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工程师论文:预应力混凝土箱梁预制施工技术及控制措施
作者:管理员    发布于:2020-07-30 10:25:30    文字:【】【】【
摘要:随着国家发展与社会运行对桥梁质量与规模要求的飞速提升,近年来我国桥梁建设领域也取得了迅猛发展,与此同时,预应力混凝土箱梁预制工艺作为施工的重中之重,凭借自身的显着优势,在桥梁施工中的应用也愈发广泛。

  摘    要: 基于对预应力混凝土箱梁预制施工技术及质量控制的探讨研究,本文首先从工程概况入手,并以此为基础对预应力混凝土箱梁预制施工技术以及质量控制的有效措施展开分析,总体实现了预应力混凝土箱梁预制施工的高效化,希望能够为有关人士提供帮助。

  关键词: 预应力技术; 混凝土施工; 箱梁预制;

  1 、引言

  随着国家发展与社会运行对桥梁质量与规模要求的飞速提升,近年来我国桥梁建设领域也取得了迅猛发展,与此同时,预应力混凝土箱梁预制工艺作为施工的重中之重,凭借自身的显着优势,在桥梁施工中的应用也愈发广泛。尤其是我国基础建设中最重要的构成之一就是桥梁,因此,需选择合适的预应力混凝土箱梁预制施工技术,并有效落实保证质量控制措施,从而在根本上提高桥梁施工的效率和整体质量。

  2、 工程概况

  小草湖至乌鲁木齐段改扩建项目XWGJ-2标段位于新疆乌鲁木齐市达坂城区,路线沿白杨河河谷及现有G30高速公路布设。本合同段为分离式路基,上行线起点桩号SK3481+300,终点桩号SK3492+200,共10.9km。下行线起点桩号XK3481+000,终点桩号XK3492+500,共11.5km。主要工程内容包括:大桥8座、中桥12座、小桥12座、涵洞66道、短隧道1处(长472m),以及改移G312线(共计5.84km)、路基土石方工程、防护排水工程和河道铺砌等。桥梁上部结构主要为装配式预应力混凝土连续箱梁、现浇预应力混凝土连续箱梁。

  3 、预应力混凝土箱梁预制施工技术

  3.1 、模板制作与安装

  在制作箱梁模板的过程中,应尽可能选择整体组合的钢模板,并注重将设计尺寸作为根据严格操作,在加工厂加工拼装成型后,还需按照有关标准进行检查,确定和要求相符后再向工地运输并使用;应将振动器支架安装于梁腹板与端横梁扇面,为后续振捣器的安装提供便利。施工人员应在立模前先整修,并将脱模剂涂抹于内侧,支模应使用龙门吊或吊车来进行移运与模板安装;可采取对拉螺杆来固定模板上、下口,将海绵止浆带或者是设置于模扇间,将橡胶止浆套设置于侧模与底模间;必须保证模板安装位置的准确性,以及支撑的可靠性与牢固性,在预制箱梁吊装方面,可以参考图1中的步骤,使吊装质量得到保证;模板在使用中的维修保养力度必须加强,且拆模后需平稳安放,在有效清除上面的锈污并上油后,使用防雨布覆盖,已达成防雨、防锈与防尘的目的。
 

预应力混凝土箱梁预制技术与质量控制策略
 

  3.2 、绑扎钢筋及预应力管道预埋

  应用于预应力混凝土箱梁预制中的钢筋材料,其实多半都是已经经过加工的半成品,如此更有利于现场施工的顺利进行,而在钢筋焊接的同一时间,施工人员也可进行预应力管道埋设,但必须确保对以波纹管位置为例的因素充分考虑。在设置预应力管道进行坐标定位的时候,需注重采取加固措施,使移位问题得到有效规避;应使用套管与胶布包牢管道接口,避免混凝土浇筑时水泥浆渗入,从而导致管道被堵。

  在绑扎钢筋的过程中,钢筋保护层垫块与预埋筋安装必须得到足够的重视,特别是对于箱梁连续端上两侧箱梁钢筋来讲,更是需要严格根据设计进行搭接长度预留,同时翼缘板U型钢筋也必须留足。在安装完毕底腹板钢筋与预应力管道之后,必须经过应有的检验步骤,合格后才能关模;顶板钢筋、预应力管道及相应的模板安装结束后,进行检验,合格后梁体混凝土浇筑方可实施。

