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[关键词]:高层建筑;梁柱;节点施工;措施
0 引言
作为高层建筑框架中的特殊部位,梁柱节点的受力情况比较复杂。它不仅是梁的支座,接受本层梁所传递过来的剪力、弯矩和扭矩,作为柱的一部分还起到了传递内力的作用。本文笔者结合多年的工作经验,提出了工程施工中常常会遇到的三点问题:
(1)框架结构顶层端节点的钢筋一般用什么形式的搭接,尤其是当伸入梁内的柱外侧纵筋截面面积大于其全部纵筋的65%时,梁柱钢筋应该怎样搭接;
(2)梁柱混凝土强度相差高出一个等级时,节点区的混凝土施工问题应该如何解决;
(3)梁柱节点处裂缝控制问题。高层建筑框架施工中梁柱节点处施工是一个着重点,本文笔者结合多年的工作经验,提出了几点高层建筑施工的注意事项。
1 高层建筑框架结构顶层端节点的钢筋搭接方法
框架结构顶层端节点的钢筋搭接方有以下两种:柱顶搭接和梁内搭接。
1. 1 梁柱钢筋的梁内搭接
如果工程现场水平构件和竖向构件分开浇筑,那么混凝土施工缝应设置在梁底截面,梁柱的钢筋搭接应在梁高度范围内。搭接接头区段沿着节点外侧和梁顶布置,长度≮1.5laE,并且要求伸入梁内的柱外侧纵向钢筋的截面面积≮柱全部纵筋的65%。梁宽以外的柱外侧纵筋,则应沿着节点从顶部延伸至柱内边并向下弯折8d后切断(d为钢筋直径)。当柱顶有现浇板且其厚度≥C20时,梁宽以外的柱外侧钢筋伸入板内锚固。梁上部纵向钢筋沿节点上以及外侧延伸弯折至梁底部截断(如图1所示)。
1. 2 梁柱钢筋的柱顶搭接
采用柱顶搭接时,搭接区段一般为直线段,接头面积是100%,并且处在高应力位置,钢筋下伸的搭接长度取1. 7laE,柱筋延伸到柱顶后向节点弯折后切断,水平段的投影长度≮12d(如图2所示)。
图1 梁柱钢筋的梁内搭接图 2 梁柱钢筋的柱顶搭接
1. 3 框架结构顶层端节点钢筋搭接法的选择
实际工程施工中,通常梁内搭接法使用的比较多。但当有些柱宽和屋面梁宽相差比较大的时候,如果使用梁内搭接法,那么伸入到梁内的柱外侧纵筋截面面积将小于柱外侧全部纵筋的65%,那么,我们应立即考虑使用柱顶搭接法。但是柱顶搭接法不太适用于梁宽大于柱宽的扁梁框架结构,这是因为扁梁框架结构中一部分的钢筋无法在柱内搭接,如果水平构件和竖向构件分开浇筑的话,混凝土的施工缝则要设置在柱上部梁底截面下,容易造成施工缝靠近柱中部,不利于柱今后的受力。所以,当施工中采用柱顶搭接法时,水平构件和竖向构件应同时浇筑。
2 梁柱节点处混凝土的浇筑
2. 1 结构设计和施工中存在的问题
一般来说,高层建筑混凝土结构的梁板设计强度低于柱混凝土设计强度的状况很常见,同时,由于建筑高度的不断增加,双方的差距也会越来越大。这一部分主要处于高层建筑的下部分。为满足柱的轴压比要求,且必须同时控制柱的截面不过大,那么就应当使用高等级混凝土;但是,对于以弯曲为主的梁和板来说的话,高强度等级的混凝土是不太适宜的,一是由于对构件承受混凝土收缩应力和温度应力等不利,二是由于梁板抗弯承载力的贡献不够明显。梁柱节点区混凝土浇筑施工在实际中也是一个常见问题。一般按照建筑设计要求:当梁柱混凝土强度10 MPa以上,梁柱节点区混凝土依据高等级施工;而当梁柱混凝土强度等级相差 5MPa 时,梁柱节点区混凝土可以依据低等级施工。
2. 2 梁柱节点处混凝土施工的技术措施
首先,梁柱节点区与梁板分开浇筑的时候,如果现场没有一个严格的组织措施,接槎处很容易形成冷缝。为了保障梁柱节点处混凝土的施工质量,在设计时应充分考虑实际工程施工中的困难,尽量简化程序;施工单位必须充分领会设计者的设计意图,并以科学合理地方式组织施工。
(1)结构设计方面
对于高层建筑混凝土结构的垂直和水平构件的混凝土强度等级,要有一个合理的取值。一个是整个项目的垂直构件的混凝土强度等级种类不宜过多,并且和垂直构件截面的变化要错层同步;二是水平构件混凝土强度等级取值应满足规范要求,同时与垂直构件进行匹配,简化施工,尽量减少梁柱节点区单独浇筑混凝土。
(2)现场施工方面
为了做好梁柱两个不同等级混凝土在同一个浇筑面的接槎,在组织流水段浇筑时,我们可以根据浇筑面的宽度以及浇筑的速度,分别计算出梁柱节点区混凝土以及梁板混凝土的体积,并认真安排好两种等级混凝土的用车量,再计算出各自所需要浇筑的时间,以确定在2h内完成两种混凝土的接槎。另外,确保低等级混凝土不能流入高等级混凝土中。对于这种情况,我们可分为2 个班组进行施工,一个班组用塔式起重机浇筑柱(梁柱节点区),一个班组随输送泵浇筑梁板,同时要在梁板混凝土接近柱边前,先浇筑柱(梁柱节点区)混凝土。为了避免梁板混凝土流动太快从而造成低等级混凝土流入梁柱节点区,我们可以在柱外侧 30cm 位置处采取用快易收口网进行隔离(见图3)。
图 3 梁柱节点处混凝土的浇筑措施
3. 3 梁柱节点处的防裂措施
一定厚度的混凝土保护层,对于钢筋的黏结锚固是很有帮助的,同时混凝土的碱性环境可以使包裹在其内部的钢筋形成表面钝化膜而不被锈蚀,这是结构耐久性必不可少的条件;但是一个厚厚的保护层很容易产生梁柱节点处的混凝土裂缝问题。所以在施工期间,我们一般会通过增加构造钢筋,提高梁柱节点的抗裂性。
(1)框架角节点处裂缝控制措施
高层建筑框架结构的顶层角节点处,由于加工方面的原因,常常会出现角节点外侧钢筋保护层太厚的情况,此时,必须加设钢筋网片,提高角节点处的抗裂性(如图4)所示。
图 4 梁柱角节点处的抗裂措施
(2)柱边和梁边平齐时梁侧裂缝控制措施
当框架梁与柱相交时,梁的纵向钢筋要在柱的纵向钢筋内侧。尤其是当柱边和梁边平齐的情况下,为了保证柱的纵向钢筋的位置,梁上下层外侧的纵向钢筋到柱的位置时要沿着水平方向稍微的弯折,放在柱筋的内侧,此时就需要在弯折的地方加设附加2φ10的钢筋(如图5所示)。
图 5 梁边与柱边平齐时梁侧的防裂措施
4 梁柱节点的模板施工
模板支设是高层建筑框架梁柱节点施工中的着重点。例如,在施工现场梁柱节点模板散支散拼就很容易出现拼缝不严、尺寸参差不齐和表面不平整等质量问题。所以,我们应采用场外预制成型模板的方式。比如,我们可以根据柱的四个角把18mm厚的胶合板与方木制成M形的定型模板4片,也可以根据柱与梁截面的宽度把18mm厚的胶合板与方木制成U形的定型模板4片。使用定型模板对梁柱节点处施工,不但节省人工、提高了模板的周转次数,并且保证了工程的施工质量。
参考文献:
[1] 黄驰. 浅谈高层框架梁柱节点施工存在的问题及控制措施[J]. 中国新技术新产品,2012 3.
