预应力工程技术(精选12篇)
预应力工程技术 第1篇
1) 纵向束采用金属波纹管制孔, 制孔内径有92 mm, 102 mm两种;竖向预应力筋采用内径ф43 mm金属波纹管制孔;横向预应力钢绞线采用内径6 mm19 mm金属波纹管。
2) 纵向波纹管接长时, 所有连接必需密封可靠。
3) 先对钢筋进行绑扎, 然后再对预应力管道进行安装, 在安装管道时, 一定要确保位置的准确, 固定管道的定位网钢筋应与主筋焊接, 定位网与波纹管用细铁丝捆扎, 使制孔装置上、下、左、右均不能移动波纹管。一定要确保锚下垫板的同心, 让管道轴线与支承板面处于垂直状态, 管道中心的偏差不大于10 mm。纵向束定位网片间距直线段不大于100 cm, 曲线段不大于50 cm。向上弯曲的预应力孔道宜设排气孔, 其位置应在孔道的最高处。
4) 腹板的竖向钢筋选用精轧螺纹, 下端是需要固定的固定端, 另一端为张拉段。将固定端钢筋露出锚具外长度范围控制在50 mm左右, 露出的螺纹用胶带封闭。张拉端钢筋伸出锚具外的长度为连接器长的一半。
5) 在施工过程中, 为了防止波纹管被碰撞挤压变形, 在孔道内穿直径略小于孔道直径的PVC管。若预留孔洞或者普通钢筋与预应力管道相碰时, 可适当调整孔洞或普通钢筋位置。
6) 混凝土浇注完成, 待终凝后及时抽出PVC管, 并用压力水冲洗孔道。
2 预应力钢绞线穿束
1) 切割后的钢绞线应挂上长度及编号标志牌, 并分类存放, 且应架离地面, 防止锈蚀。
2) 穿束前, 应用空气压缩机清除管道内积水及污物, 还应核对穿束的管道编号和钢束是否相符, 以防穿错。
3) 有锈坑的钢束不得穿入孔内张拉, 但允许有轻微的浮锈。
4) 穿束可用人工穿束, 也可用卷扬机穿束, 根据现有设备及钢束长度选择。
3 预应力张拉
对预应力进行纵向的张拉, 预应力张拉遵循先纵后横、左边右边对称的原则, 对预应力进行张拉时, 一定要确保其强度达到80%以上。
3.1 张拉步骤
开始对钢绞线进行张拉前, 首先要对油路的可靠性进行检查, 检查安装是否正确合理, 若没什么问题后可以将油泵开动, 将油缓慢地灌入张拉油缸, 在钢绞线尚未拉紧前, 对千斤顶的位置进行调整, 确保预应力管道轴线的位置和中心线的位置处于一条直线上。一定要减少钢绞线的摩擦阻力, 与此同时对夹片进行调整使钢绞线被夹片紧夹, 对于张拉的每一根钢绞线一定要确保其均匀受力。接着使用千斤顶按照规定的速度对称进行张拉, 直到达到初始张拉应力后再停止, 对钢绞线初始张拉长度进行测量并进行记录, 以上的步骤完成后, 开始进行第二级张拉, 对第二次张拉的长度进行测量并做好记录, 接着继续进行最终的张拉, 然后对其实际的伸长量进行测量, 同时与计算伸长量进行比较。
预应力张拉采取双控法控制。即在张拉力满足设计要求的情况下, 预应力筋伸长量与设计计算伸长量之差在±6%以内。张拉前需要对千斤顶及配套油泵进行检校标定, 同时预应力筋的理论伸长量计算应准确无误。张拉按照设计图纸的顺序进行。
3.2 张拉作业注意事项
为了提高预应力张拉的准确度, 需要定期对张拉设备进行认真地检查。对千斤顶校正后需要将其实际张拉吨位和相应的压力表读数关系制成图表, 这样有助于查找使用。
在开展张拉工作时, 一定要确保梁两端人员的沟通通畅, 出现不正常情况时, 便于及时地制止, 同时及时采取有效的措施进行处理。由于对两端钢绞线施加的预应力大小是同等的, 所以伸长量也应该基本相同。假如出现的差别较大, 就说明出现了问题, 需要及时查找出原因, 然后合理地进行纠正。在开展张拉作业时, 两端的危险区域不需设置警示牌, 以免造成不必要的人员伤亡。
张拉时的混凝土强度不得低于图纸规定的设计强度。张拉中, 要控制千斤顶工作行程在最大允许行程以内。张拉完毕卸下工具锚及千斤顶后, 要检查是否有断丝, 以及工作夹片的压痕是否平齐, 若不平齐则说明有滑丝。若有断丝、滑丝出现, 须视具体问题采取相应的解决措施后, 才能进行下一道工序。预应力钢束张拉完毕后, 严禁撞击锚头。多余的钢绞线应用切割砂轮机切割, 切割后剩下的长度L>3 cm。
张拉现场须有明显标志, 与该工作无关的人员严禁入内;张拉或退楔时, 千斤顶及锚具后面不得站人, 以防预应力筋拉断或夹片飞出伤人;油泵运转有异常情况时, 要立即停机检查。在测量伸长量时, 要停止开动油泵。
对张拉力进行严格的控制, 钢绞线的张拉达到所要求的张拉力时, 不能迅速将油泵关闭, 需要等到2 min以后才能关闭, 这样做的目的主要是补偿钢铰线的松弛所造成的张拉力损失, 同时对张拉的结果进行检验。对控制张拉力的伸长量进行测量并记录。当出现伸长量超标时应从如下方面入手分析:张拉设备的可靠性即千斤顶与油泵的标定是否准确;弹性模量计算值与实际值的偏差;伸长量量测是否准确;理论伸长值计算是否正确等方面查找原因。
参考文献
[1]张卫国.浅析公路桥梁施工中预应力技术研究[J].中国城市经济, 2011 (12) .
[2]蒋志强.浅析桥梁施工中的预应力梁板常遇通病及采取措施[J].科技与企业, 2011 (7) .
[3]花宏飞.桥梁预应力体系施工过程常见问题及处理措施[J].中小企业管理与科技, 2011 (9) .
桥梁工程预应力箱梁的施工技术论文 第2篇
关键词:现浇预应力;混凝土;箱梁;施工技术
1工程概况
基于桥梁预应力工程的施工技术分析 第3篇
关键词:桥梁预应力工程施工技术
1. 前言
桥梁预应力工程本身是一种基础性的工程项目,在我国所有的工程项目中均发挥着重要作用。通常情况之下,桥梁预应力工程各项施工技术整体质量的优劣,会对其利用价值造成直接影响。价值桥梁预应力工程的施工具备繁琐性、操作精准性、要求高、时间紧以及任务重等特征,对于提升桥梁整体利用效率起着十分关键的推动作用,因此严格把握桥梁预应力工程的施工技术显得尤为重要。
2.桥梁预应力工程的施工技术分析
2.1严格把握预应力筋制束及下料工艺
在对锚具、预应力筋等设备进行复检且合格之后,即可进行预应力筋制束及下料操作程序。在下料环节,必须严格把握下料时间,施工人员还需提前对图纸进行复核,查看下料长度和图纸要求长度之间的吻合度。在此环节,如果发现下料长度存在误差,必须及时予以解决。在操作环节,首先需要把预应力筋输送至下料位置,以木楔或脚手架管等对其进行固定处理。接着将预应力筋外包装拆开,坚持“先长筋后短筋”的下料顺序,以防原材料被浪费[1]。同时,确保钢绞线的顺直度,防止其切口出现松散或者侧弯等情况,如果下料过程遭遇死弯,需要将钢绞线切掉。除此以外,在预应力筋摆放方面,应当坚持分类摆放与分类使用的原则,且用挤压锚具对其进行挤压之后,确保挤压套筒外还留有预应力筋5mm左右。
2.2严格把握锚垫板的具体安装工艺
在对锚垫板进行安装之前,应以设计图纸为参考指标,仔细检查锚具孔数与锚具型号是否符合既定要求。在对锚垫板和张拉槽进行连接时,应以螺栓作为其基本纽带,且两者间应当保持密切紧贴的关系,确保连接面和孔道处于对中垂直的状态。此外,待张拉槽完成安放操作之后,需对其进行定位牢固,且在穿插波纹管之前还需装设螺旋筋。
2.3严格把握孔道成型工艺
待横梁钢筋、腹板等成型之后,即可对孔道的定为钢筋进行焊接,并装设波纹管。对于管道而言,其安装程序必须严格按照图纸要求坐标进行,确保其牢固性。如果普通钢筋和管道之间的位置出现冲突,必须将普通钢筋移开,管道位置禁止出现改变。在波纹管方面,其定为钢筋实际间距应当控制在50cm左右,若平弯转折位置管道的弯曲率相对偏大,需要缩小其钢筋间距。同时,在管道接头位置,其连接管材质以塑料型波纹管为主,长度控制为6倍管道内径,必须超过30cm。而接头两端还需以防水胶带对其进行缠绕,确保管道的牢固性于密封性[2]。此外,接头管的安放位置以预应力直线段为主要选择,以免孔道出现角度变化或者是曲线突变等情况。
2.4严格把握穿束工艺
一般情况下,若预应力呈现出横向状态,应当实施人工穿束;若预应力呈现出纵向状态,则应当实施机械穿束。对于横向两端的全部预应力筋,都应当采取多根编束或者是整束编束的方式对其进行处理,再将其穿入至孔道内。将预应力筋正式穿入至孔道之前,应以胶带对其前端进行包裹,有利于穿束的顺畅性,防止交叉缠绕等情况的发生。对于纵向类预应力筋,建议以穿束机实现穿束程序。而在穿束之前,严格把握穿束机的安设位置,以脚手架对捆状预应力筋进行固定处理,以防出现倾倒等问题。待穿束操作程序完成之后,还需密封管道端口,以防进入大量湿气。
2.5严格把握预应力筋各项张拉工艺
基于预应力筋各项张拉工艺技术而言,必须严格把握以下几个环节:第一,张拉准备工作。选购张拉设备,并对相关配套设施的性能进行检测。检测完毕后需要对油表、高压油泵以及千斤顶等进行试运行,确保其操作的稳定性。待混凝土材料已经满足拆模标准后,将其模板拆除,并对张拉槽口进行清洁处理,对承压板后面的混凝土进行检查。
第二,张拉程序。首先,选定准确位置安装锚具,使之与孔道处于对中状态。在对夹片进行安装时,确保夹片外露长度的一致性。其次,对预应力筋进行两端张拉操作实践时,一般需要同时张拉其两端,张拉至某个既定应力状态之后,需要进行持荷操作,以此方式提升应力的有效性与稳定性。而如果以应力控制手段对预应力筋进行张拉,则需仔细校核其伸长值。一般情况之下,标准伸长值和实际伸长值之间的误差应当控制在(-6.0%,6.0%)之内[3]。再次,在张拉操作过程当中,应当仔细做好记录工作,并将记录表交予监理人员进行确认。待张拉的控制力已经趋于稳定之后,即可执行锚固操作。对于夹片状的锚具,应当保证其顶面的整齐性,两者间的错位应当控制在2mm以内,同时露出高度应当控制在4mm以内。最后,张拉完成且检测合格之后,以砂轮锯对预应力筋超出部分进行切除,确保其外露长度在3cm以上[4]。
第三,张拉顺序。如果图纸中未对张拉顺序进行严格要求,需要施工人员根据相关原则执行张拉操作,确保构件受力处于对称状态。对于横向束,在张拉时应当先中间后两边,以中间为起点朝着两端张拉,而针对腹板束来说,应当以腹板底部的中部为起点进行张拉。
2.6严格把握孔道压浆工艺
在灌浆之前的十五天,结合设计要求、施工环境等基本信息,对水泥浆进行试配,并提供配比报告,根据质量要求选购适合的膨胀剂、水泥以及外加剂等原材料。接着对压浆设施进行严格检查,用以提升其使用性能,确保灌浆程序的流畅性。待张拉工艺完成后的十二小时以内,即可执行孔道压浆操作,如果水泥的粘稠程度符合既定要求,就可用该水泥浆对灌浆管道实施润滑处理,用以提升管道浆体整体稳定性。等到管道浆体达到凝固状态之后,需对空穴进行有效清洁,并根据既定要求执行封锚操作。
3.结束语
桥梁预应力工程的施工对于施工程序的严肃性与谨慎性提出了较高要求,而為了提升桥梁整体利用价值,需要相关部门与技术人员严格把握预应力筋制束及下料工艺、锚垫板的各项安装工艺、孔道成型工艺、穿束工艺、预应力筋各项张拉工艺和孔道压浆工艺等,通过优化桥梁预应力工程的施工技术,确保桥梁能够充分体现其价值。
参考文献:
[1]黄腾,陈喜凤,刘岭.基于蚁群优化算法的大跨度预应力混凝土桥梁挠度预测[J].东南大学学报(自然科学版),2013,22(22):235-240.
