先張法預(yù)應(yīng)力梁板施工技術(shù)

先張法預(yù)應(yīng)力梁板施工技術(shù)

在現(xiàn)代橋梁施工技術(shù)中，預(yù)測(cè)梁板的施工無(wú)非是先張法和后張法。先張法施工具有工序少、施工時(shí)間短、可以批量生產(chǎn)、節(jié)省材料等優(yōu)點(diǎn),在公路工程中要求施工時(shí)間短、工期緊、施工質(zhì)量高的情況下,宜釆用先張法施工。筆者先后經(jīng)歷過(guò)數(shù)個(gè)先張法預(yù)制場(chǎng),對(duì)先張法預(yù)制梁過(guò)程中的幾個(gè)典型問(wèn)題進(jìn)行了一些總結(jié),并且在施工中有幾個(gè)小技巧控制施工質(zhì)量。1張拉臺(tái)座的設(shè)計(jì)張拉臺(tái)座是先張法預(yù)應(yīng)力梁板的主要受力結(jié)構(gòu),因此先張法張拉臺(tái)座的設(shè)計(jì)要求滿足預(yù)應(yīng)力鋼絞線的受力要求。根據(jù)規(guī)范要求:①抗傾覆系數(shù)不應(yīng)小于1.5,抗滑移系數(shù)不應(yīng)小于1.3;②橫梁須有足夠的剛度,受力后撓度不應(yīng)大于2mm。根據(jù)施工實(shí)際情況,鋼橫梁為定型產(chǎn)品,一般滿足施工要求,可在施工過(guò)程中不加考慮。張拉臺(tái)座的設(shè)計(jì)抗傾覆和拉滑移必須滿足施工技術(shù)要求,因?yàn)閺埨摻g線為一個(gè)嚴(yán)肅危險(xiǎn)的施工過(guò)程,關(guān)系到施工人員的安全和梁板的成敗,不得有絲毫的差錯(cuò)。如某個(gè)預(yù)制場(chǎng)張拉臺(tái)座的設(shè)計(jì)要求滿足350t張拉力要求,筆者釆用以下形式的張拉臺(tái)座(圖1),認(rèn)為比較合理。圖1說(shuō)明:①臺(tái)座按每線張拉力400t計(jì)算,作用點(diǎn)在底胎面上50mm處(施工時(shí)偏差不得大于±0.5cm)。本臺(tái)座共設(shè)4線,但同時(shí)受張拉力不得超過(guò)3線。②臺(tái)座施工前,臺(tái)座范圍內(nèi)地面應(yīng)精心進(jìn)行整平壓實(shí),高程誤差控制在±2cm之內(nèi)。③臺(tái)座施工順序可先施工臺(tái)墩(包括傳力板和牛腿),再施工傳力梁,最后施工底胎和砂漿找平層。每一過(guò)程中開(kāi)挖出來(lái)的土石方應(yīng)立即運(yùn)離臺(tái)座平面范圍,以免破壞已經(jīng)整平過(guò)的地面。施工完臺(tái)墩、傳力梁,構(gòu)造四周的空隙用符合路基填筑要求的土回填至原地面并夯實(shí),再施工底胎。④牛腿采用40#混凝土,其余為30#混凝土,臺(tái)墩與牛腿一次澆注。要注意控制構(gòu)造尺寸準(zhǔn)確,牛腿端面垂直,所有構(gòu)造不得出現(xiàn)水平和斜向施工縫。底胎用3#角鋼鑲邊,3mm厚鋼板鋪面。應(yīng)特別注意控制胎面和邊線平整順直。⑤砂漿找平層設(shè)適當(dāng)間距的缺口以便排出槽內(nèi)積水。⑥預(yù)制時(shí)為保證內(nèi)模拿出,每線各梁端部(伸出鋼筋之端部)之間距離為100cm。⑦括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)為20梁地臺(tái)數(shù)據(jù)。張拉臺(tái)座的設(shè)計(jì)釆用重力式地錨,抗傾覆的平衡力矩由臺(tái)座的重力產(chǎn)生,如計(jì)算圖示(圖2)的G1、G2、G3;抗滑移的平衡力由傳力墩和傳力板的摩擦力、被動(dòng)土壓力和傳力梁的最大允許應(yīng)力產(chǎn)生,其中主要的受力結(jié)構(gòu)為傳力梁。1.1抗傾斜試驗(yàn)相對(duì)于o點(diǎn)平衡力矩:傾覆力矩:抗傾覆安全系數(shù):1.2抗滑試驗(yàn)計(jì)算12傳力底板和傳力板之間的摩擦2被動(dòng)地面壓力33.0混凝土傳力梁最大允許高度已知張拉力:抗滑移安全系數(shù):1.3砂箱和鋼板焊接在實(shí)際的施工過(guò)程中,完全按照預(yù)想的程序進(jìn)行,張拉臺(tái)座設(shè)有出現(xiàn)任何問(wèn)題,這也驗(yàn)證了張拉臺(tái)座設(shè)計(jì)和制作的合理和計(jì)算書(shū)的正確。