关键词:钢筋混凝土结构;房屋建筑;施工技术;应用
在现阶段的房屋建筑施工过程当中,对于结构材料的选择多以钢筋混凝土为主,且其应用日益呈现出频繁性与广泛性的发展趋势。同时,在结构材料的选取、设计方法、制作工艺、乃至施工技术等多个方面也取得了显著的进展与进步。对于选择钢筋混凝土结构作为房屋建筑施工结构材料的项目作业当中,整个钢筋混凝土结构安全性、以及耐久性水平的发挥会直接受到钢筋混凝土结构自身质量的影响。因此,对房屋建筑施工过程当中,钢筋混凝土结构的施工技术进行深入的研究与分析,以促进钢筋混凝土结构综合优势的发展,这一点备受各方工作人员的特别关注与重视。为此,本文针对上述相关问题做详细分析与说明。
1 钢筋混凝土结构主要优势分析
钢筋混凝土是通过在混凝土当中加入钢筋原材、钢筋网、钢板、以及纤维,最终所形成的一种复合型、组合式材料。钢筋与混凝土的综合应用,使得存在于单纯混凝土原材当中的抗拉强度较低的力学属性得到了显著的改善,因此在房屋建筑施工中得到了广泛性的应用。具体而言,在房屋建筑施工领域,钢筋混凝土结构的应用优势众多,主要可以归纳为以下几个方面:
1.1 钢筋混凝土结构实现了对钢筋原材以及混凝土原材特性的综合应用
结合实践工作经验来看,单纯意义上的混凝土结构所对应的抗压强度大多表现在28MPa单位左右,抗压强度优势突出。但其所表现出的抗拉强度则无法满足房屋建筑施工对于结构材料的基本要求。而钢筋材料在抗拉强度方面的优势也备受重视(实践经验表明:钢筋材料所对应的抗拉强度大多体现在200MPa单位以上)。因此,通过将钢筋材料加入混凝土材料中的方式,能够发挥两种材料在力学特性方面的差异优势,以钢筋部件作为对拉力作用力的承受,同时以混凝土作为对压力作用力的承受。进而达到提高钢筋混凝土结构整体力学性能的目的。
1.2 结构整体性优势突出
钢筋混凝土结构,特别是现浇钢筋混凝土结构,对钢筋所表现出的抗拉优势以及混凝土所表现出的抗压优势加以了充分的应用。因此,使得钢筋混凝土结构的整体性优势比较突出。结合实践经验证实,钢筋混凝土结构在抗震性能、抗爆性能、以及抗振动性能方面均优于传统意义上的工程结构,值得重视。
1.3 结构制作方便快捷
钢筋混凝土结构多是由混凝土原材、钢筋原材、钢筋网、钢板、以及纤维这几种材料所构成的。同时,还涉及到对砂石等相关材料的应用。这部分材料的来源广泛,且可对部分工业废渣进行有效的提炼与应用,不但使得整个钢筋混凝土结构的制备相对方便与快捷,同时也有利于环境保护优势的发挥。
2 钢筋混凝土结构施工中的关键步骤分析
在钢筋混凝土结构施工作业的实施过程当中,需要特别重视对模板施工、钢筋绑扎、以及混凝土浇筑这三项施工环节作业质量的控制工作,确保立模规范、钢筋绑扎牢固可靠,以及混凝土浇筑的均匀密实。因此,在具体的施工作业过程当中,需要对上述三项关键步骤进行严格的规范与把握:
2.1 模板施工中的关键步骤分析
在钢筋混凝土结构房屋建筑施工作业的实施过程当中,模板施工所涉及到的模板类型主要可以分为底模、柱模这两种。在模板树立的过程当中,首先需要完成的是针对底模板的树立工作。模板施工中对于脚手架工作平台的搭设需要自房屋建设施工区域水平位置之上开始,搭设至设计高度位置。同时,为了确保对立模作业的安全性以及可靠性保障,需要针对所搭设脚手架的底部受力面进行严格的夯实处理。在完成底模立模作业之后,再进行对侧模的树立作业,并对其进行加固处理。模板施工中需要由专门人员对模板的稳定度、密实度、以及平整度进行严格核对,以防止此环节出现跑模或者是漏浆的质量问题。
2.2 钢筋绑扎中的关键步骤分析
钢筋自身的加工以及绑扎作业同样是在钢筋混凝土结构房屋建筑施工中的关键性操作步骤之一。为了确保钢筋混凝土结构施工质量的稳定与可靠发挥,就需要针对施工现场所涉及到的钢筋原材进行严格的抽样检查工作,在确保钢筋原材不存在质量缺陷的基础之上投入使用。进而,需要对有关钢筋的加工以及绑扎作业进行严格的质量控制。一方面,在有关钢筋的加工过程当中,需要以相关的设计文件以及标准规范作为依据,对加工下料操作进行合理控制,防止出现一次性下料过多的问题。与此同时,由于房屋建筑施工中钢筋加工所处的空间较小,分布密度较大,因此需要通过对钢筋加工尺寸的严格控制,杜绝在此环节施工中出现钢筋打架的问题;另一方面,在有关钢筋的绑扎过程当中,需要预先针对所加工的钢筋材料质量进行严格的检查,防止绑扎钢筋存在超标或相关问题。
2.3 混凝土浇筑中的关键步骤分析
混凝土浇筑是会对整个房屋建筑施工中,钢筋混凝土结构施工质量产生最主要影响的因素所在。为了保障其质量的可靠与稳定,就需要在实际工作中,重点关注如下几个方面的问题:第一,对进场待浇筑的混凝土原材需要进行严格且可靠的计量,施工现场最好配备两台计量装置,以此实现对计量数据准确性的评估;第二,混凝土的拌制需要遵循“随拌随用”的基本原则。同时,为了确保所浇筑混凝土原材在和易性方面的优势能够得到充分发挥,需要将混凝土的拌制时间控制在2min以上。拌制的标准需要以混凝土坍落度为70mm为宜。同时,对于已完成拌制,但静止90min以上未对其进行使用的混凝土,不得将其应用于现场施工;第三,在有关混凝土的振捣方面,需要遵循“随浇随捣”的基本原则,严禁出现漏捣或者是过捣的问题。在施工人员对混凝土进行振捣作业的过程中,还需要尽量防止振捣棒与钢筋直接接触或者是碰撞。整个振捣过程当中,还应当由专业人员在构件下部为止,对模板的整体情况进行严密观测。一旦出现问题,则需要及时停止振捣,在对模板进行必要加固的基础之上,方可再次振捣;第四,在混凝土浇筑作业完成之后,需要按照施工标准,对所浇筑的混凝土进行7d以上的养护工作。养护过程中还需要结合实际情况,做好防冻、防晒、以及防潮处理。
3 结语
伴随着现代经济社会的不断发展,社会大众的物质生活水平与精神生活水平均呈现出了极为显著的发展趋势,这使得居民对于房屋建筑使用质量的要求越来越高。与此同时,在城市用地形势日益紧张的背景作用下,各类高层超高层建筑的悄然兴起,带动着钢筋混凝土结构在房屋建筑施工中的广泛与深入应用。本文即针对这一实际情况,首先就钢筋混泥土结构自身的优势进行了简要分析,进而从模板施工、钢筋绑扎以及混凝土浇筑,这三个方面入手,就钢筋混凝土在房屋建筑施工过程中所需要重点关注的步骤,以及相应的质量控制要点加以了解较为详细的分析与说明。希望能够通过各方人员的通力合作,以此保障房屋建筑施工过程当中,钢筋混凝土结构施工的有效、安全、以及可靠。
参考文献
[1] 张伟平,张誉.锈胀开裂后钢筋混凝土粘结滑移本构关系研究[J].土木工程学报,2001,34(5):40-44.
[2] 李忠献,许成祥,景萌等.碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的抗震性能试验研究[J].建筑结构学报,2002,23(6):41-48.
[3] 龚国芝,张伟,伍鹤皋等.钢衬钢筋混凝土压力管道外包混凝土的裂缝控制研究[J].岩土力学,2007,28(1):51-56.
[4] 王茂英,赵革,贾小志等.弹体侵彻贯穿混凝土与钢筋混凝土等效关系数值分析[J].北京理工大学学报,2011,31(6):631-633,651.
