后張法預(yù)應(yīng)力混凝土I型梁施工工藝的應(yīng)用研究

劉洋 和寒露

摘 要：隨著馬來西亞基礎(chǔ)設(shè)施投資的加大，尤其是市政路橋領(lǐng)域，后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工是目前預(yù)應(yīng)力施工中的常用工藝手段。本文以馬來西亞泛婆羅洲大道第9、10合同標段內(nèi)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土“I”型梁施工位背景，簡述了在I型梁施工中，為了保障其施工質(zhì)量，要做好相關(guān)施工流程的工藝和技術(shù)控制，做好各個工藝環(huán)節(jié)的技術(shù)準備。針對I型梁的截面特點，要考慮其本身容易發(fā)生側(cè)向變形的特點，做好施工方面的技術(shù)控制。

關(guān)鍵詞：馬來西亞;后張法預(yù)應(yīng)力混凝土I型梁;施工工藝;控制措施

1 前言

在我國提出“一帶一路”共同發(fā)展的戰(zhàn)略背景下，中馬兩國關(guān)系正處于歷史最高水平。近年來，隨著馬來西亞基礎(chǔ)設(shè)施投資的加大，尤其是市政路橋領(lǐng)域，越來越多的國有建筑企業(yè)進入到馬來西亞市場。由于當?shù)毓芾硭胶图夹g(shù)裝備落后，這對橋梁施工存在著嚴重的制約。

后張法預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在I型梁施工中的運用，具有較多的應(yīng)用優(yōu)勢。一方面I型梁能夠減輕自重，部分受到截面尺寸限制的工程也能良好的運用。另一方面，通過后張法預(yù)應(yīng)力施加的工藝，能夠提升梁體的整體性能，具有良好的應(yīng)用價值。因此，應(yīng)積極將國內(nèi)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工經(jīng)驗與當?shù)丶夹g(shù)標準相結(jié)合，建設(shè)符合馬來西亞橋梁施工特色的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土I型梁。

2 工程概況

馬來西亞泛婆羅洲大道合同標段內(nèi)共有大、小橋梁9座。其中10標1座39跨互通立交橋梁，全長1.7Km（包括兩端引道長度225.6m+150m）;9標線路范圍內(nèi)共有8座橋梁，分別是Bridge?over?Batang?Tatau、Bridge?over?Sg.Sebemban、Bridge?over?Sg.Setiam等，累計45跨。所有橋梁上部結(jié)構(gòu)除Bridge?over?Batang?Tatau有3跨現(xiàn)澆連續(xù)梁外，其余均為后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支“I”梁，共計674榀，其中TYPE16梁154榀、TYPE25梁98榀、TYPE30梁69榀、TYPE31梁262榀、TYPE35梁73榀、TYPE40梁18榀，計劃預(yù)制工期18個月，實際施工基本按計劃實施。

3 “I”型梁預(yù)制場建設(shè)

本項目梁場規(guī)劃占地約3萬m²，合理進行功能分區(qū)。場內(nèi)設(shè)置鋼筋存放及加工區(qū)、制梁區(qū)、存梁區(qū)、辦公生活區(qū)等四大功能區(qū)。

按照合同工期和后期“I”梁架設(shè)順序，結(jié)合制梁設(shè)備配置狀況、設(shè)計要求、生產(chǎn)速度、制梁工序等因素確定制梁臺座數(shù)量。

制梁臺座數(shù)量至少應(yīng)滿足N1=η×T1（個）

式中：N1---梁場最少制梁臺座數(shù)量（個），取為整數(shù);

η---梁場一天計劃預(yù)制“I”梁的數(shù)量（榀/d）;

T1---預(yù)制每榀“I”梁占用單個制梁臺座時間（個·d/榀）。

項目部通過工效分析，取η=2（榀/d），T1=11（個·d/榀）;

