后张法施工技术在预应力混凝土连续箱梁桥施工中的应用

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【摘 要】论文以X立交桥为工程实例,从四个方面分析了后张预应力施工的关键技术,论述了施工过程和主要的施工保证措施,研究结果表明：真空辅助压浆节约了材料费用,缩短了压浆时间.

【关 键 词】连续箱梁桥；施工技术；后张法

随着现代桥梁建筑技术的不断提高和发展,预应力混凝土梁得到越来越深广的应用,预应力筋的张拉施工作为后张预应力空心板梁施工中最关键的技术,对控制空心板梁的质量起着至关重要的作用.

1.工程概况

位于某市的X立交桥为在市转盘道上方设置A线、B线、C线和D线两层高架桥,分两期实施.一期工程为由西向东方向行驶车辆专用高架桥,其中A线桥为预应力混凝土连续箱梁,桥跨布置分别为2×26m、3×29m、4×25m、2×21.8m、3×30m,12.99m宽箱梁横断面为单箱双室,斜腹板.8.99m宽箱梁横断面为单箱单室,斜腹板.梁高1.7m,箱梁翼缘板长为2.0m.A线桥预应力混凝土连续箱梁按现场一联整体现浇设计.A线桥预应力混凝土连续箱梁采用后张法预应力箱梁结构,预应力钢束采用1860级钢绞线,预应力筋采用Φs15.2低松弛钢绞线,预应力张拉控制应力等于1350MPa.锚具及配套设施采用OVM系列.预应力结构采用塑料波纹管真空灌浆技术.其主要设计参数中孔道摩阻系数为0.25,孔道偏差系数为0.0015,锚具变形及钢筋回缩量为6mm,锚口摩阻损失系数0.025.预应力孔道采用塑料波纹管,张拉完后波纹管内灌40MPa水泥浆.

2.本项目中后张预应力施工关键技术分析

2.1预应力筋制作

在本工程项目中,预应力筋制作中主要有三方面：预应力筋下料；预应力筋（束）的编制；预应力筋的穿束.

1）预应力筋下料

钢绞线下料前应进行预拉,预拉应力值取钢绞线抗拉强度的80%～85%,保持5min～10min再放松.下料时,在切口的两侧各5cm处用20号铁丝扎紧后切割,钢绞线切断采用切断机或砂轮锯,不得采用电弧切割.

2）预应力筋（束）的编制

钢绞线的编束应在平地上进行,按规定根数逐根排列梳理顺直,一端在挡板上对齐.编束时应将钢绞线理直绑扎牢固,防止相互缠绞,并尽量使每根钢绞线松紧一致.可先把钢绞线理顺并在两端做好标记,用20-22号镀锌铁丝每隔1.5-2米绑扎一道,形成束状,为了在穿筋过程中端头不发生松散现象,端部用力多捆扎数道.

3）预应力筋的穿束

根据穿束与浇筑混凝土之间的先后关系,可分为先穿束和后穿束两种.先穿束法即在浇筑混凝土之前穿束.对埋人式固定端或采用连接器施工者,必须采用先穿法.后穿束法,即在挠筑混凝土之后穿束.

2.2千斤顶校验及油压表读数计算

校验时,应将千斤顶及配套使用的油泵、油压表一起配套进行.校验仪器可采用压力试验机、标准测力计或传感器等,一般采用长柱压力试验机的方法.控制张拉力的油压表读数如表1所示.

表120m梁油压表读数值表

油表读数值（MPa）

张拉力kN

编号10%20%100%

127.6253.21276

A端千斤顶712253,油压表54894.148.2841.95

B端千斤顶712271,油压表34864.778.9142.66

2.3板梁砼强度的检测

本项目中,20m后张法空心板梁,均以金属波纹管成孔.预应力筋采用先穿法,在混凝土终凝之前对预应力筋进行抽动清孔.板梁砼设计强度为0,当混凝土的强度达90%设计强度或龄期达14天以上进行张拉,即梁体的砼强度为40×90%等于36MPa以上时,方可进行张拉施工.预应力张拉完成后及时进行管道灌浆、封锚,以减少预应力损失.

2.4孔道摩阻力的现场测试

预应力孔道摩阻力的测试步骤为：

（1）采用两端张拉,测试时对于钢绞线锚具可不上夹片,对于钢丝束在试验中不顶锚塞；

（2）两端同时张拉到顶拉应力,测量千斤顶伸长量；

（3）一端张拉到1.05持荷2min,测量千斤顶伸长量；（4）观测一端油表读数,求出拉力值；

（5）两端回油放松张拉力；

（6）计算两端拉力的差值.

