道橋施工中后張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用及管理研究

1、<p>　　道橋施工中后張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用及管理研究</p><p>　　摘要：經(jīng)濟的飛速發(fā)展使得道橋發(fā)展取得了巨大的成就。后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)是橋梁施工中的一項重要技術(shù)，在橋梁施工中起到了十分重要的作用。文章就后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在道橋施工中的應(yīng)用進行了探討。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：道橋工程；后張法預(yù)應(yīng)力；應(yīng)用管理 </p><p>　　中圖分

2、類號： TU997文獻標識碼： A </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　近年來，幾起橋梁垮塌事故見諸報端，引發(fā)了社會的廣泛思考，道橋工程施工中，對于材料、進度、技術(shù)管理等問題成為人們關(guān)注的話題。該文結(jié)合蚌埠市黃山大道東段工程Ⅱ標段的工程實際，對該工程中后張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用進行了具體探討。 </p><p><

3、;b>　　一 工程概況 </b></p><p>　　蚌埠市黃山大道東段工程Ⅱ標段曹山路橋為5跨16米裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板橋。該橋位處龍子湖支流現(xiàn)狀為河道及兩側(cè)漫水河漫灘，總寬度80米本橋總長86米，橋梁中心樁號為1+84，橋梁位于道路直線段上，橋梁中心線與道路中心線正交，橋梁在道路兩側(cè)機非分隔帶處斷開，分為三座獨立的橋梁。 </p><p>　　二 后張法預(yù)應(yīng)力

4、張拉的施工技術(shù) </p><p>　　后張法是先制作構(gòu)件，并在構(gòu)件中按預(yù)應(yīng)力筋（束）的位置預(yù)留出相應(yīng)的孔道并進行預(yù)應(yīng)力筋穿束（或者澆注混凝土之后再穿束），待構(gòu)件混凝土的強度達到設(shè)計規(guī)定的數(shù)值后進行張拉，并利用錨具把張拉后的預(yù)應(yīng)力筋（束）固定在構(gòu)件的端部，預(yù)應(yīng)力筋（束）的張拉力主要靠構(gòu)件端部的錨具傳給構(gòu)件混凝土，使其產(chǎn)生壓力。張拉錨固完畢后，盡快壓漿并封錨，使預(yù)應(yīng)力筋（束）不受到銹蝕，并與構(gòu)件連成整體。 </

5、p><p>　?。ㄒ唬┖髲埛A(yù)應(yīng)力施工主要技術(shù)措施 </p><p>　　1.預(yù)應(yīng)力材料加工制作 </p><p>　　（1）預(yù)應(yīng)力材料進場后，首先進行驗收，主要是鋼絞線原材料抽樣試驗及錨具的硬度、套件的檢驗、測試。 </p><p>　?。?）通過抽檢后的預(yù)應(yīng)力筋，即可進行下料工序，按后張預(yù)應(yīng)力梁的工作長度和使用長度下料，下料長度按下式計算:L

6、=L0+張拉端操作長度(圖紙取60cm)x2(兩端對稱張拉)式中，L0為兩端錨具之間的孔道長度。 </p><p>　　鋼絞線下料應(yīng)在平整場地上進行，放線到位后用高速砂輪機切斷。鋼束端頭參差不齊的要輕輕打齊，布置均勻，切記不要用錯型號；穿入孔道及錨孔的鋼鉸線必須梳理順直，不得有纏絞現(xiàn)象。并每隔1.5m-2m用綁扎絲捆扎，扎絲扣向內(nèi)，然后按各長度規(guī)格進行分類掛牌、堆放。本工程兩端采用對稱張拉，張拉方法為多根一束兩端

7、對稱張拉，張拉鋼束時要平穩(wěn)緩慢、均衡對稱。 </p><p>　　2.預(yù)應(yīng)力孔道埋管 </p><p>　?。?）預(yù)應(yīng)力孔道采用預(yù)埋金屬波紋管成型，金屬波紋管按孔道長度制作，對于長度不夠的波紋管，可用大一號規(guī)格的波紋管進行連接，用膠帶紙密封。 </p><p>　?。?）波紋管定位是根據(jù)設(shè)計圖紙?zhí)峁┑母骺刂泣c標高，用扁擔筋定位，扁擔筋根據(jù)梁板寬度分別用12,8U形鋼