[2]杨忠,梁俊辉,张升彪,刘礼明,张丹.超声成像法在桥梁预应力管道注浆质量检测中的应用[J].公路工程,2012,37(05):168-171.
[3]楼梦麟,洪婷婷,李强.预应力桥梁竖向振动特性和地震反应分析[J].同济大学学报(自然科学版),2013,41(02):173-178.
[4]周家刚,尹新刚.在役预应力混凝土桥梁预应力检测技术——现状、技术难点与展望[J].公路交通科技(应用技术版),2012,06(06):219-222.
路桥工程后张法预应力施工技术 第4篇
路桥工程施工时每道施工工序都很重要, 针对施工工序的具体特点, 施工人员也会采取相应的施工技术开展施工作业。在桥梁工程基础、承台与墩柱施工因其自身特点所致, 施工时一般会采用后张法预应力技术。下面我们就后张法预应力施工工艺作详细介绍。
1 后张法预应力施工准备工作
1.1 预应力材料质量控制措施
施工单位选购材料时一定要严格把关材料质量, 所选材料一定要为信誉好、质量优的生产厂家产品。产品必须具备出厂合格证, 对于到场的施工材料一定要严格检验, 这样它的强度、刚度和严密性与螺旋压接缝咬合度等才可满足施工质量标准要求。
1) 对于进场材料施工人员一定要安排好固定场地进行存放, 并且防雨与防潮设施要做到位。一些材料要根据工程施工进度有计划的进料, 或者在施工现场一边采用一边加工制作。对于锈蚀严重的不能使用, 只能报废处理;
2) 运、安放波纹管过程中, 为了减少或者避免外力作用导致波纹管发生变形, 施工人员要将出现变截面波纹管及时更换掉;
3) 施工人员要重视波纹管的保护, 尽可能的减少它的损伤。另外还要减少电焊作业, 当普通钢筋骨架可以成型后还要铺设一道波纹管, 并用振捣棒对混凝土进行振捣, 而且要避开波纹管。对于波纹管的接头最好采用规格较大的波纹管当作套管, 套管长度大概在20cm~30cm之间, 套管接头应处于套管内部对口且居中的位置。两端环向缝隙要借助胶带将其封闭严密。
1.2 选择质量合格的预应力张拉设备
1) 施加预应力前还要核查一遍张拉设备质量, 其所用机具设备和仪表需要派专人使用与管理, 然后定期进行维护与校验。千斤顶和它的配套设施油汞、油压表也都要一块校验。每台油泵要选择两块压力表配套施工, 施工时只使用一块, 另一块则为备用。张拉力和压力表二者之间的关系可借助校验得出来;
2) 张拉机具设备要和锚具配套着一块使用, 而且进入施工现场前还要认真检查、校验一遍。一些张拉机具设备因为长期没有使用, 就要在使用前对其作全面的校验, 其使用过程中的校验期限要根据施工机具设备具体情况而定。如果千斤顶的使用时间超过6个月或者200次以上或者使用期间发生不正常现象就要检修或者重新校验。弹簧测力计校验期限要控制在2个月以内。
2 后张法预应力施工技术应用分析
路桥工程的基础、承台以及墩柱施工进展到一定程度后, 就可对其预应力混凝土连续梁开展施工作业。连续箱梁要采取分段施工, 而且每节段要分两次进行浇筑, 一般要先对箱梁底板和腹板砼进行浇筑, 随后采用立顶模对顶板砼进行浇筑。
2.1 箱梁施工作业
1) 立模
立模施工流程:先涂一层脱模剂, 然后把钢筋绑扎好, 再采用止浆海绵条贴在接缝上, 并安装好侧模、内模与端模。
2) 对钢筋加工和绑扎
预应力钢筋砼箱梁里普通钢筋分为受力筋和架立钢筋两种, 其形状较为复杂, 而且数量比较多。施工人员要先把普通钢筋制成平面或者立体骨架, 一般骨架需现用模具制好, 并焊接牢固;各主筋骨架之间以及骨架和斜筋之间常会采用双面焊, 其焊缝长度不得小于施工设计规定钢筋直径5倍左右, 进而可以有效避免吊装期间出现变形现象。当钢骨架绑扎好以后, 还要结合每根预应力的钢束坐标, 对骨架进行划线, 并且要对定位筋进行点焊, 随后才可将固定筋绑扎好。对于普通钢筋但其成功绑扎为骨架以后, 还要结合预应力钢束座标与曲线要素, 先对骨架上面的钢筋进行测量画线, 随后点焊定位筋, 最后再在定位筋上面绑扎钢束导向筋。
3) 分层分束对波纹管进行绑扎
预应力钢束的孔道常会采用预埋塑料波纹管来成孔, 通常塑料波纹管需要外购, 而且要有充足的刚度与强度, 并且检验后的水密性必须确保合格。波纹管长度要结合管道的长度来定制, 如果接头位于施工现场就要把所有每段波纹管都联接在一块。这样接缝位置还要采用封口纸将其包裹2~3层, 其长度也不能低于20cm, 以免漏浆现象出现。
对于波纹管控制点放出位置, 施工人员要根据设计图纸给出的预应力管道坐标进行确定:当梁体钢筋骨架和定位网片都绑扎好以后, 施工人员要把波纹管从定位网片设计位置穿入进行, 并要保证定位的准确性。不管是哪个方向出现偏差都要控制在距离跨中4mm的范围内, 但是不能超过4mm, 其它的部位则不能超过6mm, 等到检查校正之后才可把它固定好, 这样才能防止混凝土浇筑期间波纹管出现上浮、压弯以及移动现象。另外拐点位置要确保定位的准确性, 以确保圆滑和线形的顺畅。
4) 混凝土浇筑
箱梁混凝土浇筑期间要从一端往另一端分层进行浇筑, 振捣则要选择插入式振捣器, 并以附着式振捣器辅助施工作业的开展。浇筑混凝土前, 还要验收钢筋和模板, 在此期间要着重检查波纹管和预埋件的位置, 观测波纹管表面有无孔洞出现, 如果有孔洞就要采用胶带进密封, 以免浇筑混凝土期间砂浆漏入波纹管里面, 一旦质量检测合格则要上报给监理工程师进行检查, 随后才可对混凝土进行浇筑。
混凝土需采取龙门吊配料斗将其灌注入模, 并且水平斜向要分层进行灌注, 一般分层厚度要控制在30cm以内, 纵向灌注要一次性完成。纵向分为两个工作班先后同步开展施工作业, 对于混凝土的上下层也要同时进行灌注, 上层前端要距离下层前端2m左右, 并且不能低于1.5m。采用插入式振动棒进行振捣时, 振捣棒必须布点均匀, 然后逐步进行振捣, 而且不能与波纹管、模板发生碰撞, 从而防止波纹管被捅破出现漏浆现象。因为一次性浇筑梁比较大, 其持续工作的时间也比较长, 所以捣固手连续工作的时间要控制在6个小时以内, 这样才能避免因劳动强度太大, 促使过振或者漏振现象出现。
5) 梁体混凝土养护
梁体混凝土全部浇筑完毕后, 要等到表面收浆初凝之后, 才可在其顶部覆盖一层土工布, 然后对其侧面贴膜并洒水养生。混凝土浇筑后的前3天属于重点养生时段, 一般养护时间不得低于7天。为了避免预制梁上的拱度变大, 预制梁和桥面现浇层因龄期差距促使过大收缩差形成, 这时存梁期不能超过90d。
6) 拆模
施工人员要在混凝土强度高达15MPa后才可将其内模拆除, 而当其满足设计强度75%要求后才可把顶、底拉杆以及隔板等拆除, 最后要在每道横隔板之间采用方木作支撑, 随后从两端模往中间进行拆模。
2.2 预应力施工作业
1) 钢绞线准备
钢绞线要采用砂轮机进行切割机下料, 所有下好钢绞线要安置在平地上, 并且要按照施工设计要求将其绑扎成束, 以免发生相扭, 随后分层并分号开展钢束、编束以及穿束施工。等到预应力钢束就位之后, 每一钢束两端位置都要安设好灌浆孔, 其最高处还要安设排气孔。
2) 张拉
预应力张拉设备主要有压力表、油管、油泵以及拌浆机和压浆机等。一般混凝土强度满足90%的设计强度要求后, 并且它的龄期不低于7天时才可进行张拉, 张拉两端都要对称进行;孔道位置准确与否, 灌浆孔与排气孔能否满足施工设计要求都要格外注意;另外孔道的内应要确保通畅, 并且不含水份与杂物, 锚具垫板与板面接触产生的焊渣以及混凝土残渣都要清理干净;如果条件允许还需对张拉操作人员开展必要的技术培训工作。
3 结论
总而言之, 后张法预应力施工质量关系到桥梁建设的关键, 作为工程负责人, 必须认真履行自己的职责, 加强对施工技术人员的指导;作为施工技术人员要按照施工规范合理开展施工作业, 不断学习与研究新技术, 提高预应力施工水平, 使该技术可以更好的应用到路桥工程施工中。后张法预应力施工技术的施工效果好, 今后在工程领域还有更为宽广的应用空间, 会创造出更多经济价值与社会效益。
参考文献
[1]孙立民.后张法有黏结预应力施工技术研究[J].民营科技, 2013 (10) .
