交通运输论文混凝土桥梁施工方向论文范文

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　　摘要：本文针对针对后张法预应力混凝土桥梁施工技术，作出了相关的阐述及分析。

　　关键词：后张法,混凝土桥梁,预应力张拉,施工

　　1概述

　　后张法指的是先浇筑水泥混凝土，待达到设计强度的75%以上后再张拉预应力钢材以形成预应力混凝土构件的施工方法。先制作构件,并在构件体内按预应力筋的位置留出相应的孔道,待构件的混凝土强度达到规定的强度(一般不低于设计强度标准值的75%)后,在预留孔道中穿入预应力筋进行张拉,并利用锚具把张拉后的预应力筋锚固在构件的端部,依靠构件端部的锚具将预应力筋的预张拉力传给混凝土,使其产生预压应力；最后在孔道中灌入水泥浆,使预应力筋与混凝土构件形成整体。如图所示预应力后张法。

　　2.张拉前期工作

　　首先是了解桥梁预施应力的设计情况，理解设计意图，复核设计资料。再根据设计要求进行内业资料编制、料具选购、设备选择及检验标定等工作。主要有以下前期工作。

　　2.1张拉控制力计算

　　根据各钢绞线束的设计控制应力和截面积A（mm2），进行各钢绞线束的张拉控制力P（N）计算。即：P=A

　　2.2张拉理论伸长值计算

　　张拉时，钢束从初始应力至控制应力的理论伸长值△L(mm)，可按下式计算：

　　△L=2×kσ-0σEge-μθL11-e-kxkL1+kσ-0σEgL21-e-μθμθ+kσ-0σEgL3n×10（1）

　　式中——张拉时锚下控制应力(MPa)；

　　——开始计算钢束伸长量时的钢束初始应力(MPa)；

　　Eg——钢绞线弹性模量(MPa)；

　　L1——钢束在孔道内直线段长度的一半(m)；

　　L2——钢束在孔道内一端曲线段的长度(m)；

　　L3——钢束在孔道内出口至千斤顶工具锚处的长度(m)；

　　n——张拉端数，即一端或两端张拉；

　　e——自然对数底，e=2.718228；

　　——张拉端钢束弯起角度之和(弧度)；

　　U——钢束与孔道壁间的摩擦系数；

　　X——张拉端至计算截面的孔道长度(m)；

　　k——孔道对其设计位置的偏差系数。

　　张拉时，孔道内钢束从0至控制应力的理论伸长值△LK(mm)为：

　　△Lk=(△L-)/(1-)(2)

　　3预应力孔道的形成及钢绞线的安装

　　预应力孔道的位置、钢绞线是否发生缠绞现象是预应力管道形成及钢绞线安装质量控制的关键。预应力孔道现多采用金属波纹管或塑料波纹管成孔。波纹管使用前要对其外观、尺寸、集中荷载下的径向刚度、荷载作用后的抗渗漏及抗弯曲渗漏等进行试验,允许其渗水,不允许渗漏水泥浆。在管道形成方面应注意以下问题:波纹管要与垫板垂直;波纹管内横截面至少应是预应力筋净截面积的2.0～2.5倍;垫板喇叭口处应没有毛刺;施工缝处预应力管道连接时不允许接管外露,只允许被接管外露;管道间的连接及与喇叭口连接应确保密封性;排气管至少在管道曲线的最高点设置;简支转连续梁板顶板外露波纹管应注意保护,避免从根部断掉造成连接困难。如果孔道位置不准确,势必改变结构的受力状态,还可增大孔道的摩阻,因此孔道位置准确与否直接关系到结构的安全和使用阶段是否会出现裂缝;钢绞线的缠绞使各根钢绞线受力不均,增大了钢绞线之间的摩阻,增大了预应力损失。所以在实际施工中,对于孔道位置的定位、钢绞线穿束必须引起足够重视,按设计坐标位置固定波纹管,定位钢筋间距必须符合设计和现场施工实际要求,确保孔道位置准确,曲线圆滑。在防止钢绞线缠绞方面,可采用人工配合卷扬机牵引锥形牵引装置的方法,避免人工转动钢束穿进而造成缠绞的弊端,使得张拉过程中伸长值满足设计要求,保证预应力的有效施加。