8、筋焊接，間距為40cm-60cm扁擔筋直接與骨架焊接，波紋管放入后應(yīng)用8U形鋼筋固定焊接在扁擔筋上，防止混凝土施工時孔道上浮而偏離位置。 </p><p>　?。?）錨墊板與波紋管連接處為防止水泥砂漿滲入，應(yīng)用膠帶紙密封。喇叭管端口也應(yīng)填塞泡沫塊或棉砂，并用膠帶紙封閉，防止水泥砂漿進入。 </p><p>　　（4）波紋管走勢要平滑、順直，不得有死彎或硬折。直線段在牽線調(diào)整后即可進行鋼絞線

9、穿束。穿束時先用特制的鋼絲網(wǎng)套和牽引頭套在鋼絞線束端頭，再用粗鋼絲與牽引頭連接，先將粗鋼絲穿過孔道再拖動牽引頭和鋼絞線束直至達到設(shè)計位置，注意鋼絞線束不要在孔道內(nèi)纏繞。 </p><p>　?。?）穿束完畢的鋼絞線束端頭工作長度應(yīng)適當纏裹保護，避免混凝土施工時鋼絞線粘上水泥漿而影響夾片的夾持能力。整個預(yù)應(yīng)力筋安裝完畢并檢查調(diào)整后，即可進行隱蔽驗收工作。 </p><p><b>

10、　　3.預(yù)應(yīng)力筋張拉 </b></p><p>　?。?）混凝土施工時，振動捧不要直接擊打波紋管、錨墊板或其他相關(guān)埋件，以免位置發(fā)生偏移或漏漿等影響后序工作。 </p><p>　?。?）張拉施工，砼強度要達到設(shè)計強度的90% ,齡期要達到7d以上才能張拉。張拉前需對張拉油表與油頂配套標定，確定出控制應(yīng)力下的油表讀數(shù)曲線或得到其相應(yīng)的回歸方程。 </p><

11、p>　　（3）張拉控制采用雙控法，即應(yīng)力控制為主、伸長值為輔的控制方法進行張拉質(zhì)量控制。 </p><p>　　（二）后張預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時伸長量的計算與量測 </p><p>　　1．預(yù)應(yīng)力材料基本參數(shù) </p><p>　　16m空心板梁布置2孔4束Фs15.2鋼絞線、2孔3束Фs15.2鋼絞線，鋼絞線的張拉采用后張法張拉。根據(jù)鋼絞線的力學特性和物理性質(zhì)，已

12、知： </p><p>　　鋼絞線的設(shè)計抗拉強度：Fpk=1860 MPa </p><p>　　鋼絞線的彈性模量：EP=1.95×105 MPa </p><p>　　單根鋼絞線的截面積：AP=140 mm2 </p><p>　　所有鋼絞線經(jīng)材料測定均為低松弛鋼筋，預(yù)應(yīng)力鋼束單根鋼絞線公稱直徑15.2mm，公稱質(zhì)量1.101Kg

13、/m，松馳度不超過2.5%。預(yù)埋預(yù)應(yīng)力管道使用金屬波紋管。 </p><p>　　由于在張拉過程中考慮到預(yù)應(yīng)力的損失，所以最終的錨下控制應(yīng)為： </p><p>　　σcon=0.75Fpk =1395 MPa </p><p>　　2.張拉力及伸長量計算 </p><p>　　預(yù)應(yīng)力張拉分為三個階段即： </p><p&

14、gt;　　初應(yīng)力(15%σcon)——30%σcon——100%σcon </p><p>　?。?）計算同時張拉4束鋼絞線時的張拉力為(N=4) </p><p>　　最終張拉力為：F=σcon*AP*N=781.2KN </p><p>　　初應(yīng)力(15%σcon)時張拉力為： </p><p>　　F1=15%σcon=117.18KN

15、 </p><p>　　張拉應(yīng)力是30%σcon時的張拉力為： </p><p>　　F2=30%σcon=234.36KN </p><p>　　張拉應(yīng)力是100%σcon時的張拉力為： </p><p>　　F3=100%σcon=781.2KN </p><p>　　16m空心板梁4Фs15.2張拉力為781.2

16、KN，張拉時對控制張拉力和引伸量，采用雙控即張拉應(yīng)力達到控制應(yīng)力時，實際引伸量應(yīng)在理論引伸量的6%范圍內(nèi)。 </p><p>　?。?）計算同時張拉3束鋼絞線時的張拉力為(N=3) </p><p>　　最終張拉力為：F=σcon*AP*N=585.9KN </p><p>　　初應(yīng)力(15%σcon)時張拉力為： </p><p>　　F1