[2]任恩平, 宋涛文, 高汉青, 郑旗.后张预应力结构灌浆料的流变特征及应用研究[J].混凝土, 2013 (10) .
[3]黄陶智.后张法预应力在钢筋混凝土工程中的应用[J].四川建材, 2013 (5) .
[4]周杰华.后张法预应力张拉端砼破裂的处理及预防[J].福建建筑, 2013 (12) .
[5]杨忠山.后张无粘结预应力钢筋混凝土梁施工质量控制浅析[J].城市建筑, 2013 (17) .
预应力工程技术 第5篇
结合武汉长江二桥病害的工程实例,阐述采用无粘结体外预应力加固桥梁的施工原理和方法,施工步骤和要点,为桥梁加固工程提供参考.
作 者:程建华 Cheng Jianhua 作者单位:中铁大桥局武汉分公司,湖北武汉,430050 刊 名:北京工业职业技术学院学报 英文刊名:JOURNAL OF BEIJING POLYTECHNIC COLLEGE 年,卷(期): 8(2) 分类号:U445.7+2 关键词:体外预应力 裂缝 钢绞线 加固
民用建筑预应力混凝土工程新技术 第6篇
关键词:民用建筑;预应力;混凝土;施工技术
预应力混凝土按预应力度大小可分为全预应力混凝土和部分预应力混凝土。全预应力混凝土是指在全部使用荷载下,受拉边缘不允许出现压应力,它适用于要求混凝土不开裂的结构;部分预应力混凝土是指在全部使用荷载下,受拉边缘允许出现一定的拉应力或裂缝,由于其综合性能好、费用低,因而在实际工程中应用十分广泛,以下将探讨三种施工技术方法。
一、先张法施工技术
先张法施工是在浇筑混凝土前,用张拉机械先张拉预应力筋并锚固,然后进行普通钢筋的绑扎、支模板、浇筑混凝土,待混凝土养护达到规定强度后,放松预应力筋,借预应力筋弹性回缩,使混凝土与预应力之间产生粘结力,从而使钢筋混凝土构件受拉区的混凝土承受预压应力,为预应力混凝土台座先张法生产示意图,一般情况下,先张法施工适于生产中小型构件。
1.施工工艺
(1)台座准备
台座是先张法施工的主要设备之一,它随预应力筋传递全部的拉力。因此,台座应具有足够的强度、刚度和稳定性。台座按构件形式分为墩式和槽式两类,具体选用时,根据张拉构件种类、吨位和施工条件而定。墩式台座长度以100 m为宜,张拉一次可生产多根预应力混凝土构件,减少了张拉力和临时固定的工作以及预应力筋滑移、横梁变形引起的预应力损失,墩式台座宽度一般为2~3 m,具体宽度视情况而定。
墩式台座台面是预应力混凝土构件成型的胎膜,要求表面光滑,无起灰、起砂、起毛、裂缝、起壳等现象。墩式台座台面平整度用2m直尺检查不大于2 mm,伸缩缝视情况而定,尽量符合模数,排水坡度一般为0.3%一0.5%为宜。
夹具是预应力筋进行张拉和临时固定的工具,要求夹具工作可靠、施工方便、成本低。根据施工特点,夹具一般分为张拉夹具和锚固夹具。张拉夹具是张拉预应力筋的机构,要求工作可靠,操作简单,能以稳定的速率加荷。
(2)预应力筋张拉
先张法预应力筋的张拉有单根和成组张拉两种。单根张拉力小,设备简单;多根张拉力大,设备、锚固要求应严格,张拉应力预应力筋张拉应力应按照表1的规定:
张拉程序为减少松弛而引起的应力损失,在施工过程中张拉应力值通常超过规范规定的控制应力,即超张拉。预应力钢丝超张拉应力为5%,由于钢筋应力损失在最初几分钟内可完成40%~50%,故常持荷2 min。预应力筋的张拉程序:0→105%控制应力或0→103%控制应力。
(3)预应力筋的检验:
①位置:张拉后锚固位置偏差不得大于5 mm和构件截面最短边长的4%。
②预应力:张拉后预应力的偏差不得大于或小于构件全部钢筋预应力值总和的5%。张拉顺序一般情况下,张拉多根钢筋时,为避免台座承受过大的偏心压力,应先张拉靠近台座截面重心处的预应力筋。
(4)混凝土的浇筑和养护
钢筋张拉完毕,侧模安装好后,即浇筑混凝土,并且必须一次性浇筑完毕,不允许留设施工缝。构件应避免台面温度缝,若不能避开,必须在温度缝上铺设塑料薄膜或钢板等,混凝土强度不低于C30。混凝土配合比应采用低水灰比,并控制混凝土水泥用量和粒径级配。浇筑过程中,必须振捣密实,不得漏振,尤其是端部。对叠层混凝土构件,生产时,应待下层构件强度达到8~10 N/mm?后,再进行上层混凝土构件浇筑。混凝土的养护温度一般不得超过20℃,但若防止因温差引起的预应力损失,可按正常升温制度加热养护,不需二次升温。
混凝土养护
用台座法制作的预应力混凝土构件,一般采用自然养护,为了缩短混凝土的养护时间,加速台座的周转率,提高生产量,也可以采用蒸汽养护或加早强剂。
当采用钢模制作预应力混凝土构件,将钢筋直接锚固在钢模上,温度升高时,由于模板与钢筋有同样变形,因而不会引起应力损失,可以采用一般的加热养护制度。
(5)预应力筋放张
预应力筋的放松是预应力建立的过程,放松方法和顺序是否正确,直接影响构件的质量,因此,在放松之前应确定可靠的放松顺序和放松方法,采取相应的技术措施确保工程质量。
预应力筋的放松必须待混凝土达到设计规定的强度以后才可以进行。当设计无要求时,应不低于设计的混凝土立方体抗压强度标准值的75%。采用氧气乙炔焰预热粗钢筋放松时,应在烘烤区轮换加热每根钢筋,使其同步升温。此时,钢筋内力徐徐下降,外形慢慢伸长,待钢筋出现缩颈。即可切断。此法应注意防止烧伤构件。
二、后张法施工技术与特点
后张法施工是在钢筋混凝土结构成型时,在规定的设计位置预留孔道,待混凝土结构达到设计强度后,将预应力筋穿人孔道中张拉;亦可先穿筋,然后用锚具将预应力筋锚固在构件上后进行孔道灌浆。
1.后张法的施工特点:
①后张法施工适用于大型预应力混凝土构件、大跨度构件。
②后张法施工不需要固定的台座设备,不受地点限制,广泛适用于现浇混凝土结构及道路、桥梁等的拼装作业。
③后张法施工工序多,工艺复杂,锚具永远留置在构件内,不能周转使用。
④后张法施工适用于单根粗钢筋、钢筋束、钢绞线等。
后张法施工由于直接在混凝土构件上进行张拉,故不需要固定的台座设备,不受地点限制,适用于在施工现场生产大型预应力混凝土构件,特别是大跨度构件。后张法施工工序较多,工艺复杂,锚具作为预应力筋的组成部分,将永远留置在预应力混凝土构件上,不能重复使用。
2.锚具的使用
在后张法中,锚具是建立预应力值和保证结构安全技术的关键,要求锚具的形状尺寸准确,有足够的强度和刚度,受拉后变形小,锚固可靠,不致产生预应力筋的滑移和断裂现象。此外,还应力求取材容易,加工简单,成本低廉,使用方便。锚具或其附件上宜设置灌浆孔道,灌浆孔道应有使浆液通畅的截面积。
后张法所用锚具根据其锚固原理和构造形式不同,可分为螺杆锚具、夹片锚具、锥销式锚具和镦头锚具四种体系;在预应力筋张拉过程中,按锚具所在位置与作用不同,又可分为张拉端锚具和固定端锚具;预应力筋的种类有热处理钢筋束、消除应力钢筋束或钢绞线束、钢丝束。因此按锚具的锚固钢筋或钢丝的数量,可分为单根粗钢筋锚具、钢筋束和钢铰束锚具、钢质锥形锚具等。
3.预应力筋的制作与安装
预应力粗钢筋的制作一般包括配料、对焊、冷拉等工作。预应力筋的下料长度由计算确定,计算时应考虑锚具的特点,对焊接头的压缩量,钢筋的冷拉率、弹性回缩率、张拉伸长值和构件长度等影响。预应力钢筋束在冷拉后进行,为了减少钢铰线的结构变形和应力松弛的损失,在下料前需经预拉。钢丝束的制作比较复杂,随锚具形式不同,制作方法也有差异,但一般需经过调直、下料、编束和安装锚具等工序。钢丝束、粗钢筋、钢筋束的安装按照图纸下料要求进行穿筋。穿筋过程中,注意清孔及孔的通畅,并注意调整两端留出的长短,要保证张拉时锚具的工作长度。
4.预应力筋的张拉
①张拉时对混凝土构件强度的要求:后张法施工进行预应力筋张拉时,要求混凝土强度应符合设计要求或不得低于设计强度的75%。
②张拉顺序和制度:根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010--2002)确定张拉控制应力。对多根预应力筋应分批、对称进行张拉。分批张拉时,由于后批张拉混凝土易产生弹性压缩,从而引起前批张拉预应力筋的应力降低,因此应增加前批预应力筋的应力。对称张拉是为了避免张拉构件截面呈现过大偏心受压状态。对平卧叠浇的预应力混凝土构件应自上而下逐层张拉。为减少上、下层之间的摩阻力引起的预应力损失,可逐层加大张拉力,但底层构件张拉力不应超过顶层的预应力筋的张拉力。
5.孔道灌浆
预应力筋张拉完毕,孔道应尽快灌浆,以防止预应力筋锈蚀,增加结构的整体性和耐久性。灌浆采用纯水泥浆或水泥砂浆,水泥强度等级不低于32.5 MPa的普通硅酸鹽水泥。由于纯水泥浆收缩性较大,为增加灌浆的密实性和纯水泥浆的流动性,可加入适量的微胀剂或其他对预应力筋无腐蚀作用的外加剂。灌浆顺序应先下后上,以避免上层孔道漏浆阻塞下层孔道,灌浆要求缓慢均匀地进行,一次完成,不得中断。
三、無粘结预应力混凝土的后张法施工工艺
无粘结预应力混凝土是预应力筋体系中一个分支体系,也是一项后张法新工艺。其工艺原理是利用无粘结钢筋与周围混凝土不粘结的特性,把预先组装好的无粘结预应力筋(简称无粘结筋)在浇筑混凝土之前与非预应力筋一起按设计要求铺放在模板内,然后浇筑混凝土。待混凝土强度达到设计强度的75%后,利用无粘结预应力筋在结构可做纵向滑动的特性,进行张拉锚固,借助两端锚具,达到对结构产生预应力的效果,其工艺流程如图2所示:
图2:无粘结预应力混凝土的后张法施工工艺流程图
而无粘结预应力的施工工艺有以下几种:
1.无粘结预应力筋铺设
在单向连续板中与非预应力筋铺设基本相同,在双向连续板中,应事先编出铺设顺序,先铺设搭接点标高较低部分的无粘结筋,后铺设标高较高部分的无粘结筋。
2.无粘结预应力筋就位固定
无粘结预应力筋应严格按设计要求的曲线形状就位并固定牢靠。在连续梁的支座处,用垫铁马凳(间距1~2m)将无粘结曲线筋架立起来,并用铁丝与无粘结筋绑扎或用铁丝将曲线筋吊在上部的非预应力筋骨架上;跨中部位用混凝土垫块控制标高,位置正确后用铁丝固定在非预应力的钢筋骨架上,间距0.7—1.0 m,并与箍筋扎牢。在双向连续板中,无粘结曲线筋标高可采用铁马凳(A形钢筋架、间距1.25—2.0 m)垫好扎牢;在支座部位,无粘结筋可直接绑扎在梁或墙的頂部钢筋上;在跨中部位,无粘结筋可直接绑扎在板的底部钢筋上。
3.无粘结预应力筋张拉端固定
张拉端模板应按施工图中规定的无粘结筋的位置钻孔,张拉端的承压板采用钉子固定在端模板上或用点焊固定在钢筋上。无粘结曲线筋或折线末端的切线应与承压板相垂直,曲线端的起始点至张拉锚固点应有不小于300 mm的进线段。当张拉端采用凹人工作法时,可采用塑料穴模或泡沫穴模、木块等形成凹口。浇筑混凝土时,严禁踏压撞碰无粘结预应力筋、支撑钢筋及端部预埋件,张拉端与固定端混凝土必须振捣密实。
4.无粘结预应力筋张拉与锚固
①无粘结预应力混凝土楼盖结构的张拉顺序,宜失张拉楼板,后张拉楼面梁;
②无粘结曲线筋的长度超过25 m时,宜采取两端张拉;当筋长超过60 m时,应采取两端张拉。如遇到摩擦损失较大,则宜先松动一次再张拉;
③无粘结预应力筋张拉伸长值校核与有粘结预应力筋相同。对超长无粘结预应力筋由于张拉时阻力大,应力作用下的伸长值比常规推算伸长值小,应通过试验修正。
5.无粘结预应力筋端部处理
①张拉端处理按所采用的无粘结筋与锚具不同而异。在双向连续板中,
采用钢丝束镦头锚具时,其张拉端头处理如图5(a),(b)所示;其中塑料套筒供钢丝束张拉时,锚环从混凝土中拉出来用,塑料套筒内空隙用油枪通过锚环的注油孔注满防腐油,最后用钢筋混凝土圈梁将板端外露锚具封闭。采用无粘结钢绞线夹片锚具时,张拉后端头钢绞线预留长度应不小于15 cm,多余部分割掉,并将钢绞线散开打弯,埋在圈梁内进行锚固。
四、结束语
总而言之,预应力混凝土施工中,只有熟练掌握先张法施工技术、后张法技术与无粘结预应力筋施工工艺,才能提高施工质量与水平。
参考文献:
[1]王洪健等主编,《建筑施工技术》,黑龙江科学技术出版社,2000 年
预应力工程技术 第7篇
关键词:预应力,混凝土施工,技术缺陷,技术研究
1 概述
与其他混凝土结构相比较预应力混凝土结构具有很多优势, 比如强度大、在外界挤压时变形小等等, 所以这一结构近几年在我国建筑建设过程中得到了广泛的应用, 加强这一技术的研究对我国工程质量的提高有着重要意义。
2 预应力混凝土的类型及特点
预应力混凝土是在结构受力之前, 对结构构件受拉区的钢筋在弹性范围内进行拉伸, 利用钢筋的弹性回缩, 对受压区的混凝土预先施加预压应力, 以提高结构构件的抗裂性、刚度和耐久性等性能的技术。与普通钢筋混凝土比较, 预应力混凝土具有构件截面小、自重轻、刚度大、抗裂度高、耐久性好、材料省等优点, 但预应立力混凝土施工时, 需要专门的材料与设备、特殊的工艺, 单价较高。在大开间、大跨度与重荷载的结构中, 采用预应力混凝土结构, 可以减少材料用量, 扩大使用功能, 综合经济效益好。因此, 预应力混凝土在现代结构中具有广阔的发展前景。全预应力混凝土是在全部使用荷载下受拉边缘不允许出现拉应力的预应力混凝土, 适用于要求混凝土不开裂的结构;部分预应力混凝土是在全部使用荷载下受拉边缘允许出现一定的拉应力或裂缝的混凝土, 其综合性能较好, 费用较低, 适用面广。
在建筑工程中, 预应力混凝土结构体系主要有部分预应力混凝土现浇框架结构体系和无粘结预应力混凝土现浇楼板结构体系。在特种构筑物中, 预应力混凝土结构也用于电视塔、安全壳、简仓、储液池等。此外, 预应力技术在房屋加固与改造中也得到推广应用。
3 预应力结构的优缺点分析
3.1 预应力结构的优点
预应力技术可以适当减轻桥梁结构的自重量, 因为, 预应力技术的应用需要高质量的施工材料作为辅助, 也就是说, 其所使用的混凝土为高粘性的, 钢筋则是高强度的, 这样在保证同等施工质量时, 其所使用的材料数量就会相对较少, 进而减轻了结构自身的重量, 钢材的利用率也适当有所提高, 从经济角度来看, 预应力技术的应用能够降低工程单位的成本投入, 而如果是从工程质量的角度来看, 结构自重的降低就能够提高整个公路桥梁的承载能力。
3.2 预应力结构的缺点
在公路桥梁中所应用的预应力技术也会带来一定的缺点, 但是这种缺点是对于工程施工来说的, 并不是对工程质量而言, 虽然能够在一定程度上提高公路桥梁的施工质量, 但是会适当增加工程施工的难度, 很多工程细节都很难控制。比如, 预应力技术本身就比较复杂, 对施工行为质量以及工程所使用的设备都有较高的要求, 所以, 在实际施工中如果应用预应力技术就要为其配备经验丰富、操作熟练的施工技术人员, 同时还要保证其所应用的机械设备能够满足预应力技术的要求;预应力技术对混凝土结构的要求相对较高, 如果在预应力技术应用过程中, 混凝土结构使用不正确会导致反拱现象的出现, 即我们常说的反拉应力, 这种拉应力的出现会严重影响到公路桥梁工程的实际施工质量;预应力结构的使用是有一定条件限制的, 通常情况下, 预应力技术适用于工程量较大, 跨度较大的公路桥梁工程, 如果是应用在小型工程项目中, 本身工程的构件就比较少, 跨度较小, 如果大量应用高质量的施工材料会大大增加工程的投资成本。
4 预应力结构的材料性能
第一, 预应力筋。随着现代科学技术的发展, 与预应力技术相关的器械也得到了很大的改善, 反过来又带动了预应力结构的研究以及应用。预应力钢筋需要有很高的强度, 强度大小主要与它的张拉控制应力有关。预应力筋提高强度的方式有冷拔或冷拉, 在材料的成分中加入碳、锰等合金元素, 也可以通过调制热处理等方式来提高强度。预应力筋要有良好的塑性, 粘结强度要好, 在加工方面要有优良的性能, 便于加工。
第二, 混凝土。预应力混凝土在使用中要具备强度高以及变形小的特征。高强度的混凝土可以减少自身的重量, 充分展现材料的强度, 有利于使预应力的损失降低。混凝土变形收缩主要与水泥用量、骨料、减水剂和养护条件等有关。工程中通过混凝土的快速变硬, 可以提升工程的进度以及相关设备的利用率, 并可以早点施放出预应力。混凝土分为普通型、高强度型、高性能型以及轻骨料型四种类型。混凝土随着自身强度的提高, 脆性在破坏时的效果就越明显, 它的变形与受力和非受力应变有关。混凝土的体积缩小与自身水分蒸发以及相关物理和化学变化有关。检验混凝土在抗疲劳方面的效果, 通常以重复荷载200万次以上产生的情况来比较研究。
5 建筑工程预应力混凝土施工技术
5.1 支架的设计
支架实际上是整个设计的一个整体部分, 其主要的构件包含了支架的基础结构、支架结构以及纵梁结构。对于支架的整体基础结构要进行受力的分析, 确定这个支架的基础所要承载的整体力量, 对于脚手架的安全程度, 以及稳定程度进行合理的估算。通过相关受力分析以及计算之后, 从而掌握到脚手架的基础部分, 明白应该采用什么样的结构形式, 从而对脚手架的施工工艺进行确定。
5.2 支架的施工
此外, 对于支架的施工之前, 应该对支架的基础进行施工, 这一方面是非常关键的, 应该要保证支架基础的施工质量。就一般而言, 支架的施工都是应该在支架的浇梁施工之前进行的。支架的施工一开始应该平整整个施工的场地, 然后在对支架架设的所在地要进行必要的工艺处理, 特别是在软基的部分进行碎石填埋, 这样才能够更好地做好混凝土的基础性工作, 最终对支架的承受力进行更好地的满足, 避免支架在架设的过程当中会出现的沉降状况。
5.3 支座部分的安装
支架的施工之后, 就要进行支座的安装, 一般而言支座的安装目的是为了保障整个桥梁梁体的垂直, 不会出现严重的移位。支座和基础之间不能够出现缝隙, 而且在模板部分的安装也应该对支座进行更为细致的检验, 要按照规定进行锚固, 最后以灌浆的方式进行安装。
5.4 模板的安装
支座进行固定安装之后就是对模板进行安装。在施工的过程当中, 模板的安装都是根据钢筋的预应力状况来开展的。就一般的状况之下, 都应该对模板进行更为细致的检查。在检查没有存在问题后就应该对底部模板进行铺设。在铺设了底部模板之后就是对侧边模板的加装, 这种加装完成了之后就是对内部模板的安装, 要预留一定的拱度, 并且进行预压检测。
结束语
本文结合公路桥梁的施工为例, 对预应力混凝土施工进行了论述, 对预应力混凝土的类型以及优缺点进行了分析, 对材料性能进行了论述。希望本文的论述可以改善以后相关单位的施工。
参考文献
[1]尹松.对高层建筑工程施工技术的探讨[J].民营科技, 2009 (10) .
