻力的左右,其一是箱梁金属管道扭曲时引发的摩擦阻力;其二是箱梁金属管道出现安装偏差时带来的摩擦阻力。上述两方面的阻力常常致使控制应力在箱梁金属管道外壁方向上逐渐远离实际张拉的要求方向,而且控制应力越来越小,从而极易导致张拉失败。所以,在张拉作业的过程中,要做好分段计算箱梁钢绞线伸长值的工作,这是基于上述现象说引起的钢绞线伸长值段间差异而考虑的。
3 后张法预制箱梁的张拉控制工艺
3.1张拉控制的前期准备
后张法预制箱梁的张拉控制前期准备工作大致包括如下几个方面:
3.1.1 张拉操作台和防护板的制作。在制作时,要设置好高度和倾斜角度,而且要能够自由的调节,确定好千斤顶等设备的安装位置。在张拉控制设备(如千斤顶)后面一定距离内装置必要的防护板。
3.1.2 检测预制箱梁在相同条件之下,各组成段的养护试块的强度情况、所使用弹模的设计规格和合格情况、以及养护试块的使用龄期情况,从而判断是否符合张拉的实际需求。
3.1.3 检测配套张拉设备的状况,主要是对千斤顶、油泵、油压表等工作效能的检查,以判断它们是否符合标定的有效期以及是否达到了张拉的要求。具体做法是参照千斤顶校验回归方程将在不同级别的张拉吨位作用下油压表的实际显示值估算出来,并记录下来备用。
3.1.4 检测预制箱梁的锚垫板下部混凝土的制作情况,主要观察混凝土之中是否出现蜂窝、空洞等不符合要求的现象,如果确实出现,可以引入一些补强做法,将锚垫板上面的冗余混凝土清除出去。
3.1.5 预制箱梁的实际张拉控制之前需要去掉箱梁侧模,以清除侧模对箱梁主体结构轴的收缩约束力,从而可以有效避免箱梁主体结构在张拉的过程中出现局部应力裂纹的情况。
3.2 张拉控制设备的安装
后张法预制箱梁的张拉控制设备主要有工作锚、压顶器和工具锚等。
3.2.1 工作锚的安装时,应多注意对锚具的清洁工作,应保证锚具的各处没有任何形式的杂物出现。安装的中心工作是确定适合、恰当的工作锚定位,一般要做到锚环对准孔道,钢纹线的端头用锥形导帽固定,同时要逐根将钢纹线送入锚孔之中,当然不可允许钢纹线扭结的情况出现。
3.2.2 压顶器和工具锚的安装通常同时进行,安装之前,需要对工作锚的安装状态进行必要的检测,安装良好的主要指标是锚环与孔道对中,工作锚夹片足量无缺失。在确认工作锚安装良好之后,依次安装压顶器和千斤顶,同时在千斤顶的末端装置工具锚。这里需要指出的是,工具锚与工作锚在外形和原理是毫无二致的,唯一的区别就是工具锚的安装之前,锚孔内部必须填涂润滑剂(材质要求为蜡质,厚度要求为1mm,而且要保证均匀),目的是可以使工具锚在张拉结束之后能够自动松开下来。另外一个重要的注意事项是工具锚、工作锚和压顶器三者之间的连接钢纹线务必要直挺,不能有扭曲和打结。
3.3 张拉控制的操作流程
3.3.1 油泵阀门的开启,以正式启动油泵电机,需保证电机阀门的全部打开。
3.3.2 张拉油路上泄压阀的关闭与调压阀的调节。首先是将张拉油路上的泄压阀关闭,然后逐步调控张拉油路上的调压阀,使得通流孔渐渐变小,从而致使压力渐渐增大,当压力值升高到张拉油压时要将调压阀打开。
3.3.3 顶压回程油路上卸压阀的关闭与调压阀的调节。这里主要要保证压力达到张拉要求的程度。
3.3.4 进油和排油操作。一方面,千斤顶的回程油缸要不断实施进油作业,而张拉油缸则要不断实施排油作业。
3.3.5 复位操作。主要是指将活塞回程恢复到初始位置,同时要将调节调压阀和卸压阀均处于打开的状态。
3.3.6 张拉控制设备的卸载。一次张拉结束后,要将工具锚,千斤顶及顶压器等张拉控制设备卸载下来,为一下次的张拉控制做好准备工作。
3.4 张拉力的应变控制措施
后张法预制箱梁的张拉控制是主要针对钢纹线来展开的,所以在钢纹线张拉控制应力时,必须要将锚口摩阻损失精确地考量进来,而且这个损失情况最好能够根据施工需要现场测算,从而不至于导致钢纹线的张拉应力超过极限值。一般而言,桥梁施工后张法预制箱梁工程所使用的钢纹线均处于低松弛状态,所以在张拉控制的过程中,不宜将钢纹线实施超张拉操作。钢绞线张拉力的应变控制措施为:钢绞线应为双控应变,其伸长量的核准不要直接测量,宜视具体情况进行推算,而且推算值应该控制在6%之内;张拉应力的控制要在持荷5min之后进行锚定操作,从而能够保障张拉力控制的持续开展。
4 后张法预制箱梁的張拉控制注意问题
4.1 张拉控制过程中,所使用的油泵电机的行程要时刻在额定要求之下运转。
4.2 张拉控制过程中,油泵电机的油压要时刻保持小于最大张拉油压,否则会出难以控制的局面。
4.3 不同情况下的进油操作,要采取不同的出来措施,如果油顶的张拉缸要实施进油操作,那么回程油缸及液压顶压器要进行必要的回油;如果油顶的回程油缸要实施进油操作,那么张拉油缸就一定要进行必要的回油。
4.4 顶压的基本出来要求是张拉油路的升压状态要小于1.2 MPa,这里需要时刻关注这个压力值,不得出现超压状态。
4.5 不同的钢绞线要注意采用不同的张拉方式。一般而言曲线型的和长度大于25m的直线型预应力钢绞线最好在钢绞线的两端同时进行张拉施工,张拉时需先锚定一端,在稳固之后,在另外的一端进行预应力补充环节,从实现该端的锚定。另外,两端张拉的过程中,要保证对称同时,而且油压的实际增加速率也要保持一致。
4.6 在张拉的过程中,需观测意外情况的出现,比如说不明原因的响动声、各种压力表的指针不规则抖动,钢绞线的滑丝现象等。如果出现上述情况,要及时采取应对之策,查明问题的原因,更换或修理相关设备,并依据需求进行必要的补充张拉操作。
参考文献
[1]赵向阳.浅谈现浇箱梁后张法预应力张拉施工控制要点.中国西部科技[J],2011(12):21-23
[2]孙昌盛.浅谈后张法预应力箱梁施工技术.科技信息[J].
[3]葛国庆.后张法预制箱梁预应力损失的计算和控制探析.绿色科技[J],2011(12):218-220
[4]梅伏明, 刘士诚, 杜军虎.后张法预应力箱梁预制工序时间卡控技术实践.云南水力发电[J],2011(2):79-81