故制梁臺座數(shù)量：

N1=η×T1=2×11=22（個）

根據(jù)各種梁型數(shù)量所占比例，設(shè)置TYPE16梁臺座4個，TYPE25梁臺座4個，TYPE30梁臺座3個，TYPE31梁臺座5個，TYPE35梁臺座4個，TYPE40梁臺座2個。具體分布詳見圖2-1。

4 后張法預(yù)應(yīng)力混凝土I型梁施工工藝

4.1 鋼筋工程

鋼筋下料之前要充分檢查鋼筋的規(guī)格、質(zhì)量、型號、尺寸是否符合既定設(shè)計圖紙的要求。在鋼筋綁扎施工的過程中，要遵循必要的規(guī)范設(shè)計要求，比如不同直徑的鋼筋焊接要保障其軸線在同一個平面上;受拉鋼筋不可進行綁扎連接;鋼筋彎起點的位置與鋼筋連接位置的距離要符合規(guī)范要求;鋼筋的橫向連接距離不得小于鋼筋直徑，橫向連接的長度一般不小于20cm;鋼筋工程要在穩(wěn)定可靠的平臺上制作，確保鋼筋能夠具備可靠的制作環(huán)境條件等等。

4.2 安裝波紋管、鋼絞線

波紋管的安裝位置允許偏差不得超過4mm，將其固定牢固，用于定位用的鋼筋其間距不得超過0.8m，特殊位置適當加密。管道安裝要平順，錨墊板與管道軸向垂直，塑料灌漿管放在錨固、跨中以及凹陷的位置，管道確保內(nèi)部無異物之后要進行必要的封堵，防治污染管道。預(yù)應(yīng)力管道不得進行焊接作業(yè)，周圍焊接作業(yè)進行時要對波紋管采取保護措施。

4.3 模板安裝

模板材料選擇要保障其在使用中具備良好的力學穩(wěn)定性能，模板應(yīng)該平直，無明顯的裂紋、空洞、斷裂等缺陷。模板的拼接要嚴密，防治澆筑中的漏漿現(xiàn)象發(fā)生。澆筑施工之前要做好模板的清潔工作，模板表面進行必要的潤濕，但是不得有積水，模板要均勻的涂刷有效的隔離劑，保障在構(gòu)件脫模階段能夠快速有效的完成相關(guān)施工工作，同時不會損害模板，能夠保障模板再次使用，確保模板具有重復(fù)利用的可能性。模板需要配合有效的支撐體系，為模板在澆筑以及養(yǎng)護硬化階段中提供穩(wěn)定的荷載支撐。模板的設(shè)計和施工方案要便于高效的與混凝土構(gòu)件分離，易于拆卸。

4.4 混凝土施工

為保證混凝土的拌合質(zhì)量以及配合比等性能，預(yù)應(yīng)力施工采用的混凝土全部采用商混，混凝土施工澆筑之前，進行徹底的隱蔽工程檢查，同時對商混也要進行必要的入場檢測，比如坍落度試驗等。澆筑完成之后要進行充分的振搗，保證混凝土結(jié)構(gòu)體不存在各種質(zhì)量缺陷，振搗時間一般為混凝土表面不出現(xiàn)氣泡、不再下降、開始呈現(xiàn)浮漿為止。

4.5 預(yù)應(yīng)力張拉及孔道壓漿

作為后張法施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，預(yù)應(yīng)力張拉要做好必要的技術(shù)方案準備，檢查好張拉設(shè)備能夠具備張拉的能力，張拉要按照科學的工藝要求施加預(yù)應(yīng)力，張拉預(yù)應(yīng)力的順序一般是按照：先張拉中間部分后張拉上下兩側(cè)部分，對稱進行，防治在張拉過程中出現(xiàn)斷筋現(xiàn)象。在張拉開展的過程中，做好油壓以及伸長率的記錄工作。