[2]魏娜, 王锐.浅谈建筑混凝土施工技术[J].黑龙江科技信息, 2011 (4) .
建筑工程预应力施工技术的探讨 第8篇
在结构承受外荷载之前, 预先对去在外荷载作用下的受拉区施加压应力, 以改善结构使用的性能的结构型式称之为预应力结构。
2 工程概况
某工程屋面层局部大跨度梁采用有粘结预应力混凝土梁结构, 共有11榀预应力梁, 其中三层有2榀预应力梁, 四层有5榀预应力梁, 屋面层有4榀预应力梁。预应力梁最大跨度为22m, 梁最大截面为600m m1300m m, 本工程预应力钢筋全部采用II级松弛φj15.24钢绞线, 预应力钢绞线抗拉强度标准值为fptk=1860M pa, 张拉控制应力σcon=1302M pa, 单根预应力钢筋张拉控制应力N con=182.3KN, 锚具一律采用I类锚具, 其中张拉端采用夹片锚具, 固定端采用挤压锚具。本工程预应力梁混凝土强度等级均为C 40。
3 工程特点
1) 本工程为局部采用预应力技术, 每层面积很大, 但是只有个别梁采用预应力, 穿插施工时间长, 施工时要与土建施工密切配合。
2) 部分预应力梁需要在结构内部设后浇孔作为张拉的空间, 这是大面积建筑中局部采用预应力时常见的情况, 土建施工时需按图纸留设后浇孔 (如图1) :
3) 后张有粘结预应力梁增加了埋设波纹管、孔道灌浆两个工序, 此外, 为避免张拉时由于局部压力过大, 造成在张拉端混凝土的破损, 应采取在张拉端设置加强螺旋筋等措施 (如图2) :
4 施工中需要注意的问题
1) 固定端柱筋的定位应保证波纹管的顺利通过, 张拉端柱筋的定位应保证能够安装锚垫板。
2) 在张拉端部, 梁面、底筋的弯折方式需与锚具的位置相配合, 箍筋的尺寸要按图制作以保证波纹管能够正常通过。根据本工程经验, 在施工交底时要确定普通钢筋的位置, 与波纹管的位置要错开, 对妨碍波纹管、锚具位置的柱筋及梁筋作相应调整, 以免施工时各种钢筋交叉冲突影响施工。
5 预应力施工工艺流程
本工程楼层预应力梁模板安装及钢筋绑扎阶段的施工顺序为:安装梁模板, 预应力梁边侧模先不装 (以便穿预应力筋及设置张拉端) , 绑扎普通钢筋及穿预应力筋;安装张拉端锚垫板及间接钢筋, 封梁边模板。现浇有粘结预应力砼工程的施工, 是在普通钢筋砼施工工序中穿插施工的, 具体施工流程如下图:
6 预应力施工要点及质量控制
6.1 原材料质量控制
预应力筋是预应力分项工程中最重要的原材料之一, 预应力筋进场时, 要求厂家提供产品合格证外, 还应提供反映预应力筋主要性能的出厂检验报告, 两者也可合并提供, 但主要项目、内容应基本齐全。材料进场后应根据进场的批次和产品的抽样检验方案确定检验批, 进行外观检查并抽样进行复验, 确认合格后方能使用。
6.2 预应力筋张拉机具设备及仪表应定期维护和校验
张拉设备应配套标定并配套使用。张拉设备的标定期限不应超过半年。当在使用过程中出现反常时或在千斤顶检修后, 应重新标定。
6.3 预应力筋下料、制作固定端锚具
预应力筋切割成工程所需长度。下料完毕后, 即制作固定端锚具, 加工好后运到工地现场。钢绞线的下料长度等于钢绞线在结构内的长度、张拉端预留长度及下料误差三者之和。下好料的成品钢绞线不能有死弯及磨伤;下好料的钢绞线应按长度分类堆放;预应力筋下料完毕, 及时检查其规格尺寸和数量。
6.4 预应力曲线放线
预应力筋 (波纹管) 在梁中按设计要求的曲线布置, 曲线形状由反弯点及最低点、最高点等几个特征点控制, 通常在梁非预应力钢筋 (箍筋) 上画出预应力筋详细的放线图, 每间隔1.0m~1.5m左右设一个控制点。放线应由专人放线, 并及时进行复核检查。
6.5 固定架的焊接
预应力筋在各控制点处由固定架支承, 普通钢筋绑扎成型后, 以波纹管管底标高, 按设计要求的预应力曲线矢高在控制点处箍筋上划线, 将支架焊接在梁箍筋上, 间距1000m m。为防止在浇筑砼时变位, 固定架必须有足够的支承力, 直径不小于10m m, 为保证固定架位置的准确, 宜由焊工及放线人员一起进行焊接固定架。
6.6 波纹管安设
普通钢筋绑扎成型及固定支架焊好后, 就可进行辅管, 铺管时先将固定端锚垫板安装就位, 从张拉端处逐步套入波纹管。波纹管的连接采用同一形式大一号的管, 长400m m, 每边旋入150m m, 对接后用胶带密封。波纹管与固定端钢绞线连接用棉丝封堵, 再用胶带密封。整段波纹管在梁内应顺直, 不得有明显弯折, 水平允许偏差10m m。
6.7 预应力筋穿束
梁普通钢筋绑扎完毕并焊接完固定架后, 先铺放波纹管, 然后将预应力筋穿入管内, 全部铺完后将波纹管绑扎在固定架上。预应力筋穿束采用人工单根穿束。穿束端采用胶布或其他软布包缠好, 以减少穿束过程预应力筋对波纹管造成破损现象的发生, 预应力筋穿束过程中及完毕后, 应对波纹管破损情况进行检查, 如有破损应立即用防水胶带包缠。
6.8 预应力筋就位固定及留排气泌水孔
预应力筋的垂直位置由固定架控制, 预应力筋的水平位置应保持顺直。在就位固定后, 泌水孔应设置在波纹管最高点及两端部。先在波纹管上方开一直径20m m的圆孔, 在开口上用带嘴的塑料压板和海绵覆盖, 并用铁丝固定在波纹管上, 接头周边用胶带封严, 以防漏浆, 在塑料压板的嘴上接上直径25m m的塑料管, 向外延伸至梁面以上500m m, 兼作泌水孔。
6.9 放置螺旋筋
在预应力张拉端部按设计要求放置加强螺旋筋, 以承担预应力局部压力。
6.1 0 锚垫板的安装与固定
从波纹管端套入锚垫板, 并将其稳固焊在柱筋上, 固定端锚具必须伸入锚固构件厚度的一半以上。张拉端与固定端垫板均须与预应力筋保持垂直。本工程张拉端垫板缩入构件内固定, 垫板前用泡沫塑料填充成孔。
6.1 1 混凝土浇筑及注意事项
预应力筋穿束完毕后, 检查和调整敷设的各种管线的位置、规格和数量, 检查和修补破损的波纹管, 进行隐蔽验收, 合格后方可浇筑混凝土。在混凝土浇筑过程中, 应特别注意振动棒不要直接接触波纹管。张拉端及梁柱节点等重点部位宜采用小直径振动棒振捣密实, 以免出现蜂窝, 造成张拉时发生事故。
6.1 2 预应力筋的张拉
预应力张拉前的准备工作:1) 将锚垫板喇叭管内的混凝土清理干净;2) 清除钢绞线上的锈蚀, 泥浆;3) 套上工作锚板, 在锚板锥子孔内涂一层薄薄的黄油, 在锥孔内装上工作夹片;4) 准确定位安装千斤顶;5) 套上相应的限位板;6) 装上张拉千斤顶 (所用千斤顶要和油压表配套使用) ;7) 装上工具锚板, 在锚板锥孔内装上工具锚夹片。当预应力梁的砼强度达到设计要求后, 用经具有相应资质的检测部门专门标定的张拉设备进行张拉。本工程按设计要求均采用一端张拉方式, 张拉前应根据现场实际情况加固脚手架、搭好张拉平台, 以保证张拉人员安全、顺利操作。施工过程中应注意以下事项:
1) 张拉设备本工程采用YD C 240型千斤顶及YC W 150型高压油泵。张拉设备在使用前均进行标定, 并根据报告换算出张拉力所对应的油表读数, 以便张拉时用该读数进行控制。
2) 张拉控制应力σcon按设计要求为1302M pa, 每根张拉力F=182.3KN。
3) 张拉程序:按设计要求张拉程序为:010%σcon100%σcon锚固。总体是从三层开始依次张拉到屋面, 每一层按结构轴号顺序依次张拉, 即从结构一边向另一边顺序张拉。