【关键词】桥梁工程;预制场;施工技术
1引言
实际桥梁工程预制场建设过程中,涉及到的组成要素有很多,施工技术人员需要将这些要素集中在一起,进而实现对相关施工成本的准确计量,为后续工程建设创造有利条件。另外,预制场合理规划和设计,还能为施工工作提供有效思路,避免出现盲目投资的问题。整个结构建设的好与坏,除了对桥梁施工工程存在影响之外,还决定了后续经济效益,因此,需要确保施工的完善性。
2工程概况
本文研究的工程项目为成都华川公路建设集团承建的四川营达高速公路,其中,LJ08标段位于四川省达州市境内,起讫桩号K109+760~K117+490,主线总长为7.73km,设服务互通1座接机场大道,枢纽互通接G65包茂高速。主要工程内容如下:主线大桥梁7座,长度2647m,匝道桥梁11座,长度2208m,工程造价为5.56亿元。标段内预制40mT梁185片,预制25m箱梁610片,设置2座预制场。2号梁场总共占地面积达到了6800m2,场内主要包括钢筋加工区、预制区、存梁区等。其中,钢筋棚总面积为840m2,制梁区面积为4320m2,总共的制梁台座个数为24个,存梁台座16个,最大存梁容量为32片。台座中间采用宽1.5m、厚50cm的C30混凝土将基础进一步扩大,并在台座内部预埋施工电缆线以及养护水管,强化内部整体整洁性和规范性。
3桥梁工程预制场建设注意事项
3.1预制场填筑
在整个预制场填筑操作过程中,应该以透水性良好的材料应用为主,对于地基要求较高的地方,应进行重点处理操作。施工技术人员需要将场地表面的淤泥、软土清理干净,对承载力不足处采用换填片石处理,保证地基承载能力应达到0.25MPa。
3.2做好临时设施的设计
为了维护公司形象,强化文明施工操作,相关施工技术人员采用铁丝网隔离,将预制场圈围起来。宿舍、仓库等建设过程中,尽量不要距离预制场太远,将外墙作为围墙。除此之外,在搅拌站设计上,应满足浇筑混凝土质量和数量要求,根据实际情况选择搅拌机,以及自动称重配料机。
4桥梁工程预制场建设施工技术内容
4.1主体场地建设施工
该预制场长度为454.6m,宽度为22m,主通道的建设位置集中在预制场右侧,采用的混凝土类型为C25混凝土,厚度为25cm,其余场地设计厚度为10cm。1)开展有效的预制场地分区浇筑操作,最先进行的当属主通道浇筑操作,之后是制梁区、钢筋加工场区等。2)对后续原地面开展标高复测操作,进而将场地线形、横坡等进行准确设计。3)在实际场地放样操作开展过程中,具体放点距离为5m,实际曲线段放点距离为3m,并开展有效的拉线操作。另外,在管道埋设操作之中,应根据水电管道布置图具体内容进行。实际布置时,施工技术人员可以应用同一根管道,实现对“U”形钢筋的固定操作,避免场地在硬化过程中出现上浮或者是位移等问题,还要维护管道接头设计的合理性,避免在硬化设计时出现水泥浆渗入管道的问题。最后,场地硬化之前,施工技术人员应了解未来天气变化情况,避开连续的大风降雨天气以及高温时段。
4.2制梁区
本次工程建设中的预制梁区长度为303.6m,宽度为17m,预制小箱梁设计规格为25m、30m,T梁规格为40m。主体预制梁板计划工期时间为15个月,在反复计算后,最终确定出预制场台座数量为24个,考虑到箱梁预制和T梁之间的预制工序可以实现相互转换,应避免不可预见事件出现。小箱梁预制操作之中,如果小箱梁剩余数量达到150片时,便需要开展台座转换操作。通过上述施工,可以维护小箱梁预制操作不会受到任何影响,维护T梁预制顺利进行。该种台座转换优势极为明显,能够有效降低复原工程量,实现施工成本的全面控制[1]。
4.3存梁区
整个存梁区设计主要集中在预制场小里程方向,施工技术人员应根据实际工期要求,适当降低存梁区要求,做好地面压实控制的同时,设置好2%的坡度。整个存梁台座设计形式为可移动台座,浇筑混凝土为C25混凝土,长宽高规格为2m×0.5m×0.5m。当梁板张拉压浆操作结束之后,施工技术人员采取直接安装形式,也可以将其运输到临时场地之中存放,主体梁板吊运操作时,使用兜底托梁起吊法,不设置吊环。一般情况下,预制梁板存放时间不能超过3个月,防止起拱过大或其他问题出现[2]。整个边梁预留一部分吊装孔,具体翼板钢筋网纵向不同部分,涉及的钢筋数量不同,从2~12根不等。需要注意的是,执行实际存梁堆放操作,每片梁板应施加相应的圆木和方木设备,避免出现梁板倾覆。
4.4钢筋加工
钢筋加工工作的开展,实际加工场主要负责的内容是半成品和成品加工,施工企业也可自行建设轻型钢结构厂房。具体钢筋加工场建设规则要求如下,长度为60m,宽度为17m,净高度为5.5m,具体加工区域还要设置枕梁,间距保持在3m左右。实际箱梁尺寸设计,主要集中在加工场内部,需要加工的钢筋胎架数量为2套,相关施工技术人员可以将腹板、底板固定在胎架上执行焊接操作,具体固定工具为箍筋,随后进行统一堆放操作[3]。除此之外,钢筋弯曲机在实际应用时,主要提升钢筋加工精确度,并实现对钢筋半成品的有效转运操作。一般情况下,在实际钢筋场内部场地设计上,主要应用的涂刷油漆为绿色油漆,设置相应的标准栏杆,这样,可以确保后续区域分割操作的全面开展。
4.5施工用水
桥梁施工预制场建设之中,需要大量水资源支持,实际施工用水来源主要是打井抽水,以及邻近水源抽调。一般情况下,施工企业会在预制场地右侧打1口水井,而且该水井需要满足不间断连续抽水操作。除此之外,实际预制场地设计应与自然村相邻,借助于相关沟通和协调操作,消除周围居民的疑虑。在预制场左侧设计上,可以预留2个蓄水池,将容量保持在50m3,并完成对每个水池的供水操作。一般来说,整个水池应保持在满水状态,只有这样,才能降低后续工程建设中断的可能性。2个蓄水池需设置1条供水主管,再配合一些供水支管,整个供水管道埋地处理也应呈现出合理性[4]。
5结语
关键字:高压; 输电线路; 质量管理
Abstract: with the development of science and technology and the continuous improvement of people's living standard, people more and more demand for electricity. High voltage power lines as an important part of China power grid, the engineering quality stand or fall or not directly related to our country electric power supply. This paper mainly discussed the high voltage transmission line quality management and control it, and in the light of these problems, puts forward some constructive solutions.
Keyword: high pressure; Transmission lines; Quality management
中图分类号: F253.3 文献标识码: A 文章编号:
绪论
高压输电线路工程是我国社会基础设施建设的重要组成部分,其建设质量的好坏直接关乎国计民生。因此,在进行高压输电线路程建设时必须严把质量关,切实提高工程质量,造福百姓。本文作者根据多年的自身工作经验,主要探讨了高压输电线路程质量管理与控制的问题。
二、线路工程质量管理的程序
1、加强工程前期质量管理
工程开始前,认真组织有关人员进行现场调查,填写调查记录及调查报告,掌握现场第一手资料。认真组织分析,进行细致的图纸会审,参加有关部门组织的施工图纸审查会议,积极与设计人、监理、业主联系落实审核意见,使施工图纸审核形成闭环管理。各工序开工前,根据设计资料、现场调查情况、设计变史及施工方案认真组织人员编制各项施工措施及作业指导书。根据施工需要开展施工技术培训教育工作。在工程开工前,针对本工程的施工特点,进行全员质量培训、测工培训、质检员培训,依据工程进度进行特殊工种人员适应型技术培训,使教育培训覆盖率达到100%。精心组织各工序开工前的试点工作,积极总结施工经验,规范施工过程。针对工程特点,对于施工技术难点进行现场调查分析,并编制相应的施工技术措施。为了避免出现质量问题和事故,线路施工企业不得不以加强管理和监督控制来弥补这一不足。