  3.3、 混凝土浇筑技术

  混凝土浇筑通常情况下应从梁端开始,并且沿梁体分层浇筑直至完毕,浇筑需确保一次性即完成;对于梁体处理来讲,应该将附着式振动器分别安装于其底部与上部;应将混凝土振捣规范作为根据严格执行,尽可能为管道密集处的振捣质量提供更高保证,在保证混凝土不会出现蜂窝、空洞或者麻面的情况,使箱梁预制质量得到更高保障。另外,混凝土浇筑时应注重预应力管道不能受到碰击,否则容易造成孔道移位或损坏等质量问题;混凝土终凝后应及时进行洒水养生,可采取覆盖土工布的方式洒水养护,或采取目前较为智能的自动喷淋养生系统;梁体端部与翼板外边等,在拆模后需对指定位置按照规范要求进行凿毛处理。

  3.4 、预应力张拉

  在混凝土强度与设计强度相符、龄期达到要求后,方可进行预应力张拉作业。本项目预应力钢绞线张拉采用智能张拉系统,在张拉施工之前应在经国家授权的法定计量技术机构定期进行标定。张拉油表不低于1.0级。千斤顶必须与油表配套校正,其校正系数不大于1.05。张拉主要流程:下料编束编号→穿束对中调整→预应力张拉→外露钢绞线切割。预应力钢绞线张拉应将锚下张拉力与钢束延伸量作为根据进行双控;张拉顺序实施的严格性必须要得到保证,预应力钢铰束的两端必须保持对称与均匀的状态;张拉程序为0→初应力→σcon,持荷5min锚固,张拉完成24h内检查确认无滑丝、断丝现象,即可切割锚外多余钢绞线。如果梁体在张拉作业的过程中,出现异常的声音或情况,则应该先将操作暂停,明确异常情况产生的原因之后,采取有效措施处理,再继续进行张拉。

  3.5、 孔道压浆

  在进行箱梁预制中的孔道压浆时,采取真空灌浆的施工工艺。

  第一,施工人员需确保球阀、排气阀等部件的有效连接。

  第二,施工人员应提前进行真空试抽:(1)关闭所有的灌浆阀与排气阀,并将抽真空阀打开;(2)启动真空泵抽真空,对压力表读数并记录管内真空度,然后停泵大概1min,如果此时压力仍保持不变,即确定孔道能达到真空状态并维持真空状态。

  第三,水、水泥以及膨胀水泥在称好量后,应尽快向搅拌机倒入,搅拌2min后再倒入减水剂搅拌,3min之后水泥浆即可出料,并立即进行泵送。

  第四,将灰浆加入灌浆泵之后,高压橡胶管出口就会打出浆体,施工人员需观察浆体是否达到标准浓度,如果是则灌浆泵可以关闭,但此时必须注重使用高压橡胶管灌浆管,来扎牢出浆口;随后施工人员应启动真空泵,直到真空度处于-0.06MPa~0.09MPa之间后,再启动灌浆泵;浆体流通过空气滤清器时,抽气阀必须及时关闭,同时开启排气阀;若浆体稠度与之前没有差异,则灌浆还需持续2-3min,等到孔道内压力达标后,灌浆才能结束。

  第五,抽真空管与真空泵在使用完毕后,必须及时、有效地拆卸;清洗重点应放在阀门、灌浆泵以及空气滤清器上,同时粘有灰浆的工具也不能忽视,从而为下次操作提供便利。

  3.6 、封锚与箱梁移运存放

  在进行预应力混凝土箱梁预制中的封锚混凝土施工前,由梁端压浆导致的散浆应首先清除,此时施工人员需再对梁端混凝土进行凿毛与湿润,才能尽量提高浇筑封锚混凝土或封锚块预制的质量,同时养护工作也绝对不能忽视。而在箱梁移运存放方面,施工人员则应注重以下几点:第一,张拉及压浆结束且强度已达标后,应做好生产日期与梁号等信息的标识,向存梁场移运、堆放。第二,可采取吊孔穿索兜托的方法来吊装梁体,且此过程中主梁横截面对称中心垂直需得到保证,这是避免倾斜的关键。第三,存梁区场地的排水设施也要得到重视,且应针对梁端支座进行混凝土枕梁施工,枕梁下的地基需采取填沙砾的方式处理;枕梁上应合理放置垫木,在支座附近设置梁支点;各层层间应设置垫木。

  4 、预应力混凝土箱梁预制施工质量的控制措施

  4.1、 注重相关体系与制度的创建与落实

  4.1.1 、质量管理体系

  应创建完善的工程质量检查机构,并将项目经理设置为第一责任人,保证质量目标与管理措施严格、彻底的落实到实际施工中;质量计划和管理制度的健全性必须要得到保障;各级责任目标应科学制定,并向每位人员身上分层落实,确保质量责任制能充分发挥其重要作用。在创建施工质量保证体系的过程中,应充分考虑工程技术、质检、试验及测量监控等,由项目经理负责其在施工过程中的有效实施;与此同时,应安排工作态度积极、责任心强、道德水平高以及综合素质好的人员,来负责施工质检、试验与测量工作,在确保施工队伍水平达标的基础上,为质量目标顺利达成提供更高程度的保障。