4) 预应力筋伸长值:张拉过程实行双控管理, 即以应力控制为主, 并同时实施伸长值测量控制。本工程在正式张拉前进行试张拉, 实测摩擦损失系数, 再根据实测结果编写“张拉要点” (包括张拉力及计算伸长值) 。在张拉过程中, 应注意是否有异常现象, 如响声、油压表指针抖动等, 张拉完成后检查钢绞线上夹片留下的咬痕, 以便及时发现滑丝问题, 如出现滑丝, 可用千斤顶进行单根补张拉。
5) 记录:张拉时须做好现场记录。除记录伸长值数据外尚应记录下预应力筋断丝、断束及混凝土局部破损等情况, 发生严重问题将及时通知设计单位进行处理。
6.1 3 模板的拆除
预应力梁底模及支撑, 必须在预应力筋张拉结束, 方可拆除。
6.1 4 预应力孔道灌浆
预应力筋张拉后, 应在24小时内灌浆, 如情况特殊不能及时灌浆时, 应采取保护措施保证锚固装置及钢绞线不被锈蚀, 以防滑丝。孔道灌浆的质量在有粘结预应力施工中是非常关键的工序, 压浆前对压浆机进行认真检查、标定, 用压浆机向管道内注压清水, 充分冲洗, 润湿管道, 至全部管道冲洗完后, 方开始压浆。预应力孔道灌浆时, 利用灰浆泵将水泥浆灌到预应力孔道中去。
7 结语
本工程采用了有粘结预应力技术, 很好地解决了大跨度混凝土梁在受荷载较大时的挠度和抗裂问题, 同时也大大减少混凝土梁的截面尺寸和混凝土及钢筋的用量, 提高了结构的使用空间, 降低了工程造价。本预应力工程已完工两年多, 从各方面观察的情况来看, 效果是良好的。
摘要:本文作者根据江门某工程的经验实践, 对后张有粘结预应力混凝土梁的施工工艺要点和质量控制措做以下探讨。
预应力技术在桥梁工程中的应用 第9篇
桥梁工程作为我国经济建设发展和改善交通方面有着重要意义, 新时期, 对于桥梁工程质量的要求更为严格, 桥梁施工工程中, 预应力技术不断的成熟, 应用范围更加广泛。同时, 存在于预应力技术上面的一些问题也暴漏出来, 这些问题的产生多数是由于施工人员具体操作中不符合规范造成的。作为建设单位, 提高施工人员的技术水平, 对于技术中存在的问题经过研究分析后及时解决, 确保施工工艺的准确有序, 同时做好相关技术管理工作, 从而提升桥梁工程施工质量, 促进桥梁工程的不断发展进步。
1 预应力技术在公路桥梁施工中存在的问题
1.1 波纹管堵塞
堵管现象发生在混凝土浇筑后的波纹管堵塞。出现这样的现象会使接下来的预应力钢绞线无法穿过, 导致实际伸长数值与设计数值相差很大, 影响施工进度, 延长工期, 同时消耗人力。出现堵管的原因除了堵管自身质量存在缺陷问题这是其一。其二就是出现在安装施工中, 由于安装没有遵循安装规范, 波纹管的位置不精确就会引起移动、稳定性不强的现象。其三是由于振捣人员在混凝土浇筑中一些操作失误, 使得波纹管局部破裂, 混凝土水泥渗透到波纹管中, 出现堵管现象。
1.2 后张预应力结构张拉力控制的问题
对于预应力施工没有严格按照施工规范进行施工, 尤其是对于张拉力控制不严格, 会严重影响到桥梁的工程质量。一般在施工中张拉力与预应力筋伸长量进行同时控制, 然后伸长值核对张拉力, 而且对于张拉力的进行具体的计算, 但是在有些施工中, 很多张拉人员专业性不强, 对于作业不够认真, 很容易出现误差, 读错数据, 就会产生张拉力忽高忽低, 预应力的伸长值也会出现问题, 实际张拉的伸长量应该控制在±6%范围内, 才不会出现张拉力控制不稳失控现象。
1.3 预应力结构张拉前出现裂隙问题
施工中出现裂缝的钢筋砼, 由于符合过大出现裂缝。处于预制场内的构件, 不在出现裂缝的控制范围内就要严格控制裂缝的出现。出现在张拉前的裂缝多数是温差与湿度干缩造成的, 出现的裂缝存在于表面, 从表面看, 裂缝面积不大, 分布不均匀, 方向没有规律。梁板式构件裂缝是与短边平行, 而且分布在全长的每个分段, 因此, 作为施工人员, 一定要对预应力结构的张拉进行高度的重视, 这是做好桥梁结构质量的保障, 也是确保工程结构质量的重要施工环节。
1.4 预应力钢筋孔道堵塞问题
出现预应力钢筋孔道堵塞的原因与抽芯的早晚有关系, 抽芯太早会导致水泥砼没有完全凝固, 强度不够, 软化的水泥会堵塞孔道。还有如果抽芯太晚, 橡胶抽拔管可能被拔断, 也会导致孔道的堵塞, 作为施工人员, 掌握抽芯的最佳时间, 是控制孔道正常运行的关键。
2 预应力施工工艺在桥梁工程的应用
2.1 预应力筋的下料与处理
预应力筋的下料是在当张拉工作完成之后。对锚垫板和钢管实施灌浆, 灌浆的目的是形成粘结段来固定预应力筋。为了固定好预应力筋, 做好下料工作的精确性, 在下料的时候, 对于灌浆位置进行清洗, 保证下料层的清洁, 同时, 将粘结段的长度控制在合理的位置上面, 对于伸张可能带来的影响进行控制, 确保预应力筋施工工艺的精确性。
2.2 预应力筋的穿索
预应力筋就才长度要不小于一百五十米, 在穿束的过程中, 需要墩顶导向槽和跨中转向装置, 因为预应力筋需要穿过。但是在穿束十二根钢绞线就有些困难, 一般采用一个接一根的方式进行穿束。在进行穿束的过程中需要注意的是, 整个桥体穿束不可以出现缠绕的现像, 这样会严重影响到预应力技术在施工中的作业, 桥梁工程在进行预应力筋施工时, 正常的工序是先确定钢绞线、锚板孔、封闭盖小孔的信息, 在其上面写上编号, 穿束过程确保不缠绕, 尽可能单根穿束, 保证工艺的准确无误。
2.3 预应力筋的张拉
预应力筋中的预紧张拉是以编号的方式进行, 正如上段文字介绍, 编号可以使得穿束过程中, 避免缠绕现象的产生, 而预紧张拉就是避免缠绕的这样一种施工工艺。在进行预应力张拉过程中, 避免缠绕现象出现, 也就是采用预紧张拉技术的具体做法就是保证张拉过程中两段的平衡, 力度要适中, 不可过大或是过小, 在完成张拉工作后备, 要对张拉的效果进行检查, 检查结构符合预期施工效果, 才可以进行预应力筋的下一个张拉步骤, 就是高应力张拉。
2.4 压浆处理工艺
施工人员还要做好预应力桥梁的压浆工艺。在桥梁施工过程中, 体外索锚固定横梁通常采用的是局部粘结的方式, 其粘结力有相应的设计标准。根据相关施工经验, 在压浆密实得到保证的前提下, 为了满足锚固的要求, 对于粘结段的粘结力来说, 它必须达到设计张力的百分之一百零八。因此, 在预应力技术运用过程中, 压浆处理是一项极为重要的工序。在进行压浆处理之前, 必须进行一比一的模型试验之后, 才能进行正式施工。压浆施工必须在规定的时间内完成, 一般是在张拉完成之后的24h之内完成。在施工过程中, 为了保证压浆的均匀稳定, 使压浆的压力适中, 常常采用手动压浆机进行施工。
3 结语
桥梁工程作为我国经济建设中的重要部分, 对于交通运输以及经济发展有着重要意义, 因此要加强对预应力技术的完善和改进, 不断改进施工工艺, 提高施工技术人员的专业技能水平, 顺应时代的发展, 应用新技术、新设备, 革新思想, 促进预应力技术在公路桥梁建设中得到更好的运用, 提高公路桥梁建设质量, 这样可以提高我国预应力技术在桥梁工程中的建设水平。
参考文献
[1]刘伟.浅析路桥施工中预应力技术的应用[J].价值工程, 2010 (21) .
[2]秦振书, 王冲凯.桥梁施工中预应力技术的论述[J].经营管理者, 2010 (15) .