2、建立健全科学的质量管理体系
进一步规范质量监督检查程序,并使之更加细化。不断加强施工中的过程监控,在各部分工程施工中,专业技术人员和质监人员跟班现场进行预测监控,杜绝不合格工程。针对线路施工3个部分工程各自的特点进行严密的策划,并加强各级质检的力度,通过专职质检员的“点带动各级质检员的“线”,形成有效的质检“网”,全面监控现场的施工质量,并辅以合理而强有力的奖惩来确保质量体系的有效运行和质量策划的顺利实施。加大奖惩力度,全而提高施工队、施工人员自觉提高施工质量、完善施工工艺的积极性,为建设优质工程奠定良好的基础。通过公正的奖惩制度来激发班组和个人的工作热情和竞争积极性。强化培训,提高作业技能,搞好人才的梯队建设。通过科学合理的培训教育,不断提高管理人员、施工人员的质量意识和业务技能,并作为一项长期的工作来开展,促进管理、施工人才的结构和梯队更加合理。层层签订施工质量责任书,明确各自的权利、职责和义务,把质量管理目标融入其中,成为每个施工班组自觉执行质量管理制度和质量保证措施的一个具体保证。
3、搞好施工人员的教育培训
工程的建设离不开技术过硬的队伍,要不断提高队伍的技术素质,就必须将技术力量进行合理的分配和部署,确保每个施工队、每个施工点都有足够的技术力量。施工前应组织质量管理部门和工程技术部门对每个施工人员进行详细认真的交底。交底前应结合各班组任务的地形特点和工作特点认真编制交底提纲,作为质量技术措施的补充。对施工人员的疑问应详细讲解答疑,并做好记录,确确实实地把施工技术方案质量控制重点和难点都交代清楚,使每个施工人员做到心中有数。
4、搞好计量管理工作
做好计量工器具的选购和校验。计量工器具是否精确将直接影响工程施工质量的结果,特别是在基础施工阶段,经纬仪、塔尺、钢卷尺、游标片尺、台秤对基础的质量控制都有直接的影响。因此,选购质量过硬的计量器具就成为控制质量的先决条件。认真开展计量人员培训。有了合格的计量器具当然还离不开业务熟练的计量人员,在每个施工作业点都必须设有专人从事计量工作,为保证工程质量把好计量关。建立计量管理档案。对计量工器具进行档案管理,该校验的立即送们校验,该报废的立即申请报废,切实保证计量器具能够完全在有效使用周期内工作。同时辅以明确的责任制和监督管理来促进计量工作不断规范、不断提高。
5、严抓材料的进场质量检验
把好进场材料的质量检验关不仅可对整个工程的质量做出前期保证,而且可以减少后续工序返工的几率,从而大大提高施工效率。
三、线路工程质量的过程控制
线路施工的第一个环节就是铁塔的基础施工,而基础施工质量的优劣是整条线路质量优劣的前提,也是最为重要的环节。
1、基础施工质量的管理与控制
首先要保证施工材料的质量。基础施工所用的砂、石、水泥、钢筋等原材料的质量都将直接影响到基础的强度。为此,在选用材料的时候就必须对其质量进行认真的检查和试验,确保材料来源的可靠性。地脚螺栓和斜插式主角钢在进场后,必须经过专职质检人员和材料员会同监理人员共同进行检查,杜绝不合格的地脚螺栓和斜插式主角钢进入施工现场,从源头上保证施工材料的质量。
[关键词]工作过程;路基路面;试验检测;教学
中图分类号:H311 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)45-0125-01
中职教育初始阶段是以学科知识作为系统化开发的课程,只是把学科体系的课程进行简单的组合和删减,但随着中职教育的发展,学科体系课程已不适合职业教育,随着就业为导向的人才培养模式的要求,人们探索出一种新的课程开发模式――以工作过程系统化开发课程,目前已成为国家精品课程评审的标准,本论文结合实际经验,论述了道路与桥梁工程施工专业《路基路面试验检测》课程的开发过程及内容。
一、 构建工作过程系统化课程体系
构建工作过程系统化课程体系是工作过程课程开发的前提,我们主要从以下几个方面进行:1.进行广泛调研,确定道路与桥梁工程施工专业的培养目标是面向路桥施工企业、工程监理公司,培养“懂技术、会施工、能管理”生产一线技术人员和管理人员,明确了学生就业的岗位群。2.通过召开企业实践专家座谈会,对专业对应的职业进行分析,确定出本职业的典型工作任务。3.进一步归纳出行动领域,进行教学论加工,将行动领域转换配置为学习领域课程,实现课程体系的重构。
二、 试验与检测课程内容的选取
《路基路面试验检测》课程的内容选择主要以路基路面试验检测工作过程为导向,按照专业职业能力培养目标,对工程材料送检工作任务进行排序,构建学习情境,并在每个学习情境下以真实工作任务作为教学内容。教学的内容秉承“学习的内容是工作,通过工作完成学习内容”的原则,每个项目教学内容,打破原来学科系统化知识,把筑路材料、材料检测、材料验收等课程内容重新按照材料送检的程序整合、序化,形成若干个子任务,通过各子任务的学习,使学生熟悉常用的筑路材料质量标准,具备正确验收和保管材料,能进行路基路面检测,并能根据检测数据正确判断筑路材料的质量。
三、 试验与检测课程教学内容的组织
以水泥试验检测为例。
(一)任务布置:由教师给出一个具体的工作任务。工作任务来源于实际工作载体中的某个学习情境中的某个具体工作内容。
(二)教师导学:在每次布置任务后,老师用多媒体课件讲解水泥的性质、种类、应用和选择,给出现行的水泥试验规程、规范,播放水泥检测的试验录像,引导学生自觉、自主地学习,完成任务。
(三)现场检测:分组实施检测任务。具体包括:取样、检测、记录试验数据、处理数据、分析结果、填写检测报告并得出结论等,实施过程严格按照规范要求分步骤进行。
四、 试验与检测课程的教学方法
(一) 任务驱动教学方法:根据企业实际筑路材料送检的工作过程,整合课程内容成为若干个学习情境。在进行每一个项目授课前,先根据某一实际工程提出具体任务,以完成施工企业施工过程中材料试验检测的项目为驱动目标,实现理论、实践一体化的教学模式,让学生以试验员、质检员的角色完成课程的理论学习和技能训练,最后又以综合性任务来考核学生掌握专项技能的程度和水平。
(二) 教师导学的环节教学方法:中职学生不仅要掌握材料试验、检测的技能,同时还应掌握材料的理论知识,这样学生才能针对试验结果判断材料的质量。在组织该课程的教学时,设立了教师导学的环节,在这一环节主要的教学方法有以下几种:1.案例分析教学法,以实际工程中出现的案例为载体,针对实际工程施工过程中出现的关于该工程材料的工程问题,引出问题、分析问题和解决问题。2.材料展示教学法,工程材料种类多,老师上课讲解及学生观看一些图片后,对材料有了基本的认识,但学生对实际的材料还是分不清,为了增加学生对材料的直观的了解,学生直接观看实际材料。如:石材,石材的种类很多,有人造石材、花岗岩、大理岩等,水泥,硅酸盐类水泥按混合料多少和种类分,硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥,矿渣硅酸盐水泥,粉煤灰硅酸盐水泥,火山灰质硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥,钢筋,钢筋有光圆钢筋和带肋钢筋。学生分不清有何区别,通过观看实物,对石材、水泥、钢筋有了更进一步的认识。
(三) 模拟检测环节教学方法:为了让学生能更好的完成工作任务,根据实际工程材料检测流程要求,通过将某一项材料检测工作过程以详细的引导文列出,制成材料检测报告单形式,让学生到学校的工程材料检测中心进行取样、送样、检测、填写报告,将课程学习与工作实践相融合,使学生感受真实的工作环境,增长学生的实践经验。
(四) 试验结果的评定环节教学方法:在实际的施工过程中,材料取样送检后,作为试验员、质检员应能根据试验结果判断材料是否合格,能否用于工程中,为了培养学生正确判断的能力,在这一环节主要采取小组讨论、老师点评的教学方法。小组讨论是在材料检测后,根据检测报告中的试验数据,讨论分析检测结果是否符合材料的国家标准,为了能验证学生的判断的是否正确,老师最后进行点评。