4.6 封錨

固定好封錨端的模板，防治模板的不良移動造成施工缺陷。封錨位置的鋼筋彎曲要在張拉壓漿工序完成之后進行，完全之后避免了與端頭模板的位置沖突，同時能夠保障預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量，用于封錨的混凝土應(yīng)該提高一級，封錨材料的強度值一般不少于40MPa，要將封錨位置混凝土充分振搗，全部施工完成之后，進行科學有效的混凝土養(yǎng)護，養(yǎng)護時間符合規(guī)范要求，一般不少于7d。

5 后張法預(yù)應(yīng)力混凝土I型梁施工工藝的具體應(yīng)用

5.1 I型梁結(jié)構(gòu)分析

在具體的實際應(yīng)用中，后張法預(yù)應(yīng)力混凝土I型梁受到預(yù)應(yīng)力的作用影響，其在抵消上部結(jié)構(gòu)以及自身重力后可能還會受到上撓趨勢的影響，導(dǎo)致其在部分位置出現(xiàn)脫離底板的情況，因此在設(shè)計層面就要做好其拱度的計算，一般采用貝葉斯方法，準確估計相關(guān)參數(shù)。另一方面，因為受到I型梁本身的截面特點影響，其上部翼緣與T型梁相比較窄，T型梁依靠上部翼緣優(yōu)勢，能夠獲得較大的側(cè)向剛度，I型梁顯然沒有這種結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，較小的翼緣截面尺寸，導(dǎo)致I型梁最終的長細比會比較大，抵抗側(cè)彎的能力較弱，所以在I型梁的受力過程中，很容易發(fā)生側(cè)面失穩(wěn)的現(xiàn)象。

5.2 具體應(yīng)用分析

根據(jù)工程實踐得到的結(jié)果，I型梁結(jié)構(gòu)在承受拉力作用不會發(fā)生失穩(wěn)破壞現(xiàn)象，無外力作用，僅僅是內(nèi)部預(yù)應(yīng)力的作用就導(dǎo)致I型梁失穩(wěn)破壞的可能性不存在但是梁體存在側(cè)向變形的趨勢。當梁體的波紋管道內(nèi)徑較大時，預(yù)應(yīng)力鋼絞線不能與波紋管之間存在較大的空隙。主梁受到荷載作用后，出現(xiàn)側(cè)向變形，導(dǎo)致鋼絞線與管道內(nèi)壁出現(xiàn)接觸，造成向心恢復(fù)力的存在，此時大多數(shù)I型梁結(jié)構(gòu)不再繼續(xù)發(fā)生側(cè)向變形。因此側(cè)向變形是因為存在較大的波紋管空間，預(yù)應(yīng)力鋼絞線的位置偏離導(dǎo)致的;當鋼絞線的張拉偏差較大時，更加導(dǎo)致了側(cè)向變形的發(fā)展。因此在施工中要采取較為合理的張拉管道，考慮后張法施工中預(yù)應(yīng)力筋與管道的空隙影響，在張拉過程中嚴格控制張拉精度，確保預(yù)應(yīng)力筋張拉不發(fā)生較大的偏差，防治側(cè)向變形的不良發(fā)展。

6 結(jié)語

后張預(yù)應(yīng)力梁具有跨越能力大、施工方便、結(jié)構(gòu)簡單、能大規(guī)模集中預(yù)制或工廠化生產(chǎn)等優(yōu)點，可廣泛用于橋梁施工，特別是城市橋梁和高等級公路建設(shè)。后張法預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在I型梁施工中關(guān)鍵就是要做好相關(guān)工藝技術(shù)環(huán)節(jié)的控制，全面提升其在工程應(yīng)用中的質(zhì)量和安全。在后張法施工的過程中，要抓住關(guān)鍵的施工工藝技術(shù)，確保施工過程能夠始終保障I型梁具備良好的力學性能和質(zhì)量，在構(gòu)件的應(yīng)用過程中能夠始終發(fā)揮出良好的功能作用，保障整個結(jié)構(gòu)體在長期的使用過程中安全、穩(wěn)定、可靠。

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