预应力工程技术 第10篇
用于建筑结构补强加固的高强纤维材料,具有高强、高效、耐腐蚀性及耐久性,不增加构件的自重及体积,适用面广及便于施工等优点。但当采用无预应力方式加固时,由于纤维布的应力滞后造成高强纤维布的强度利用率很低。以碳纤维布为例,构件达到正常使用极限状态时,纤维布的应力约为300 MPa。实际工程中,因构件为二阶段受力,如未采取卸载或顶撑等措施,其实际的应力水平将更低。在使用高强纤维布对梁进行加固时,有一种特有的破坏形态,即纤维布与构件的粘结层破坏而使纤维布被整体剥离,这种破坏形态带有明显的脆性特点,是非常危险的破坏形式。同时这种破坏使高强纤维布的高强特性无从发挥,极大地降低了构件的承载力和变形。
1 FRP加固受弯构件
1.1 破坏形式
根据相关研究资料表明,FRP加固受弯构件有以下6种破坏形态:
1)超筋破坏,即在受拉钢筋达到屈服前受压区混凝土压坏;
2)部分超筋破坏,即钢筋屈服后受压区混凝土压坏,而FRP未达到极限拉应变;
3)适筋破坏,即钢筋屈服后FRP达到极限拉应变拉断,而受压区混凝土尚未压坏;
4)表层混凝土剪切受拉剥离破坏;
5)FRP与混凝土间粘结基层剥离破坏;
6)在预应力FRP加固中,钢筋未屈服而纤维布拉断。
对于1)可通过限制FRP的加固量来避免。4),5)可通过采用相应的构造措施、规定最小混凝土强度、保证粘结质量和选用性能优良的粘结材料来控制。对于6)可通过控制预应力来避免。比较2),3)两种破坏形式,构件有较大的变形,FRP的强度也得到了较为充分的利用,是相对理想的破坏形式。
1.2 剥离应力的产生
在典型的弯剪构件中,粘结界面上有两类剥离应力:1)剥离剪应力τ,主要由两个因素引起:a.由构件沿纵向弯曲变形的差异引起纤维布自身的应变梯度而产生的;b.裂缝处纤维布的局部不均匀应变所引起的。2)剥离正应力σ,主要由两个因素引起:a.裂缝处截面在剪力作用下产生竖向的相互错动所引起的;b.对于未施加预应力的纤维布,直接粘贴时,由于构件表面不平整,在纤维布拉直的过程中所引起的。当粘结界面在这两类剥离应力的综合作用下达到了粘结层的拉剪强度或是混凝土的抗拉强度,就会引起纤维布与混凝土构件的粘结层破坏或表层混凝土撕裂,而使纤维布被剥离。
如何有效解决粘结界面过早发生剥离破坏的现象,是解决高强纤维布加固技术在工程应用中的一个关键问题。
2 预应力高强纤维布加固技术
2.1 预应力的作用
试验表明,预应力的存在有四个方面的作用:1)提高开裂荷载,增大构件刚度,解决高强纤维布的应力滞后问题,提高加固效率;2)构件刚度大,纤维布应变增加较慢,同样的荷载作用下,纤维布的应力梯度小,减小剥离剪应力;3)轴向压力可抑制裂缝的发展和截面的竖向错动,减小裂缝处粘结层的剥离剪应力和正应力;4)预应力使纤维布从开始就处于平直状态,能减小剥离正应力。2),3),4)共同作用使被加固构件的极限承载力明显提高,纤维布的高强度也得到较为充分的利用。
2.2 粘结层的影响
粘结层的主要作用是将纤维布与混凝土粘结成为一个整体,传递应力。通常加固所用的粘结材料,虽然粘结强度较高,但往往变形能力较差,很容易发生剥离破坏。试验表明,如在基本不降低粘结强度的基础上,提高粘结层的变形能力,可降低粘结层的剥离应力,防止剥离破坏发生,最终亦能使纤维布整体的应变得以充分地发展。粘结层良好的变形能力和对纤维布浸渍性可以延缓破坏过程,构件的变形大为提高,明显改善构件的延性。
2.3 锚固的作用
由于锚固的存在,当荷载较大时,力的传递不再仅仅依靠纤维布与混凝土的粘结力,纤维布端头处的应力将会明显的增加,纤维布的应力梯度减小,提高发生剥离破坏时纤维布的整体应力,而且,即使发生剥离破坏也不致使构件整体失效。
3 挤压式预应力张拉技术
传统施加预应力的方式往往是先张拉后锚固,需要相对复杂的张拉机具,以及相应的反力装置,并且在锚固的时候,预应力的损失也比较大。而挤压式预应力张拉技术,其特点就是先锚固后张拉,无需复杂的张拉机具和相应的反力装置,预应力损失小,方法简便有效。通过测纤维布的应变,可以直接掌握有效预应力。
原理及操作方法:抹胶后将纤维布拉直就位,盖上锚固钢板,安装紧固螺帽,将钢筋连同纤维布向外拉,同时收紧锚固钢板,利用钢筋与锚固钢板一端的弧面作用,利用挤压力将钢筋和纤维布向外推动,初步将纤维布张紧。胶硬结后,收紧夹具,通过挤压,使纤维布收紧,建立预应力。
4 工程实践及施工工艺
4.1 工程简介
本工程为一改造加固工程,混合结构房屋,由于使用用途的变化,需要将底层的一个洞口由原来的1.5 m扩大为2.9 m,原洞口上梁为圈梁兼过梁,混凝土为C25。
经验算,改造后梁底纵筋计算面积为583.5 mm2,实际面积为339.3 mm2,构件抗弯承载力不足。箍筋实际面积为282.74 mm2,而计算面积为272 mm2,无需进行抗剪加固。
4.2 加固方案
本工程原加固方案:先拆除墙体,后在梁底粘贴碳纤维布,最后在梁两端各补做一混凝土柱。
此方案因补做柱需要开挖至承台,又需要植筋,工程量和难度都较大,并且碳纤维布要发挥作用,尚需构件继续发生变形,而过大的变形有可能引起上部砌体的开裂。因此,此方案的缺陷是很明显的。
经过多方比较,并结合现场的情况,确定如下加固方案(见图1):在梁两侧下部各采用7.5 cm宽的双层碳纤维布进行加固,Asf=50.1 mm2,纤维布可提供极限抗弯承载力约19 kN·m,构件有足够的安全储备。考虑实际使用的要求,有效预应力控制在800 MPa,约合3 400 με,考虑长期预应力损失,实际张拉至3 800 με。此时构件在变形基本不增加的条件下即可满足抗弯承载力的要求。
优点:1)由于采用预应力,可在梁两侧加固。先加固后拆除,无需支撑,施工方便安全;2)施加预应力,构件变形小,充分利用碳纤维布的高强度;3)采用有较好变形能力的粘结层,有效防止剥离破坏的发生,提高构件的延性。
缺点:纤维布的有效力臂短,工作效率低。可通过增加纤维布的用量和施加预应力来弥补。
4.3 施工工艺及过程
挤压式预应力张拉技术经过大量的试验,并结合相应的现场条件,其施工工艺及过程如下:
1)将梁两侧及板底靠近梁两侧10 cm范围,梁下20 cm范围内墙两侧的抹灰层清除;
2)打孔,清孔后将螺栓带胶植入孔内,锚固钢板固定;
3)梁两侧找平,先将表面松动的混凝土打磨找平,露出密实层,清理后再用粘胶刮平;
4)待螺栓处胶硬结后,采用挤推法带胶按如图1所示位置安装碳纤维布,将纤维布初步张紧;
5)待锚固处胶硬结后第一次施加预应力,约为2 500 με,将纤维布完全拉直,此时纤维布与混凝土表面留有约2 mm的空隙,用纱布浸胶将纤维布下沿塞紧后灌粘结胶;
6)胶稍干后第二次施加预应力至预定大小(有挤压效应),同时将挤出的胶涂抹在纤维布的表面,用胶将纤维束充分浸透,待胶初步硬结后,表面撒中砂;
7)48 h后,待胶充分硬结后,拆除墙体,割除多余的螺杆,分层抹1∶2水泥砂浆20厚覆盖纤维布和锚具。对夹具进行防锈处理后,采用装饰手段处理。
参考文献
[1]杨勇新,岳清瑞,叶列平.碳纤维布与混凝土的粘结强度指标[J].工业建筑,2003,33(2):77-78.
[2]Zhishen Wu,Jun Yin.Fracturing behaviors of FRP-strength-ened concrete structures[J].Engineering Fracture Mechanics,2003(70):1339-1355.
[3]叶列平,崔卫.碳纤维布加固混凝土构件正截面受弯承载力分析[J].建筑结构,2001,33(3):64-65.
预应力工程技术 第11篇
关键词:预应力技术;路桥工程施工;应用;研究
中图分类号:U445.4 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 16-0000-01
随着我国社会经济不断发展,路桥建设水平也不断提高。当前,路桥工程施工技术是确保我国路桥建设质量和提高路桥设计承载力的首要条件,因此,为了提高我国路桥工程施工质量和路桥设计使用寿命,应充分运用现代化路桥技术,以促进我国路桥工程建设步伐,促进国民经济发展。预应力技术本身带有高强度、高渗透性、高抗裂性的优点,因而其在现代化路桥工程施工中具有十分重要的应用,可以提高路桥建设质量和路桥承载力设计水平。
一、预应力技术概述
路桥工程施工中的预应力技术最开始在20世纪50年代应用到建筑工程中,随着社会的发展和市场经济水平的提高,才逐渐拓宽应用领域,到了20世纪80年代时已经应用到路桥工程施工当中,并且得到广泛的应用[1]。预应力技术主要是指在混凝土工程中采用的预应力技术,在混凝土构造过程中产生预应力,同时排除或降低外荷载造成的拉应力[2]。在路桥工程施工中应用预应力技术主要是为了提高混凝土刚度、硬度、抗裂度等性能,进而确保混凝土工程的施工质量。
二、预应力技术在路桥工程施工中的应用
(一)选择适当的施工工具和材料
在预应力技术实施过程中应选择好适当的施工工具和材料,只有这样才能正确发挥预应力技术的作用。在施工工具中,以预应力锚具为主,在预应力技术实施过程中所选择的锚具应根据实际施工方法决定,而预应力技术施工方法包括先张法和后张法,但需要选举锚具的只是后张法。锚具类型有机械锚固类型和摩阻锚固类型两种,机械锚固类型的锚具应使用在对其应力损失较小的环境,如单根钢绞线、高强度钢筋、高强集束型钢丝及多钢绞线等,在这样的环境中锚具连接起来较为方便。在施工材料方面,主要材料为钢绞线。目前钢绞线的类型品种繁多,如预应力钢筋、低松弛性钢绞线及矫直回火性钢绞线等,因此在选择钢绞线类型时应满足路桥工程施工对预应力效果的需求。在路桥工程施工中,应用较为广泛的施工材料是低松弛性预应力钢绞线,这种新型预应力钢材具有价格实惠、构件轻薄、耐用性高及外形美观等优点,通过应用到施工当中可以在确保同等施工质量的基础上,大大减少钢材的使用量,降低施工成本,进而提高路桥工程施工经济效益。在选择施工材料时,应严格按照施工材料相关标准,严把产品质量关,同时还应重视具体参数,如伸长率、松散状态、断裂荷载度、几何参数等,这些参数在选择钢材类型时应特别注意。
(二)预应力技术在混凝土施工中的应用
预应力技术在路桥工程混凝土施工中的应用首先应建立完善的应急预案,通过应急预案可以有效地保持混凝土施工的持续性,基本应急预案要包括供电设备、搅拌设备、泵送设备及运输设备等内容。再次,要提高混凝土的振捣技术质量,则需要提高对混凝土振捣技术的要求,具体要求有:振动棒插入时要迅速进行;振动棒必须保持垂直状态;振捣时间设定根据实际混凝土情况决定;振动棒拔出时应保持较慢速度进行。此外,进行混凝土浇筑时应进行二次振捣,以防止混凝土中出现气泡。
(三)预应力技术在加固作业中的应用
在提高路桥承载力当中,加固作业是不可或缺的一个程序,加固作业的实施需要大量的工序作保证,如构件结构的改善、构件补强等。通过在施工中应用预应力技术进行加固作业,可以加固对桥面补强层,可以加固路桥外部预应力,还可以改变路桥受力体系等,其主要工作原理[3]为:通过施加路桥构件预应力,使受拉区产生拉应力,进而提升桥梁构件承载力,同时体现其加固作用。
(四)预应力技术在箱梁钢绞线施工中的应用
作为路桥预应力施工中的一个重要组成部分,箱梁钢绞线施工时若某个部位出现问题则将会影响到整个路桥工程施工质量,因此,必须要确保箱梁钢绞线施工质量,同时也应注意以下事项:(1)预应力管道压浆作业。预应力管道压浆作业是在预应力张拉后第一天内进行,压浆作业进行之前要进行环境和气候观察工作,由于雨水容易导致箱梁钢绞线生锈,进而减弱钢绞线强度,因此,要避免在下雨天施工,若为了不延误工期,在雨天进行施工时应提前进行灌浆作业;(2)预应力张拉顺序。预应力张拉中钢绞线的张拉顺序是重点注意事项,从总结构看,基本张拉顺序首先是横梁第一批钢束,其次是纵梁钢束,最后是横梁剩余钢束。通常在箱梁钢绞线张拉中腹板的钢绞线是由下往上的顺序进行预应力张拉,而横向的钢绞线是由上往下的顺序进行张拉。
(五)预应力技术在受弯构件中的应用
目前,碳纤维在路桥工程施工中的应用逐渐普及,碳纤维应用中也会产生一种应力,而这种应力产生的效果与混凝土应变增量有关,当混凝土初始应力明显超过碳纤维产生的应力时,将会严重破坏路桥构件,从而使碳纤维作用无法发挥。因此,要有效地将预应力技术应用到路桥施工当中,在碳纤维粘贴施工之前,应使用预应力加载到所应用的碳纤维,以确保初始应力基础,进而使碳纤维的作用可以得到有效性发挥。
四、结束语
综上所述,要提高预应力技术在路桥工程施工中的应用效果,应提高对其施工工具和材料的选择正确率,加强预应力在混凝土施工、加固作业、箱梁钢绞线施工及受弯构件中的应用,进而提高预应力施工质量,确保整个路桥工程施工质量和承载力设计质量。
参考文献:
[1]王帅.路桥施工中预应力技术的应用研究[J].江西建材,2014(04):181.