重复上述步骤3次,求出拉力差值的平均值,再用被动端作为主动端,再重复3次试验,求出拉力差值的平均值.再将不同张拉端的拉力差值平均即可得到最终的孔道平均摩阻力损失,与设计值进行对比.记录的伸长值平均值可作为控制伸长值的参考.

3.主要施工过程与施工保证措施分析

3.1主要施工过程

（1）地基处理：奔腾转盘道立交桥箱梁现浇浇内的地基处在原有旧路上,不需做特殊处理,个别不平整的地方采用二灰土找平层,必要时现场地基沉降试验.

（2）箱梁模板：箱梁底模、腹板外侧采用标准竹胶板与加工角模匹配使用,箱梁腹板内侧与顶端采用厚为2.5cm木模,该木模不考虑拆除.

（3）箱梁砼浇筑：箱梁砼分二次浇筑,第一次浇筑至腹板承托处,第二次浇筑至砼顶板砼.

（4）现浇箱梁施工：在混凝土强度达到100%后方可张拉.底模采用组合钢拼装,上铺钢板.梁体混凝土一次整体灌注,因梁体较高,可采用斜向分段,水平分层的灌注方法,每层混凝土厚20～35mm,灌注所形成的阶梯形角度不大于45°,施工当中严格控制混凝土的坍落度.

（c）现浇梁支保架

（d）支保架预压

（e）箱梁施工

图3施工现场图3.2现浇箱梁施工保证措施

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浅谈水泥路面养护与维修技术研究

张国柱

（茂名市茂港公路局,广东,茂名,525000）

【摘 要】随着我国交通设施建设的不断完善,水泥路的发展建设也越来越受人们重视,对其路面的养护和维修技术随之备受关注,本文针对当前路面出现的问题,简要探讨路面养护与维修技术方面的方法.

【关 键 词】水泥路面；养护；维修

一、引言

水泥路的使用年限与公路工程的施工质量及日常维护有关.在水泥路的日常维护中需要及时对受损路面进行正确的维修,以降低因维护不及时而造成的损失.对其的的养护与维修工作是一项基础性的工作,工作人员需要在对路面养护的过程中经常对其进行清理,并通过经常性巡视观察,尽早地发现缺陷、病害,找出问题的原因,不失时机地采取适当的措施,科学地进行修理和改善,以保持路面状况的完好.

二、水泥路面损坏形式

水泥路面的损坏主要有三种形态：

（1）水泥板块的局部碎裂（简称碎裂）.水泥板块的局部碎裂包括纵向、横向、斜向和交叉裂缝.特征是直通底的裂缝,将板块分割为两块到三块或更多快数,虽然在初期可能不会贯通板面,但终将发展为贯通板面；交叉裂缝是裂缝相互交叉,将板分割为破碎板.

（2）水泥板块的断裂（简称断板）.所谓水泥板块的断裂,主要是一条直通地面并与板角两边接边处相交的裂缝,其距离分别等于或小于端点所在板长的一半.这种损坏一般是由于板角处受连续超负荷负载作用、基础支撑强度达不到,翘曲应力等因素综合作用所至.

（3）水泥板块之间的错台（简称错台）.是指接缝处相邻两个板面产生的垂直高度差.其产生的原因：首先,路面板在车辆荷载的作用下,造成接缝板块不均匀下沉；其次,在温度和湿度的作用下,板在接缝处产生翘曲；最后,施工操作不当.

这些损坏形态的出现,会影响到水泥路面的正常使用,使路面的整体技术服务水平严重下降,主要是影响到路面的平整度与舒适性,严重时会导致交通事故.同时破损的水泥路面由于水的渗入,还会引起唧泥,从而使路面损坏问题和路面使用状况进一步恶化.另外,水泥路面的长期服役,使得路面的行车抗滑性能下降,甚至会打滑,特别是在雨天.

三、水泥路面养护维修策略

3.1、水泥路面的日常检查

对于水泥路面的养护与维修工作首先需要做好预防性,经常性的保养和破损修补,确保水泥路面处于良好的技术状况以及服务水平.具体通过公路进行养护维修应该通过日常巡查,确保路肩无病害、边坡稳定、排水设施无淤塞、无损坏、排水畅通并且还要确保挡土墙等其他附属设施的结构稳固.水泥路面应该有较强的稳定性以及平整度；路基边坡应该保持平顺、坚实,遇到缺口、坍塌、高边坡剥落、侧滑等病害应该根据具体情况采取相应的加固措施.路基排水设施应该保持畅通,如有冲刷、堵塞以及损坏应该及时疏通,修复或者加固.如果在检查过程中发现病害,需要立刻采取有效的应对措施,及时处理,加强不良地质中期边坡崩塌、滑坡、泥石流等灾害的巡查、防治、抢修工作,将水泥路面的病害防患于未然.