張拉臺(tái)座的實(shí)際施工中有幾個(gè)可增加張拉安全小技巧:①砂箱端鋼板的預(yù)埋,鋼板的厚度不宜小于2cm。砂箱和鋼板焊接的過(guò)程中,過(guò)薄的鋼板因焊接局部受熱過(guò)大而變形,因此在焊接過(guò)程中應(yīng)采用有效措施防止鋼板受熱不均。②為防止砂箱和橫梁傾覆,宜在砂箱邊預(yù)埋?28的鋼筋,用來(lái)焊接成圓箍捆住砂箱母的一端,使砂箱和張拉臺(tái)座連成一個(gè)穩(wěn)定的整體,能有效防止意外事故的發(fā)生。③在傳力梁上預(yù)埋鋼管卡環(huán),張拉鋼絞線前先將鋼管卡在鋼絞線上,防止鋼絞線彈出傷人。④砂箱遠(yuǎn)離混凝土牛腿的一端預(yù)設(shè)低5mm,使鋼絞線張拉時(shí)橫梁不產(chǎn)生向上的分力而向上翻起發(fā)生安全事故。⑤砂箱在安裝完成后,如果砂箱的底板和混凝土牛腿立面之間存在間隙,不能僅僅沿周邊將空隙焊上,而要整面灌入(確保灌入飽滿,不流失)強(qiáng)度不低于40#的環(huán)氧樹(shù)脂混合材料,且到達(dá)強(qiáng)度后才可張拉。2張拉時(shí)，固定端桿坍塌的原因和解決方法1箱一個(gè)高一個(gè)低砂箱和預(yù)埋鋼板之間的焊接不在同一個(gè)水平面上,一個(gè)橫梁的2個(gè)砂箱一個(gè)高一個(gè)低,會(huì)造成橫梁受力不平衡,產(chǎn)生一個(gè)使橫梁上浮的分力,當(dāng)橫梁自重克服不了這個(gè)分力時(shí)就會(huì)上浮。解決的辦法只要將砂箱重新焊接,使之在同一個(gè)水平面上,橫梁受力均衡自然不會(huì)上浮。2鋼絞線張拉力的影響砂箱中心線高于鋼絞線的受力中心線時(shí),張拉后的鋼絞線會(huì)對(duì)橫梁產(chǎn)生向上的彎矩,張拉力越大,彎矩越大,到一定程度橫梁就會(huì)上浮。因此焊接砂箱時(shí)常?？紤]預(yù)設(shè)低5mm。3組成黨員的力張拉端鋼絞線的標(biāo)高大于固定端的標(biāo)高時(shí),固定端會(huì)產(chǎn)生向上的分力,當(dāng)此分力大于橫梁的自重時(shí),橫梁會(huì)上浮。解決的方法就是調(diào)整限位板的高度,使兩端的鋼絞線處在同一個(gè)水平面上。42固定底板和框架本身的不平衡靠近砂箱端的一邊高過(guò)遠(yuǎn)離砂箱端的一邊時(shí),張拉受力后橫梁會(huì)受力平衡而自動(dòng)調(diào)平,橫梁后端會(huì)上浮。5拉緊張拉時(shí),鋼絞線張拉緊,拉緊至下沿線固定端的限位板的固定沒(méi)有在橫梁開(kāi)口線的中心,而是向上偏移,緊靠了上沿。鋼絞線張拉后,鋼絞線拉緊會(huì)將橫梁整體抬起。解決的方法只要重新定位限位板,使兩端的鋼絞線標(biāo)高相同并且都在開(kāi)口線的中間位置。3梁板施工過(guò)程中的一些要點(diǎn)1防止鋼絞線受污染鋼絞線下料之前,必先將底模清理干凈,涂上脫模劑。在實(shí)際的運(yùn)用中,底板的脫模劑為機(jī)油和柴油的混合物(比例為1∶3),而下料鋼絞線時(shí)鋼絞線必會(huì)接觸底板,那樣的話極易污染鋼絞線,使鋼絞線沾上油污,影響和混凝土的粘結(jié)力,嚴(yán)重影響梁板的質(zhì)量,所以必須采取有效的措施來(lái)防止鋼絞線受污染。可以在地胎上每條梁的端頭放置鋼絞線凈保護(hù)層厚度的方木,并鋪設(shè)上塑料布,這樣可以完美地解決此問(wèn)題。鋼絞線張拉完成后,撤去塑料布就可以進(jìn)行下步工作了。2鋼絞線的施力及施力鋼絞線張拉時(shí)的施力程序按照規(guī)范15%→30%→100%15%→30%→100%執(zhí)行,并在施力過(guò)程中注意對(duì)稱張拉,從中間向兩邊對(duì)稱張拉,切忌把鋼絞線從一邊拉向另外一邊,張拉到15%、30%和100%時(shí)要量取砂箱的回縮量。在施力過(guò)程中要嚴(yán)密觀察,有以下情況之一必須停止作業(yè),分析原因,采取恰當(dāng)措施排除故障后才能恢復(fù)施工:①紗筒變形和開(kāi)裂;②紗筒(橫梁)下沉或翹起,會(huì)使鋼絞線高程發(fā)生變化;③橫梁橫移使鋼絞線橫向位置發(fā)生變化;④混凝土牛腿開(kāi)裂;⑤張拉力和伸長(zhǎng)量不一致;⑥千斤頂或油泵損壞;⑦張拉完成后的施工過(guò)程中鋼絞線回縮。3預(yù)應(yīng)力梁板的制作失效段的包裹材料建議釆用稍厚,質(zhì)量較好的塑料管,先裁剪為失效段長(zhǎng)度的長(zhǎng)條,張拉鋼絞線之前先將塑料管套在鋼絞線外面就可以了,張拉完成后8h后,用扎絲將塑料條綁好