  4.1.2 、质检体系

  为保证施工质量达到相关标准,施工单位还应建立完善的质检体系,并创建配套的技术质量部的质量监督组。每个施工步骤在结束之后,都应由技术人员在表格上填写记录,同时辅助质量检测人员,先展开施工质量的自检,合格后监理工程师检查,合格后对相关的记录进行签认,转入下道工序施工。每月由项目质检工程师组织质量检查小组至少进行一次全面检查,对存在的问题做好记录并及时解决落实。同时,质检组还组织质量检查小组进行不定期的随机检查。

  4.1.3 、质量奖罚制度

  一旦在施工中发现不遵守规章制度作业的现象,或者是由于施工人员失职,引发质量问题或严重的质量事故,除应采取经济制裁的方法之外,责任追究和严肃处理也是非常必要的,如果情节过分严重,则还应追究当事人的刑事责任。但如果在施工现场管理人员的领导下,全体施工人员全都保持着一丝不苟的态度,坚持质量标准、认真负责,施工全过程并未发生质量事故,则应适当给予精神或物质奖励。各施工工区、班(组)或施工人员个体,若能做到坚持原则、守职尽责,表现优异且成绩优异,或者在重大质量事故规避上有突出表现的人员,则应根据具体情况来给予奖励。

  4.2 、混凝土浇筑质量控制的重点

  第一,在箱梁预制准备阶段中,即应请资质合格的试验室来配制混凝土,确保其性能与配合比能和工程要求相符,且需出具混凝土配合比报告,在总监理工程师审查并批准之后,才能应用于预制箱梁施工中;混凝土配合比应按照施工现场的天气情况,进行加减水的灵活调整。原材料计量准确和混凝土的搅拌时间都必须严格控制,同时因为混凝土搅拌站和箱梁预制场地距离较近,所以在混凝土搅拌结束之后,需重点检测其坍落度与扩展度。

  第二,由于箱梁底板较宽,且箱室也会占据一定的空间,所以底板混凝土的浇筑难度还是比较大的,此时为保证箱梁底板混凝土浇筑质量达标,应将坍落度控制在200mm~205mm,扩展度大概为570mm~580mm;在实际浇筑的过程中,布料应遵循从两端至中间的原则,并安排技术人员进入箱室,按照标准振捣底板的混凝土。

  第三,浇筑箱梁底腹板混凝土时,内芯模板上浮是很常见的现象,但如果不能及时处理,极易导致箱梁顶面抬高,并造成龟裂以及顶板厚度变薄的问题,此时为这种质量缺陷得到规避,施工技术人员可将以下措施落实于混凝土浇筑:(1)在浇筑完底板混凝土之后,混凝土的坍落度应尽可能降低,从而实现对浇筑速度的控制,降低其对于芯模的浮力。(2)应将预压块放置于箱梁底部,且各箱室中间都应放置一个边长为1m的立方体混凝土方块;也可以将扁担以1m的间距设置在箱梁顶部,扁担材质应为小钢轨,两端铰与侧模相连接,将支腿焊接在芯模中心,以达成顶住芯模的目的。

  第四,混凝土在浇筑完成后,表面其实都会存在或多或少的气泡和麻面,从而使混凝土的外观质量下降,此时可以采取下列措施,尽可能降低气泡与麻面带来的影响:(1)在振捣时应选择插入式或附着式的设备,前者的移位间距必须控制在范围半径的1.5倍之内,和侧模间的距离大概为50mm~100mm,向下层混凝土插入的深度大概为50mm~100mm;各振捣点的延续时间应控制在25s左右,观察混凝土下沉停止且没有气泡,表面出现浮浆即可停止。(2)附着振捣器的布置间距应为3m。

  5 、结束语

  综上所述,虽说我国预应力混凝土箱梁预制技术水平,在近几年的发展中已有显着提升,但与人民群众对桥梁日渐提升的要求相比较来讲,其依然存在极大的进步空间,若想在最大程度上发挥预制箱梁在桥梁工程中的重要作用,相关探索研究仍需进一步深入。而站在质量

  控制的角度上来看,其必须以达标的技术水平为基础,在保证施工全过程管理严格、组织认真、安排严密的情况下,为桥梁工程的顺利施工及质量提供更高程度的保障。

  参考文献

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脚注信息

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