3.2、水泥路面的接缝养护与维修

水泥路面的填缝斜凸出板面的高速,根据公路等级,高速公路以及一级公路要控制在3mm以内,其他公路应该控制在5mm以内.如果发现水泥路面面板拱起、胀起、坑洞等病害时,应该及时采取补救措施.如果发现水泥路面填缝料出现破损或者脱落,应该使用灌封补填；填缝老化或者接缝渗水严重时,应该先及时的清除原有的填缝料以及杂物,然后对整条接缝的填料进行更换,在灌注填料的过程中,使用符合相关规定的灌注材料,并且应该确保密实度并且黏结牢固.

3.3、结构性病害的处理

当水泥路面出现大面积的麻面、表面起皮、露骨以及平整度差等结构性病害时,为了确保公路路面的行车质量,需要根据病害的破坏程度以及影响范围,选择相应的防治措施以及材料,进行针对性的治理工作.其中对于水泥路面的表面起皮现象,常采用的是沥青混凝土罩面的处理方法,施工措施严格按照有关要求执行,通常情况下进行沥青罩面的修补工作时,需要根据水泥路面起皮的程度进行压浆处理,然后再用打磨机对病害处进行打磨,用钢钎以及手锤破坏水泥路面表面的风化层等其它杂质,在提供一个洁净表面的同时还能够将一些强度低,具有潜在安全隐患的结构层进行清除.将钢钎以及手锤处理掉的杂质用气泵抽出,并收集整理到路基以下,在使用高压水泵对病害处进行彻底清洗,并且配合高压气泵除去病害处的残余水分,然后进行沥青混凝土罩面的修补工作.根据路面起皮的破损程度不同,沥青混凝土罩面的厚度略有差异,但是通常情况下厚度应该大于2.5cm,一般水泥路面的麻面或者剥落可以不用进行之前的预处理,只是针对一些露骨严重的区域进行针对性的修补,可以使用水泥和砂配合比为1：2的聚合物砂浆进行薄层处理,然后再使用KG型胶进行修复,通常使用软质毛刷将KG型胶均匀地涂抹在病害的表面或者是内壁,提高粘结的效果.另外,如果水泥路面的表层存在较为严重的破损情况时,需要根据实际情况选择不同的修补材料以及维修方法,对于存在轻微破坏的水泥路面,在进行养护与维修工作时,可以直接使用KG型胶,将干料按照要求进行配比以及拌合,然后涂抹在水泥路面的病害表面进行压平,在使用泥刀对其进行抛光、拉平以及拉毛等处理.

3.4、灌浆法和条带法治理裂缝

在水泥路面的养护与维修工作中,交接缝的处理是影响公路行车质量的关键所在.因为在水泥混凝土修筑的过程中,会在相邻的路面连接处存在缝隙,这样一来就破坏了水泥路面的连贯性,很容易造成跳车现象,极大的降低了行车的舒适性以及安全性.因此需要采取针对性的措施进行水泥路面裂缝治理工作.灌浆法治理水泥路面裂缝主要有压注灌浆、扩缝灌浆、直接灌浆等,在进行裂缝治理工作时需要根据病害的程度以及施工条件进行选择.灌注材料应该具有一定的防水性能和较高的硬度,同时要有稳定的湿度,只有通过质量检测后才能投入使用.当采用条带罩面法时,水泥路面裂缝两侧的切缝应该与纵缝或者横缝保持相平,并且裂缝的距离在150mm以内,开凿的深度为70mm.

3.5、注浆法治理地板脱空

根据实际情况确定水泥地面空隙的具体位置,合理布置注浆孔,注浆材料同样要具有足够的强度和耐久性,使用沥青类材料时

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四、结束语

综上所述,科学的水泥路面养护维修措施可以延长公路的使用时间,也是道路畅通无阻强有力的保证.在进行水泥路面的养护与维修工作时,需要应对损坏发生的具体情况以及严重程度,制定科学合理的防治措施,在确保维修路面质量的同时还应该控制好水泥路面养护与维修的成本.总之,公路是与人们日常生活息息相关的公共交通设施,延长公路的使用寿命以及确保行车安全,不仅可以确保人们的生活质量,还能够有效地加快社会经济建设.