五、 开展岗前对接培训
根据专业的现状和发展趋势,有针对性地对学生进行岗前培训。学生前期的学习主要以有共性的岗位进行训练为主,与之相对应企业的种类多,如建设单位、监理单位、施工单位、设计单位等,但就业的岗位也各不相同。因此,学生毕业前可以根据企业需要和个人意愿,选择一个专门模块进行有针对性的培训,也可以由系部根据地区经济发展特点对道桥人才的需求,选择专门模块进行教学与培训,整个培训过程与生产过程相对接。通过岗前培训使学生成为一合适人才。突出岗位技能培养是我校道桥专业教育的主要特色,通过改革,学生的适应性强,就业率高,改革取得了很大的成功,但学生的自主学习能力和创新能力仍有一定的差距。因此,还需加大课程改革建设力度,完善以提高学生综合素质和培养岗位技能为目的课程教学体系,使中职教育培养的人才能够适应一线高素质劳动者和技术技能型人才的需要。
【关键词】市政桥梁;后张法预应力;施工技术
1 工程概况
针对市内某路延伸段桥梁工程共有三座桥,均为预应力连续梁桥。一号桥跨径为28+35 x2+28m,为等高度预应力混凝土连续梁桥:二号桥跨径为32.44+45×4+32.44m;三号桥跨径为45+58+45m,均为变高度预应力混凝上连续梁桥。预应力连续箱梁混凝土均为C50,设置3%桥面纵坡,采用支座垫石调整坡度。本工程的预应力混凝土连续箱梁都采用后张法的施工工艺。
2 工程施工特点
在高架桥基础、承台、墩柱施工并达到一定龄期后,进行预应力砼连续箱梁的施工。连续箱粱采取分段施工,每节段采用两次浇注,先浇注箱梁的底板、腹板砼,然后立顶模浇注顶板砼。
工艺流程:施工工艺流程:支架基础施工支架搭设底腹模板安装底腹板钢筋安装波纹管安装、定位混凝土浇注顶模安装顶翼板钢筋安装上层砼浇注养护钢绞线编束、穿束预应力张拉封锚继续养护模板支架拆除。
3 施工工艺
3.1 支架与模板的施工
本桥地处某水库旁,地势高低起伏,地基承载力较差,采取了先砌浆砌块石条基,后搭设落地钢管支架。支架方案经详细计算并报监理审批后实施。支架搭设完毕经验收合格后,安装箱梁底模板,模板采用2em厚竹胶板。安装时先底模、再侧模、后顶模。按设计要求预留预拱度。在箱梁底板及腹板的钢筋绑扎完毕后,即可安装底板及腹板的侧模板。安装过程中注意平整度、垂直度满足验收规范的要求,并做到拼缝严密、顺直、整齐。在支架下设置沉降观测点,定时观测记录。
3.2 普通钢筋和预应力钢绞线安装
箱梁钢筋绑扎分两次进行,第一次是在底模安装完成后绑扎底板及腹板的钢筋,第二次是在底板及腹板的砼浇注完毕、顶板和翼板底模安装好之后,再绑扎顶板和翼板的钢筋。所有钢筋在现场的钢筋加工场进行加工、配料,运送到现场进行绑扎、安装。绑扎钢筋时采用轨道筋固定法将预应力孔道固定,保证圆顺。钢筋骨架底垫以高标号水泥砂浆垫块,垫块错开布置,以保证钢筋保护层。按设计要求安装支座钢垫板、防撞栏杆预埋钢筋(翼板)等预埋件。
预应力钢绞线和波纹管埋设前应检查是否有破损、锈蚀及油污,焊接钢筋时采取用湿纸板隔挡的办法,防止波纹管被焊接的火花击穿,发现破口应及时修补。定位筋按问距50cm布设,穿放波纹管与管间接头,并将其固定。砼浇注3天后方可穿束,钢绞线两端预留lOOcm作为张拉使用。
3.3 硅浇筑与养护
箱梁采用C50商品砼,浇注分两次进行,先浇注底板及腹板,在顶板和翼板底模安装、钢筋绑扎后,再浇注顶板和翼板砼。施工中混凝土由汽车式输送泵泵送人模。浇注过程中采用插入式震捣器和插钎震捣。快插慢拔,直至砼表面泛浆不冒气泡为止,并注意避免损伤波纹管。箱梁两端的施工人员要不时地(约15min一次)来回拉动波纹管内预先穿入的清孔器,清孑L器孔尺寸(要求呈椭圆形,高度 H 比波纹管内径小4mm 为宜。)砼浇注完后2小时内最后拉一次,拉动清孔器必须从梁的一端拉到另一端。预防波纹管堵塞。
底板砼应从两端的横隔梁处同时向箱梁的中间分层分段浇注,每段4m~6m,每层30cm振捣密实。在下层砼初凝前浇注上层砼,振动棒插人下层砼5cm~lOcm。在砼浇注完毕初凝后,用麻袋覆盖。洒水养护,养护时间不少于7d。
3.4 模板、支架的拆除
箱梁侧模在砼强度达到12.SMpa后拆除。拆除后应立即清理干净,堆放在便于取用的地方。内模在砼达到15Mpa后拆除。拆内模板时观察模板内壁表面有无砼脱落,孑L道有无变形,以掌握最佳拆模时间。现浇箱梁养护达到40MPa的强度后,即可拆除底模和支架。支架拆除时,从上往下依此进行。
3.5 预应力张拉
当箱梁砼强度达到设计强度的90% 以上,砼龄期不小于7d方可张拉预应力钢束。张拉准备:钢柬孔道通过无油污染的压缩空气加以清理,并且张拉前对锚具进行彻底的清洗,钢束端部也加以清洁。张拉顺序:按设计编号顺序分批张拉,第一批张拉到50%,第二批张拉到80%。第三批张拉到100%。张拉以应力控制为标准,同时以伸长量作为校核。张拉程序:0初应力1.05σcon(持荷2minσcon(锚固)。将钢绞线稍加张拉,以消除钢绞线松弛状态,并检查孔道轴线、锚具和千斤顶是否在一条直线上;当钢绞线初始应力达到张拉力控制值的10% 时,可在钢丝上划记号,作为量测伸长量的参考点并检查钢绞线有无滑动;将张拉力加大到设计的105% ,并持荷2min;将张拉力回复到设计张拉力的100% ,并量测钢绞线的伸长量。如果伸长量符合要求,则封闭锚具并拆除千斤顶,如果伸长量和张拉力与设计计算值相差大于±6%时,则暂停张拉,待查明原因并解决后方可继续张拉。
3.6 孔道压浆
(1)水泥浆制备:先将水加干拌和机内再放人水泥,经充分拌和后再加入掺加料。拌和应至少2min,直至达到均匀的稠度为止。每次调配以满足1:1的使用量即可;(2)孔道压浆:压浆分两次进行,每个孔道在两端先后各压浆一次,间隔时间以达到先压注的水泥浆既充分泌水又未初凝为度,一般约30min;(3)压浆顺序:按先下后上的顺序压浆,将集中一处的孔一次压完;
(4)压浆工艺:①1)预应力张拉后24h内即对孔道进行压浆;② 由箱梁一测的压桨泵将纯水泥浆,经压桨胶管从压浆咀压人孔道内,压力最少升到0.7Mpa,当另一端饱满并渗出浓浆(排气孑L排出与规定稠度相同的水泥浆)时用木塞堵孔,并稳压lOs后,关闲进浆管截止阀,拆卸进浆管,后安装至另一孔道上;③ 间隔约30~45min后,拔出两端排气孔木塞,在另一端安装进浆管,并将进浆管截止阀全部打开,用另一套压浆设备进行第二次压浆,待排气孔流出浓浆时再用木塞堵孔及关闭进浆管截止阀,并稳压lOs以上后关闭截止阀。拆卸进浆管重新安装到另一个孔道上,该孑L道的压浆工作即告完成;④为保证钢丝束全部充浆,进浆口应予封闭,直到水泥浆凝固前。所有塞子、盖子或气门均不得移动或打开。
3.7 封锚及养护
预应力筋张拉灌浆后,将预应力钢绞线超长部分用切割机切断,切割时用水先淋湿以保护锚具并用砼封锚保护。
4 预应力施工质量控制措施
4.1 钢绞线与锚具
每次进场的钢绞线与锚具等,必须有出厂合格证,同时进行原材料试验、锚具组装件的静载锚固性能试验。不同格的钢绞线与锚具应分类堆放,做好标识。施工中,应校对所施工的钢绞线与锚具的规格与设计是否一致。
4.2 预应力设备
张拉前张拉机具须进行标定,千斤顶与压力表配套检验,确定千斤顶和压力表之间的关系曲线,千斤顶与压力表配套使用不得互换。压力表的刻度不低于1.5级。
4.3 预应力张拉
施加预应力前对砼构件进行检验,外观和符合质量标准要求,砼强度不得低于设计规定。检查夹片与锚孔是否有泥浆或杂物,对夹片处的钢丝束用钢丝刷进行清刷。张拉开始前所有的预应力钢束在张拉点之间应能自由移动,各钢绞线松紧程度应一致,其应力值不得超过总应力5%。在张拉过程中,应边张拉边量测伸长值。预应力钢柬应以均匀的速度张拉。在总张拉力作用下,钢束伸长值与计算值相差不宜超出6% 。当张拉力加至设计值,上紧主拉杆螺母。千斤顶的压力应在锚具和钢绞线束不受振动的方式下予以解除。
5 结束语
后张法预应力张拉在市政桥梁的建设中普遍采用,预应力箱梁是整个桥梁施工中非常关键的工序,它的施工质量直接影响到整个结构的受力和安全。作为工程技术人员必须要熟悉掌握。
参考文献
[1]公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000.