　　4模板支架的影响

　　由于施加预应力,混凝土必然产生弹性变形、轴向变形和上下方向的挠曲。张拉时如果约束其轴向收缩和挠曲,就势必使混凝土产生预想不到的裂缝,重则出现质量事故。因此,张拉前必须拆除对梁体轴向收缩有约束作用的梁侧模板;对于预应力梁板底座变截面处钢底模一般采用较缓的坡度变化,而且也多采用泡沫塑料板或施加预应力前将变截面底模抽除的方法避免梁体局部裂纹和支座变形,这点在施工中要特别注意。

　　5预应力后张法的施工

　　5.1预应力后张法：对力筋施加预应力之前，应对构件进行检验，外观尺寸应符合质量标准要求。张拉时，构件混凝土强度应符合设计要求；设计无要求时，不应低于设计强度等级值的75％。当块体拼装构件的竖缝采用砂浆接缝时，砂浆强度不低于15mpa。对预留孔道应用通孔器或压气、压水等方法进行检查。端部预埋铁板与锚具和垫板接触的焊渣、毛刺、混凝土残渣等应清除干净。应采用先穿束的方法时用压气、压水较好。钢筋穿束前，螺丝端杆的丝扣部分应用水泥袋纸等包缠2-3层，并用细铁丝扎牢；钢丝束、钢绞线束、钢筋束等穿束前，将一端找齐平，顺序编号。对于较长束，应套上穿束器，由引线及牵引设备从另一端拉出。对于夹片式锚具，上好的夹片应齐平，在张拉前并用钢管捣实。预应力筋的张拉顺序应符合设计要求，当设计末规定时，可采取分批、分段对称张拉。

　　5.2当预应力筋施加应力完成，卸载千斤顶后，任须对其做详细检查，此时应注意一下问题：①检查有无滑丝，若有滑丝，其数量不应超过总数量的1％，否则应对其进行更换后，重新张拉。②检查有无断丝，若有断丝其数量不应超过总数量的1％，否则应其进行更换后，重新张拉。③检查夹片外露量。一般情况下，锚头与夹片为配套产品，夹片外露数量为1～3mm，当发现普遍存在夹片外露量>3mm时，可认为锚具不配套或不标准，应退货或换货。④检查分片夹片外露量是否一致。

　　5.3张拉时注意事项。预应力钢绞线张拉时，现场要有明显的标志，严禁闲杂人员进入，张拉过程中，千斤顶后不得站人，防止锚具夹片弹出伤人。预应力钢绞线张拉过程中要严格按程序施工，均匀施加力。油泵操作人员给油和回油要慢，不得骤然间回油和给油。张拉要从最上面的孔道开始左右双向对称张拉，张拉完最上两孔后再张拉下面，同时要有专人量测伸长值，并做好原始记录。

　　6孔道压浆及封锚

　　孔道压浆是后张法预应力工艺的重要环节。须注意压浆用水泥标号应符合设计或规范要求，水泥浆水灰比例控制在0.4～0.45之间，3h后泌水率不宜大于2％最大值不超过3％。24h后泌水应全部被浆吸收。为减少水泥浆收缩，可掺0.05％～0.1％的膨胀剂，并应与水泥浆均匀混合，水泥浆稠度应满足规范要求。灌浆前用压力水冲洗孔道，压力宜控制在0.3MPa～0.5MPa。灌浆顺序应先下后上，直线孔道灌浆可以从构件一端到另一端，曲线孔道应从最低点开始向两端进行，在最高点设排气管。孔道末端应设置排气孔，灌浆时待排气孔溢出浓浆后，才能将排气孔堵住继续加压到0.5MPa～0.6MPa，并稳定2min，保持孔道内压力。每条孔道应一次灌成，中途不应停顿，否则将已压的水泥浆冲洗干净，从头开始灌浆。锚固区发生裂纹必须停止一切张拉和混凝土作业，查明原因并及时处理后方可复工。对需要封锚的锚具，压浆后应先将其周围冲洗干净，并对梁端混凝土凿毛，然后按设计布设钢筋网浇注封锚混凝土。但要严格控制封锚后的梁体长度。对于外露的锚具，应用高标号砂浆抹上，防止锈蚀。

　　结语

　　后张法预应力施工应采取优质的原材料,选用科学合理的施工工艺,施工中应严格控制管道以及锚具安装位置及尺寸,保证压浆所用混凝土配合比、搅拌及浇筑、振捣质量,张拉工艺应得当等才能最终保证施工质量。

　　参考文献

　　[1]刘山洪，李放简明，预应力混凝土桥梁施工手册[M]．北京：人民交通出版社，2006.

　　[2]金恩斯，萨克恩汗．后张法预应力施工技术及质量控制研究[J]，企业技术开发，2009.