17、=15%σcon=87.885KN </p><p>　　張拉應(yīng)力是30%σcon時的張拉力為： </p><p>　　F2=30%σcon=175.77KN </p><p>　　張拉應(yīng)力是100%σcon時的張拉力為： </p><p>　　F3=100%σcon=585.9KN </p><p>　　16m空心板

18、梁3Фs15.2張拉力為585.9KN，張拉時對控制張拉力和引伸量，采用雙控即張拉應(yīng)力達到控制應(yīng)力時，實際引伸量應(yīng)在理論引伸量的6%范圍內(nèi)。 </p><p>　　（3）鋼絞線伸長量計算 </p><p>　　后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線在張拉過中，主要受到以下兩方面的因素影響：一是管道彎曲影響引起的摩擦力，二是管道偏差影響引起的摩擦力，導致鋼絞線張拉時，錨下控制應(yīng)力沿著管壁向梁跨中逐漸減小，因而每

19、一段的鋼絞線的伸長值也是不相同的。根據(jù)橋涵規(guī)范，預(yù)應(yīng)力鋼絞線的理論伸長值按照下式計算： </p><p>　　----------（1） </p><p>　　式中：——預(yù)應(yīng)力鋼絞線的平均張拉力（N），直線筋取張拉端的拉力，兩端張拉的曲線筋，計算方法見下式。 </p><p>　　——預(yù)應(yīng)力筋的長度（mm）； </p><p>　　——預(yù)應(yīng)力

20、筋的截面面積（mm2），取140mm2； </p><p>　　——預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量。 </p><p>　　式中：——預(yù)應(yīng)力鋼絞線的平均張拉力（N）； </p><p>　　—預(yù)應(yīng)力筋張拉端的張拉力（N）； </p><p>　　—從張拉端至計算截面的孔道長度； </p><p>　　—從張拉端至計算截面曲線孔道部

21、分切線的夾角之和（rad）； </p><p>　　—孔道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)，取0.0015。 </p><p>　　—預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁的摩擦系數(shù)，取0.25。 </p><p>　　從公式（1）可以看出，鋼絞線的彈性模量Ep是決定計算值的重要因素，它的取值是否正確，對計算預(yù)應(yīng)力筋伸長值的影響較大。 </p><p><b&g

22、t;　?。ㄈ┓忮^及灌漿 </b></p><p>　　1.安裝工作錨具前需掏干凈錨墊板到波紋管之間的雜物，保證水泥漿能從灌漿孔順利通到波紋管內(nèi)，預(yù)應(yīng)力張拉完畢后及時封錨，待有一定強度后(通常為24h)在每個灌漿孔和排氣孔上接上球形閥門，以備使用。 </p><p>　　2.灌漿用水泥采用42.5號以上的普通硅酸鹽水泥，凈漿水灰比為0.4左右，根據(jù)施工情況可適量摻入膨脹劑或減水

23、劑，施工前要進行試配，用凈漿攪拌機攪拌，用壓力灌漿機從灌漿管處壓漿。 </p><p>　　3.灌漿時先用自來水沖洗孔道，然后開始壓漿。壓漿從最低點灌漿口壓入，每個排氣孔處派專人看守。當各自孔道依次流出清水，稀漿、濃漿后持續(xù)數(shù)秒鐘，再將各自出氣孔和孔隙堵住。當所有排氣孔都封堵完后，再加壓至0.5MPa-0.7MPa即可封閉灌漿口。 </p><p>　　4.壓漿除具備必要設(shè)備外，應(yīng)由有經(jīng)驗

24、的熟練人員來操作，灌漿時先用自來水沖洗孔道。 </p><p>　　5.灌漿工作在張拉后應(yīng)在設(shè)計要求時間內(nèi)進行，保證工作的連續(xù)性。 </p><p>　　6.灌漿過程中，每臺班取三組水泥砂漿試塊進行強度檢驗，其強度應(yīng)滿足設(shè)計要求。 </p><p>　　7.灌漿后，用高速砂平而切割機切除外露多余預(yù)應(yīng)力筋。再根據(jù)設(shè)計要求，在灌漿驗收后進行端頭處理工作。 </p&