关键词:桥梁;后张法;预应力
后张法预应力是指先浇筑水泥混凝土、再张拉预应力钢材以形成预应力混凝土构件的施工方法,是通过“应力”有效提升混凝土构件的抗拉强度。桥梁后张法预应力施工工艺流程如图1所示,文章主要结合笔者的实际工作经验,及以施工工艺流程中的关键环节提出质量控制策略。
图1 桥梁后张法预应力施工工艺流程
1预应力材料的质量控制
预应力材料的质量将接关系到桥梁的施工质量,在选择预应力材料的时候,应该进行严格的检验和试验。进场的预应力材料应具有完备的规格说明、合格证书等资料,同时各项质量指标要达到规范要求的技术指标,如强度、刚度、严密性等。
1.1钢绞线
钢绞线的力学性能、化学性能、机械性能都必须符合国家现行的标准。进场使用的钢绞线应分批验收。除检查其质量保证书、规格及外观外,还应按规定频率抽查其表面质量、尺寸。
1.2波纹管
根据出厂合格证和质量保证书核对了波纹管的类别、型号。并对其外观、尺寸、强度、刚度进行外委检验,以保证在穿束或混凝土浇筑过程中管道破裂或变形。加强波纹管在存放、运输和安装过程中的保护。必须保持清洁,长时间存放的必须定期进行外观检查;在搬运和存放过程中,应妥善保护,避免机械损伤、沾污和有害锈蚀,如有严重锈蚀的不得使用,作报废处理。
1.3锚具、夹具和连接器
对到场的锚具、夹具和连接器进行外观检查,不允许出现裂纹和超标的尺寸偏差,同时还应进行硬度和锚固性能试验,保证锚具具有可靠的锚固性能、承载力性能,夹具有电好的自锚、松锚性能。
2预应力张拉设备的选择
(1)施加预应力前应对张拉设备进行核查。施加预应力所用的机具设备以及仪表应由专人使用和管理,并应定期维护和校验。千斤顶及其配套的油汞、油压表一起进行校验。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。与每台油泵配套的压力表应有两快,在操作时,一块作为备用。张拉力与压力表之间的关系曲线通过校验得出。
(2)张拉机具设备应与锚具配套使用,并应在进场时进行检查和校验。对长期不使用的张拉机具设备,应在使用前进行全面校验。使用期间的校验期限应视机具设备的情况确定。当千斤顶使用超过6个月或200次或在使用过程中出现不正常现象或检修以后应重新校验。弹簧测力计的校验期限不宜超过2个月。
3预应力筋的加工、安放质量控制
(1)预应力筋束孔道,采用橡胶抽拔管或金属波纹管形成。钢筋骨架安装到位后安装橡胶制孔管,定位网片应与梁体纵向分布筋、下缘箍筋绑在一起,并要求绑扎牢固。在绑扎钢筋骨架时,管道定位网片应同时按设计位置安放定位,定位网片在沿梁长方向的定位误差不得超过5mm。制孔管表面不得有严重刮伤,安装完成后线形应流畅不得有死弯。
(2)预应力筋下料时应注意:钢绞线的切断,宜采用切断机或砂轮锯,不得采用电弧切割。下料应根据施工部位的先后顺序进行。最好能当天下料,当天用完。所下料要及时编号,编号用胶带贴于材料两端,当每束下料满足数量时,需用细铁丝分段绑扎,以备吊装。当钢绞线下料过长时,为起吊方便,把下完的料按1~1.5m直径盘起,盘起的钢绞线应盖好,以免腐蚀。
(3)预应力筋强度达不到标准时,会降低预应力值,影响承载能力;其伸长率达不到标准时,易造成断丝或滑丝。预应力筋要有出厂质量标准书,按规范要求认真进行检验与试验,抗拉强度、伸长率和松驰度均应满足规范要求。
(4)预应力筋治锈防锈,对于轻微浮锈,除锈后可直接使用;对于轻度锈蚀者,应作检验,合格者除锈后使用。严重锈蚀者,不得使用清除出厂。
(5)钢绞线束穿束前要清理管道,压力水冲洗孔道内杂物,观测孔道有无穿孔现象,保证管道畅通,减小摩阻力。
(6)如果钢绞线相互扭结或各丝、各股预应力筋受力不均匀,摩阻力值增大,易发生段丝、滑丝。编束时,严格按工艺规程要求进行分丝、梳丝、理丝、排列顺序,并分段绑扎牢固。
(7)在对锚环没放入锚垫板的定位槽内,夹片没有对齐、没摆匀。易造成局部应力集中,影响锚固效果。安装夹片时,夹片外露要整齐、缝隙均匀。张拉前要认真检查一次,各道工序均应符合要求。
4砼浇筑质量控制
(1)桥梁预应力构件钢筋布置较密集,混凝土浇筑难度较高,故需对混凝土浇筑质量做出控制。模板、预应力钢绞线、预应力管道、锚具经检查批准后方可进行混凝土的浇筑。混凝土拌和前应根据现场砂石料配合比上料。
(2)浇筑混凝土时,由于钢筋及预应力管道纵横交错,对于预制构件尽量采用侧模振捣工艺。用振捣棒振捣要注意控制时间及插点,避免过振、漏振现象或撞击制孔器、锚具预埋件、模板,以保证其位置和尺寸符合要求,发现松动,应及时整修。
(3)预应力端部锚垫板后钢筋分布较密,应充分振捣密实并注意混凝土粗骨料粒径,一般要求粒径不超过两根钢筋或预埋件间距的一半。对振捣棒不能达到效果的应用钢筋利用人工进行捣实。
(4)锚固区混凝土有缺陷时,应在张拉前修整,预应力筋孔道有堵塞时,应凿开孔道,清除漏浆后修复孔道外混凝土,修整应做记录,修整材料应有强度试验报告。
(5)混凝土采用蒸汽养护时,恒温温度应控制在60℃左右。混凝土立方体强度尚未达到15~20MPa时,不得拆除模板。养生过程中应对预留孔道加以保护,严禁水和其他物质灌入孔道内,以防金属管锈蚀。
(6)简支梁梁体混凝土应水平分层,并一次连续浇筑完成。混凝土灌注完毕,应及时修整、抹平混凝土面,待混凝土接近初凝时再第二次抹面压光。抹面时不得在混凝土面洒水,且应边收面边覆盖或在已摸好的混凝土面喷洒养护剂,防止风吹出现干缩裂纹。
5预应力张拉施工质量控制
5.1张拉前的准备工作
施加预应力前,应对千斤顶、油压表及油泵进行校验和标定,以确保张拉力与压力表读数间的正常关系曲线。张拉时,构件混凝土强度应符合设计要求。预留孔道应用通孔器或压气、压水等方法进行检查,确保孔道内无杂物、无水分。端部预埋钢板与锚具和垫板接触的焊渣、毛刺、混凝土残渣等应清除干净。钢绞线束穿束前,应将一端找齐平,顺序编号。对于较长束,应套上穿束器,由引线及牵引设备从另一端拉出。对于夹片式锚具,上好的夹片应齐平,在张拉前并用钢管捣实。
5.2预应力筋的张拉质量控制
5.2.1预应力筋的张拉顺序应符合设计要求。
本文张拉方法为按照设计要求的张拉顺序,两端同步张拉并左右两侧对称进行,最大不平衡束不得超过一束。
当设计未规定时,可采取分批、分段对称张拉,每一钢束中的全部预应力钢丝或钢铰线应同时张拉。
5.2.2预应力筋的张拉应符合设计要求。
5.2.3在张拉过程中,应边张拉边量测伸长值,当实际伸长值与计算伸长值差值超过6%时,应暂停张拉并查明原因。
5.2.4预应力筋张拉后,应测定预应力钢筋的回缩与锚具变形,对于锥形锚具,其值不得大于6mm,对于夹片式锚具,不得大于5mm。
5.2.5预应力筋施加应力完成,卸载千斤顶后,须对其做详细检查,此时应注意以下问题:
(1)检查有无滑丝或断丝,若有其数量不应超过总数量的1%,控制滑丝、断丝数量不大于下表规定的控制数,否则应进行更换。
(2)检查夹片外露量。一般情况下,锚头与夹片为配套产品,夹片外露数量为1~3mm,当发现普遍存在夹片外露量>3mm时,可认为锚具不配套或不标准,应退货或换货。
6孔道压浆质量控制
6.1水泥浆的要求
(1)水泥浆应由不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥和水组成,其强度不低于30MPa。
(2)水泥浆的水灰比一般为0.4~0. 45,若掺入减水剂时可减少到0.35。含有氯化物或硝酸盐的掺料不应使用。
(3)水泥浆的最大泌水率不得超过3%,拌和后3h,泌水率应控制在2%以内,24h后泌水应重新被浆吸收。
(4)水泥浆内可掺入适量的膨胀剂,掺入膨胀剂后最大自由膨胀率应不超过10%。
(5)水泥浆拌和时间应至少2min,直至稠度均匀为止。水泥浆的稠度一般控制在14~18s之间。
(6)从拌水泥浆到压浆的时间间隔视气温而定,一般在30~45min,并应经常搅拌,不得通过加水来增加其流动度。
6.2压浆前的检查
(1)压浆前,应对压浆机进行认真检查、标定,用压浆机向管道内注压清水,待孔道冲洗干净,积水排干后方可开始压浆。
(2)压浆前,锚具周围的间隙和孔洞应填封,以防冒浆。
6.3压浆时的检查
(1)压浆应缓慢、均匀,不得中断,灰浆泵压力宜保持在0.5MPa~0.7MPa。当孔道较长时,最大压力宜为1MPa。
(2)压浆时应先压注下层孔道,后压注上层孔道。邻近孔道压浆应连续进行并一次完成,以免孔道串浆。
(3)压浆应达到另一端出浆饱和,并且从排气孔排出的水泥浆与压注的水泥浆应有相同的稠度。
(4)冬季压浆后48h内,混凝土温度不得低于5℃,否则应采取保温措施。当夏季气温高于35℃时,应采取降温措施或选在清晨和夜间压浆。
7 结语
【关键词】钢结构;设计;问题分析
1.设计注意事项
1.1基本材料的选用