[2]刘济宇.浅析路桥施工中预应力技术的应用[J].科技创业家,2012(22):43.
预应力工程技术 第12篇
1.1 预应力锚索造孔及制按
(1)高边坡施工应边挖边加固,即开挖一级,防护一级,不得一次开挖到底。
(2)根据工程立面图,按设计要求将锚孔位置准确测放在坡面上,孔位偏差不得超过5cm。因地形等客观原因限制,需要调整孔位时,应征得设计单位同意后方可调整。
(3)钻孔:锚索钻孔要求干钻,禁止用水钻,以确保锚索施工不致于恶化边坡岩体工程地质条件和保证孔壁粘结性能。锚孔下倾与水平面夹角为20°,允许误差±1°,为确保锚孔深度,实际钻孔深度要求大于设计深度不低于20cm。钻进过程中如遇地层松散、破碎时,应采用跟管钻进技术,以使钻孔完整不坍。若遇坍孔,应立即停钻,进行固壁灌浆处理(灌浆压力0.1MPa~0.2MPa),待水泥砂浆初凝后,重新扫孔钻进。钻孔完成后必须使用高压空气(风压0.2MPa~0.4MPa)将孔中岩粉及水全部清除出孔外,以免降低泥砂浆与孔壁岩体的粘结强度。钻进过程中应对每个孔的地质变化情况、钻进状态(钻压、钻速)、地下水及一些特殊情况作现场记录,若地质条件与设计不符时,应及时通知设计单位,以便及时变更设计。
(4)锚索制作:锚索及锚具其技术标准依据设计选定。锚索材料选用高强度、低松弛预应力钢铰线,长度为相应的锚索长度加2m,极限强度为1860MPa,锚索和锚具包括配套的锚垫板、锚板、夹片和螺旋筋等使用前要进行试验检测,合格后才能使用。锚索编束前,要确保每根钢铰线顺直,不扭不叉,排列均匀,除锈、除油污,对有死弯、机械损伤及锈坑处应剔出,自由段钢铰线涂抹黄油作防腐处理后再套具有一定强度的PVC软管(直径根据钢绞线的尺寸选定),PVC软管不得有破损。锚固段架线环与紧箍环每隔1m间隔设置,自由段每隔2m设置一道架线环,以保证钢铰线顺直。
(5)锚固端注浆:注浆材料为水泥砂浆,水灰比为0.4~0.45,水泥采用高标号。灰砂比为1∶1,浆体强度≥25MPa。采用孔底反压注浆法进行注浆,并且注浆要一次完成,中间不得间断,待砂浆强度达到设计强度后,方可进行锚索张拉。
1.2 锚索地梁或锚索框架制作
锚索地梁采用不低于C25砼浇注,浇注前必须将锚具中的螺旋钢筋、锚垫板固定在锚梁钢筋上,方向与锚孔方向一致,摆放平整,再同时进行浇灌、振捣,尤其在锚孔周围,应仔细振捣,保证质量。锚梁上预留排气管和补浆管,锚垫板安装严格要求与锚索垂直。锚索框架应分片施工,每片由三根立柱及其横梁、顶梁组成,两根相邻框架接触处(横梁、顶梁)留2cm宽伸缩缝,用浸沥青木板填塞。
1.3 张拉
必须待锚孔内的砂浆及地梁钢筋砼强度达到设计强度后,方可进行锚索预张拉。张拉作业前必须对张拉机具设备进行标定。锚索超张拉力为锚索设计拉力值的1.1倍,锚索张拉分两级进行,按上、中、下次序(两根锚索则先上后下)进行第一次张拉,张拉力为预张拉值的一半,必须待每根锚索张拉完第一次后,再依次按中、上、下次序进行第二次张拉,直到张拉吨位。每一级需要稳压持荷5分钟,并分别记录每一级钢铰线的伸长量。张拉时钢铰线受力要均匀,宜采用小千斤顶。张拉到预张拉值后,即锁定,机械切除多余钢铰线,严禁电割,并应留≥5cm以防曳滑。
1.4 张拉段孔道灌浆
孔道灌浆要求密实,水灰比为0.4~0.45,水泥采用高标号,浆体强度≥25MPa。灌浆时应缓慢进行不得中断,并保持排气通顺,灌满孔道后,封闭排气孔,再继续加压至1.5MPa,稍后再封闭注浆管。最后封锚,用同标号砼封闭。
2 锚索施工工程监测
2.1 工程监测的目的
监测的主要目的是了解边坡的变形情况,可能导致滑坡的外部因素的变化,以及滑坡发生前可能会出现的征兆。对于边坡的变形情况,除了要了解重点位移监测量的量值大小,还要了解位移的变化速度和变化加速度等。对于可能导致滑坡的外部因素的变化,重点掌握降雨的强度、地震和边坡周边的自然环境变化和人类活动对边坡稳定的影响情况。对于滑坡征兆,需要及时了解诸如山体张裂缝的出现和发展、局部岩体崩塌、异常的地下水冒水现象和动物活动行为的异常表现等。及时掌握这些情况,将有助于预测滑坡发生的时间和滑坡规模,为有关部门作出决策采取避险行动提供依据。
人为的开挖或砌筑等改变了原来固有的动态平衡,使其应力重分布,找到新的平衡,在重新平衡期间可能出现不稳定趋势,需要实现的动态监测。另外,设计中考虑不到的不利因素也会使应力重分布的过程与预期不符。因此边坡监测工作的根本目的有以下四个方面:(1)对人工开挖边坡实现动态监测,监测边坡在开挖过程中因应力重分布、开挖爆破引起的卸荷裂隙变化、软弱层的蠕动等变形位移大小及其规律性,发现设计中未考虑的边坡稳定性影响因素,为分析判断边坡稳定性提供可靠依据。(2)为施工期安全施工提供保障,同时反馈指导工程方案。(3)为高边坡的支护和加固处理提供设计依据,使加固处理措施具有合理性。(4)掌握开挖后的变形规律,为边坡投入使用以后运行作安全预报。
2.2 监测的内容和方法
(1)坡表变形监测:边坡水平位移可使用长距离测量的精密水准仪和进行角度测量的经纬仪,亦可采用全球定位系统(GPS)进行精密测量。边坡垂直位移可以采用精密水准仪。对于重大边坡的坡面变形监测应规划成网。网点观测标志可采用钢筋混凝土观测标墩。标墩基础力求稳固,可除去表面风化层,使标墩浇筑在新鲜基岩上。当表面覆盖层较厚时,应开挖出一基坑,深度不小于1m,同时在底部打5根长2m的桩。标墩应现场浇筑。
(2)深部位移监测:深部位移监测常用活动式钻孔测斜仪。测斜仪钻孔应穿越已有或潜在的危险滑动面。测斜管的基准点设在孔底的不动点上,一对导向槽方向应与预计的最大位移方向一致。
2.3 监测的时间安排
对于不同类型、不同阶段的边坡工程,根据工况所处的阶段和工程规模,以及边坡变形的速率等因素,边坡工程的时间安排有所不同。
对于该工程,在施工的初期及大规模爆破阶段,由于是以监测爆破振动为主,该阶段的监测频率应结合爆破工程而定。在爆破工程完成后,监测以地下及地表位移为主,一般在初测时每日或2日1次,在施工阶段3~7日1次。在施工完成后进入运营阶段,且在变形和变形速率在控制的允许范围之内时,一般以1个水文年为1周期,每2个月左右监测1次,雨季加强到1个月1次。当变形量增大或变形速率加快时,应增加监测频率,时刻注意其变形值。
2.4 监测成果
监测成果需提交以下图表:水平、垂直位移监测结果表;水平位移量、位移速度与时间t的关系图;垂直位移量、位移速度与时间t的关系图;边坡内部水平位移量随深度变化曲线以及某深度处位移时间关系图。
3 结语
高边坡病害治理工程较为复杂,合理确定项目的施工顺序显得尤为重要,为确保施工和运营过程中路堑边坡的稳定,除应采取合理支挡加固措施外,还必须采用科学有效的施工方法、工艺及程序,避免施工过程中边坡失稳破坏,造成重大损失,甚至于留下后患,影响边坡的长期稳定和运营安全,预应力锚索施工技术可以值得推广应用。
摘要:基础高边坡,目前多采用国内外成熟的锚固技术——预应力锚索进行加固处理,此措施施工工艺简单,便于操作,效果明显,本文就预应力锚索加固措施的施工工艺、注意事项和施工监测进行简单介绍。