钢结构工程中采用的钢材种类有开平板(卷板)、中板、型钢等。开平板比较经济,在钢板不太厚的组焊钢结构构件中,作为腹板和翼缘板也能达到结构设计的要求;但是在由较厚的钢板或者Q345-B钢板组焊的钢结构构件中,作为翼缘板和腹板不太好,因为开平板在卷板整平过程中不太容易达到和型钢一样的平整,且整平过程中板材有裂纹内应力等。在作为细长受压杆件时,比型钢更容易变形,更易因变形而造成失稳破坏,所以较厚的钢板或者Q345-B钢板最好不用开平板,用热轧型钢。
1.2钢结构构件截面的选取
(1)钢柱:截面形式优选宽翼缘热轧H型钢,或相近的焊接H型钢,尽量使钢柱的双向强度、刚度和稳定性相近,使截面达到优化设计的截面利用率。虽然箱形截面很容易实现双向性能相近,但是构件加工制作不太方便。如果建筑平面柱网双向柱距差别较大,也可以选用中翼缘热轧H型钢或相近的焊接H型钢,双向性能都使截面的利用率达到优化设计的要求。(2)钢梁:截面形式优选窄翼缘H型钢,充分利用钢梁截面高度对钢梁抗弯承载能力的显著效果。另一方面,窄翼缘H型钢,由于同样的用钢量,梁高相对较高,排放螺栓可以减少排放排数。一般框架梁柱节点2排螺栓足够(而中翼缘H型钢很可能为三排,宽翼缘H型钢一般在三排,甚至四排);次梁节点,窄翼缘H型钢一般为一排(而中翼缘和宽翼缘H型钢有可能为两排),如果考虑楼层净高的影响,也可采用中翼缘H型钢。螺栓数量增多的原因:a.为满足最大螺栓间距构造要求而配置多余计算要求的螺栓;b.同样的螺栓数量,截面高的梁布置的螺栓抗弯承载能力比截面高度小的梁布置的螺栓抗弯承载能力强。螺栓数量的增多,使连接节点的连接板尺寸需要增大,板厚也可能增加,而且加工制作和安装也更费工。这些因素均会导致工程造价的增加。
1.3柱间支撑
钢框架结构因钢柱的刚度小整移偏大,如果柱间距比较大,层高比较大时,一般不能满足规范要求的位移角要求,如果通过加大柱截面来减小结构的位移角值,则不太经济。一般在结构中要布置柱间支撑,可以比较容易满足规范要求的位移角,对钢材用量的增加不大。所以设置柱间支撑既能比较容易达到规范位移角的要求,而且较经济。由于柱问支撑布置对结构刚度的影响很大,所以要合理的布置柱间支撑,从而满足适当增大结构整体刚度和刚度布置合理两方面的要求。要做到以上要求,首先,柱间支撑不能布置太多,使得结构整体刚度过大,从而导致整体地震力也增大及结构整体用钢量的增加,这样既不经济也不实际。其次,合理布置柱间支撑需要考虑以下几个方面:(1)不影响建筑功能布置;(2)尽量对称均匀布置;(3)沿竖向应从底到顶均匀通长布置;(4)同一单体内最好采用同一柱间支撑类型。还应注意的是柱间支撑处受力较大,传给基础的受力较大,所以柱问支撑处应设置基础梁,增大基础受力较大处的基础整体稳定性。
1.4框架梁柱节点
(1)节点域:柱腹板比较薄时,梁柱连接节点域有可能抗剪承载力不够。a.如果柱截面采用热轧型钢,则采用柱节点域补贴补强钢板比较方便;如果柱腹板另一侧不与钢梁连接,则可采用节点域补加斜向加劲肋板更方便施工。b.如果柱截面采用组合H型钢,则采用节点域处腹板直接换为较厚的钢板更方便施工。
(2)为实现梁柱节点塑性铰外移到梁端部,离梁端一定的距离,则梁端节点采用加强措施:a.采用加宽梁端部上下翼缘板:常用在钢梁与钢柱弱轴方向连接;b.采用梁端上下翼缘补贴加强板:一般用在钢梁与钢柱强轴方向连接,制作和安装比较繁琐;c.采用梁端腹板加腋:一般用在钢梁与钢柱强轴方向连接,制作和安装比较简单,但是梁底由于有竖向下凸角,不太美观。建议采用同截面梁下外加腋制作,更方便。
2.工作经验
在实际设计工作中为满足建筑美观的要求,由于钢结构一般跨度较大,设计中往往要考虑顶层大跨度结构或顶层大跨度层的预留。多层钢框架结构,如果每层均设置大跨度大空间,结构的用钢量会增大许多,而且由于跨度大,梁高也大,净高会减小。如果把大跨度大空间功能用房移到顶层,这个问题便可以迎刃而解。
钢结构材料决定了钢结构房屋的韧性很好,抗弹性变形能力强,结构自重轻,地震作用小,抗震性能好等等。决定了钢结构房屋可以采用底部钢框架结构,顶部为门式刚架结构。这种结构形式可以充分利用门式刚架结构的超强的弹性和抗变形能力,使顶层结构自重很轻巧,地震力很小,用很低的用钢量达到大跨度大空间的建筑使用功能的要求,而且净高也可以很高。
顶层门式刚架经济性比钢筋混凝土结构还好,由于空间的柱网很大,可以满足建筑功能更大自由的功能分区的自由分割。由于顶层预留大跨度结构的附加荷载不是很大,对结构的影响和地基基础的影响不太大,但是为以后的发展提供了很大的空间。所以钢框架结构,一般最好顶层设置大跨度空间的门式刚架结构,或顶层预留大跨度空间结构的荷载和连接部位。一般来说钢框架结构的含钢梁大约在40%~60%,而门式刚架的含钢梁大约在20%-30%之间。所以在节约钢材、节省造价方面,会带来非常显著的效果。
钢结构房屋屋面为满足建筑美观的要求,同样需要采用大跨度屋面结构,一般大跨度屋面结构采用以下几种结构形式:
2.1平面桁架、立体桁架、空间桁架结构
平面桁架:由于平面外强度、刚度和稳定性较差,整体性较差,主受力方向为平面桁架方向。一般用于跨度小于30m,桁架间柱距比较小6m~9m,屋顶荷载很小的屋面结构设计中(一般屋顶均采用轻型屋面板)。
立体桁架:由于平面外强度、刚度和稳定性较差,整体性较差,主受力方向为平面桁架方向,但是平面外强度、刚度和稳定性较平面桁架好一些。一般用在跨度30m~60m,桁架间距比较小(6m-9m),屋顶荷载很小的屋面结构设计中(一般屋顶均采用轻型屋面板)。
空间桁架:由于屋面结构的双向刚度、强度和稳定性,整体性均较大,为空间整体受力结构,可以在跨度60m以上的屋面结构设计中采用(一般屋顶均采用轻型屋面板)。
2.2平板网架与网壳结构
网架和网壳为空间受力结构体系,整体性好,一般不在网架和网壳中部开大洞,以免影响网架和网壳的整体刚度,整体性明显减弱。当跨度很小时,可以采用单层网壳结构;当跨度很大时,可以采用多层网架和网壳结构。网架一般可以采用周边支座和点支座。网壳结构一般采用周边支座(如穹顶型网壳结构)。一般屋顶均采用轻型屋面板。
2.3悬索结构,弦支穹顶结构及组合结构
这些类型结构,一般采用在比较复杂的大跨度结构中,由于比较复杂,就不在此叙说。异形屋面结构,一般采用立体桁架和空间桁架结构,比较方便实现异形空间曲线的变化特征。屋面结构中部开大洞,一般采用洞口周边布置周边柱来解决刚度和强度突变问题;如果建筑功能不允许在洞口周边布置周边柱,则一般跨度较小时采用平面桁架、跨度较大时采用立体桁架、跨度很大时采用空间桁架结构、悬索结构、弦支穹顶结构或组合结构。
实际工作中钢结构设计还应避免和特殊处理以下一些问题及注意事项:
a.钢梁:最好为直线梁,避免折梁和弧梁,因为折梁与弧梁受扭很容易产生失稳破坏。如果建筑设计要求必须设置弧梁或折梁,则在直线梁上设置外伸钢梁支撑弧梁或折梁,并提供一个侧向约束,阻止弧梁或折梁扭转失稳破坏。
b.钢梁节点:次梁与主梁连接,次梁与二级次梁连接处,一般采用铰接节点设计,因为钢结构的现场安装连接,非混凝土一次整体浇筑成型的特点决定了钢结构主次梁连接,次梁与二级次梁连接处采用刚接节点设计,施工将非常不便,而且经济性不明显,所以,一般采用铰接节点设计。但是如果为悬挑梁,则必须采用刚接节点设计。如果一根次梁一端与直线型框架梁(次梁)连接,另一端与悬挑弧梁或悬挑折梁连接,则这根次梁与直线型梁连接处,与弧梁或折梁连接处均应采用刚接,这样不仅可以减少悬挑弧梁或弧梁的挠度,可以减少梁的应力,也可以减少梁因变形太大,扭转刚度太小且缺少约束而造成的扭转失稳破坏。
c.由于钢结构构件的刚度小,翼缘和腹板易发生屈曲失稳破坏,所以钢结构梁柱连接一般为中心对齐,避免偏心使本来就比较易产生失稳破坏的构件,更加容易产生失稳破坏,最终导致结构整体破坏。
d.主体结构中不应采用薄壁构件,虽然在受力较小的情况下薄壁构件按计算强度和稳定也能达到设计要求,但是其焊接容易造成烧伤母材,焊接缺陷对焊接质量的影响比中板钢构件影响大得多,而且薄壁构件的防腐要求更严,受锈蚀后构件强度下降很明显,整体结构和构件的安全性和耐久性较差。所以只有在维护和更换较方便的次要结构构件中才可采用薄壁构件(如屋面檩条、墙梁、幕墙龙骨等)。
3.结束语
最后,还应注意的是,实际工作中钢结构的最大不足就是容易失稳,造成失稳破坏。为了保证结构的整体稳定和构件的局部稳定,往往会造成用钢量的增加。把钢构件型钢截面的腹板采用波纹形腹板代替平板型腹板,则可以明显增大型钢截面的抗屈曲性能,节约钢材。楼板采用钢筋桁架楼板代替钢筋混凝土楼板或组合楼板。与组合楼板相比,可以节约净,楼板底面平整。与钢筋混凝土楼板相比,可以省去支模板,省去现场绑扎钢筋占用场地和施工流水时间,加快施工进度,而且钢筋桁架楼板中的钢筋桁架为机械化加工制作,效率高、质量可靠。 [科]
【参考文献】
[1]陈利英.浅论工业厂房钢结构设计[J].建筑知识:学术刊,20l2(10).
【关键词】后张法,预应力,箱梁
随着国内高速公路的快速发展,后张法预应力箱梁以其抗扭刚度大、运输和安装过程中稳定性好、适用于大跨径等特点越来越广泛地应用于公路桥梁的上部结构中。为能更好地控制施工的质量、加快施工进度、节约能源,笔者根据多年的工作实践,对施工中容易疏漏或忽视的施工要点加以概括和说明。
1 后张法预应力连续箱梁的施工
1.1箱梁施工工艺流程
其工艺流程为:地基处理安装满堂支架安装底模板布设底板钢筋和与底板有联系的腹板钢筋安装外侧模板浇筑底板混凝土完善腹板钢筋、布设波纹管、穿钢束安装箱内模板浇筑侧板混凝土安装箱内顶板和翼板布设顶板、翼板钢筋浇筑顶板、翼板混凝土养生(达到要求的设计强度) 拆模养生(达到设计强度) 张拉灌浆封顶拆支架。
1.2支架搭设
预应力箱梁采用满堂支架现浇方法施工,纵向按设计分段浇注,分段张拉。支架采用钢管支架,搭设前对地基进行加固处理。先对原地面进行夯填压实,然后铺约20 cm厚碎石作为传力层并找平压实,再铺10 Cm厚石碴进行地基找平。
在每排支架下铺设5x20 cm木枋垫木。用448钢管和扣件将支架固定,并根据受力要求设剪刀撑。
支架搭设完成后,按不少于120%箱梁重量预压7 d,同时在支点两侧1/5跨范围内作适当加强。
1.3模板工程
(1)外模
外模板采用5 mm厚的钢板,面板加劲肋及支架均采用5 5角铁焊接。各块模板之间用螺丝联结。外模与底座之间嵌有橡胶条,以防底部漏浆。底部拉杆每1.2 m一根,为了保证模板就位后支撑稳固满足受力要求,模板支架每隔5 m设两根可调丝杆作为就位后的支撑。立模时用汽车吊逐块吊到待用处,上紧拉杆及可调螺杆。
(2)内模
内模可以采用木模,也可以采用钢模,每单件尺寸以1 m为宜,支架每隔60 cm一道。采用的木模,从外观上看效果不好,但经济。
内模先在拼装场地按4~6 m拼装成节,待底板、腹板钢筋及波纹管道安装完毕后,将内模分节吊人箱梁内组拼。为了保证箱梁内模位置,内模与钢筋问设置混凝土垫块作为支撑。为了防止内模上浮,每隔1~1.2m在外模设一道横梁,以模板横梁作为支撑可调螺杆向下顶紧。为了固定内模使其不偏移轴线位置,采用木方及三角楔将内模与外模顶牢,在浇注混凝土时将木撑逐步拆除。
(3)封头模板
封头模板采用定型钢模,表面倾角与设计锚垫板倾斜角度一致,端头模板在波纹管位留有口,将波纹管伸出端模之外,防止混凝土浆灌入波纹管中。
1.4钢筋制作安装
钢筋在工地工棚内加工成半成品,质量经抽验满足规范要求后,运输至桥面安装。钢筋安装顺序为: 中横梁、端横梁一底板一腹板一顶板、翼板。钢筋安装完一段穿一段预应力筋的波纹管,波纹管接头采用冷缩塑料布及胶纸缠牢,用铁丝扎紧以防漏浆。为确保孔道定位准确,应设置定位钢筋:直线段间距1 m,弯道部分间距0.5m,并将波纹管牢牢捆扎在定位钢筋上,定位后管道轴线偏差不大于5 mm。钢筋安装完毕后,按设计距离摆正内箱模混凝土垫块,再安装侧模和内模。在内模安装完后开始进行上板钢筋安装,同时预埋车挡钢筋和梁端伸缩缝预埋件,上板钢筋安装完毕后,清理杂物并冲洗干净,浇注混凝土。
2 预应力的张拉
2.1预埋波纹管。根据设计中的预应力波纹管孔道的曲线要素,确定好波纹管定位钢筋的位置,定位钢筋采用井字架形式,为控制预应力孔道位置偏差在允许范围内,定位钢筋沿纵向每米设一道。所有孔道之间的连接用封口胶纸带缠绕密封,孔道与工作垫板的连接应用铁丝绑扎牢固,周边用封171胶纸带缠绕确保密封,防止漏浆。在布置波纹管时,留好排气孔、排浆管,并保证垫板与孔道中心线垂直。
2.2制束与穿束。所有预应力柬均采用砂轮机切割下来,并将端头打磨圆滑,避免刺破波纹管。穿束前,应检查锚垫板和孔道位置的准确,灌浆孔和排气孔应畅通,无水分和杂物。
在梁体浇注砼之前穿束,穿柬完成后,进行全面的检查,以查出可能被损坏的管道,在砼浇注之前,必须对管道上的损坏之处进行修复,并应检查钢绞线能否在管道内自由滑动。在砼浇注过程中。安排了专人负责,每隔10--20min将各预应力束做推拉活动,直至最后浇注的砼达到初凝后。
2.3施加预应力。纵向预应力束采用2台YDC5000千斤顶和ZB4―500油泵两端对称同时张拉,配合使用的压力表及备用设备精度不低于1.5级,设备进场前,千斤顶与压力表及备用设备送交有检测资质的单位进行配套检验标定,合格后才能使用。张拉时逐级加压直到最大张拉力,并做好逐级张拉记录。
张拉顺序按施工说明进行,从主联向桥台方向依次进行。主联强度达到85%以上时且龄期不少于7d后,方可进行两端对称张拉,然后再浇筑两侧各联,砼强度达到85%以上时,单侧张拉,达到要求后压浆封锚,并进行下联工程施工。张拉过程中采用双控法即控制应力和伸长值两项指标,
以应力控制为主,用伸长量进行校核,实际伸长量与理论伸长量差控制在6%以内,达不到规范要求时,查明原因并更正后再施工。每次测量选取同一基准面,分别测量、记录伸长值和回缩值。
张拉过程要控制好张拉操作、伸长量量测和锚固的3个重要环节。
2.4压浆。水泥浆采用42.5(R)硅酸盐水泥,在水泥浆中掺入适当的减水剂和膨胀剂,并在压浆之前,先进行水灰比试验,以选择最佳的压浆配合比。
水泥浆用泥浆搅拌机拌制均匀后,用泥浆泵,采取“一次压注法”由一端进浆。压浆顺序为先下后上,压浆时应缓慢、均匀连续进行,不得中断,并将所有最高点的排气孔依次打开和关闭,使孔道内的排气畅通,当孔道出浆孔或排气孔依次排出空气、水、稀浆、浓浆,并流出的水泥浆中没有气泡并与压人的水泥浆具有同样的稠度时,立即关闭出浆孔的阀门,保持不小于0.5Mpa的稳压期不少于2分钟,然后关闭进浆口阀门。该孔压浆结束。
2.5封锚。压浆后,先将锚具周围冲洗干净,并将梁端砼凿毛后,安置梁端部的钢筋网并用同标号的砼封裹锚具及张拉槽口,同时振捣密实。
3 安全措施
(1)张拉人员进工地必须戴安全帽和安全带,在脚手架上张拉施工时安全带应拴牢在脚手架上。
(2)千斤顶和油泵必须有安全措施,宜用绳索吊在脚手架上,以免失手掉落,造成设备损坏和安全事故。
(3)大跨度的穿束、张拉、压浆时,两端必须有联络措施(对讲机等)。
(4)在预应力作业中,必须特别注意安全。在任何情况下任何人员都不得站在预应力筋的两端,同
时在张拉千斤顶的后面应设立防护装置。
(5)操作千斤顶和测量伸长值的人员,应站在千斤顶侧面操作,严格遵守操作规程。油泵开动过程
中,不得擅自离开岗位;如确需离开,必须把油阀门全部松开或切断电路。
(6)穿束、张拉、压浆时人要偏离孔道,防止意外。
(7)张拉位置下面不应有人通行,以免锚具、工具等掉落,造成人员伤害事故。
(8)工作前做好安全交底工作,严格执行现场安全操作规程。
4 结语
后张法预应力混凝土连续箱梁施工时,施工难度较大,操作工序较多,必须精心组织,精心施工,认真地控制好每一道工序,才能保证施工质量。
参考文献:
[l]公路桥涵施工技术规范(JTJ 041-2000)[S].北京:人民交通出版社,2O04.