內(nèi)河梁板式高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力技術(shù)與施工

陳旭 龍柏秋

摘 要：文章首先闡述了碼頭預(yù)應(yīng)力技術(shù)的基本概念與特點(diǎn)，然后以實(shí)際工程為例，對(duì)張拉設(shè)備及錨固系統(tǒng)、施工及安裝要點(diǎn)、縱橫梁施工進(jìn)行了分析討論，提升了工程的質(zhì)量及水平。

關(guān)鍵詞：縱橫梁施工 錨固系統(tǒng) 模板工程

1.碼頭預(yù)應(yīng)力技術(shù)的基本概念與特點(diǎn)

基本理念：在碼頭上部架構(gòu)縱橫梁位置進(jìn)行長(zhǎng)期預(yù)應(yīng)力的施加，進(jìn)而使碼頭長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)用中荷載形成的拉應(yīng)力能抵消，強(qiáng)化架構(gòu)的抗裂性能及剛度。先張混凝土和后張混凝土不同，主要是梁體張拉預(yù)應(yīng)力時(shí)間存在差異：（1）混凝土灌筑施工前先張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋；（2）在混凝土灌筑結(jié)束之后實(shí)現(xiàn)規(guī)定強(qiáng)度之后再?gòu)埨A(yù)應(yīng)力鋼束。

后張預(yù)應(yīng)力混凝土是一種施工現(xiàn)場(chǎng)自制構(gòu)件，不用使用大型臺(tái)座，并且在重型、大跨度構(gòu)件施作中具備顯著優(yōu)點(diǎn)，但這種架構(gòu)的用鋼量相較于先張構(gòu)件來(lái)說(shuō)要大很多。先張構(gòu)件滿(mǎn)足不了太大跨度的需求，還要投資進(jìn)行大型預(yù)制場(chǎng)的施工。在大面積生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的施作中，后張技術(shù)的優(yōu)勢(shì)非常顯著。上方架構(gòu)假若運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)就能使跨度得到增加，并且使裂縫產(chǎn)生的幾率降低。樁基假若運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，就能降低樁身內(nèi)力，并且促進(jìn)碼頭結(jié)構(gòu)受力均勻性的提升。

2.工程概況

文章的研究對(duì)象是某碼頭項(xiàng)目，在項(xiàng)目建設(shè)中，試圖運(yùn)用后張預(yù)應(yīng)力技術(shù)優(yōu)化碼頭上部架構(gòu)，結(jié)構(gòu)在構(gòu)件截面中保持穩(wěn)定，并且結(jié)構(gòu)受力應(yīng)達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而能簡(jiǎn)化納溪溝碼頭上部架構(gòu)中人型斜撐、縱梁，進(jìn)而使建設(shè)效率得到強(qiáng)化，減小建設(shè)工期，減小項(xiàng)目造價(jià)。

3.施工工藝

作業(yè)流程如下：進(jìn)場(chǎng)復(fù)驗(yàn)→安設(shè)鋼筋骨架→波紋管預(yù)埋施工→穿預(yù)應(yīng)力鋼束→張拉鋼束、錨固→灌筑孔道→切割、封錨。

3.1張拉設(shè)備及錨固系統(tǒng)

張拉器材：壓力表、千斤頂、高壓油泵。這些器材在實(shí)際運(yùn)用前，都應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格標(biāo)定，并且標(biāo)定施工的人員應(yīng)是經(jīng)驗(yàn)豐富的專(zhuān)業(yè)人員，之后才能在施工中使用。假若器材試用期滿(mǎn)，或產(chǎn)生了部件損壞的現(xiàn)象，就應(yīng)進(jìn)行更換；若伸長(zhǎng)值精確性較低，就應(yīng)再次標(biāo)定。

錨固體系：通常涵蓋張拉端和固定端錨具。安設(shè)次序如下：工作錨→千斤頂→工具錨。安設(shè)錨具時(shí)，應(yīng)對(duì)準(zhǔn)錨墊板孔口，并且拉直鋼束，上拉直之后，就可以上夾片，并且?jiàn)A片的高差值應(yīng)在3mm以?xún)?nèi)。工具錨一定要和張拉錨具對(duì)準(zhǔn)，工具錨和張拉錨具之間的鋼絞線一定要具備顯著的線性。

3.2施工及安裝要點(diǎn)

（1）安設(shè)波紋管：在運(yùn)用波紋管前，一定要仔細(xì)查驗(yàn)波紋管和墊板之間的密封情況，進(jìn)而使其不能產(chǎn)生漏漿問(wèn)題，并且保證其固定牢固、定位精確。

（2）安設(shè)預(yù)應(yīng)力筋：鋼絞線能在灌筑混凝土前或灌筑施工結(jié)束后，配筋編束穿入孔道，還應(yīng)避免出現(xiàn)鋼絞線扭曲彎折的現(xiàn)象，安設(shè)多束鋼絞線時(shí)，應(yīng)做到理順，防止出現(xiàn)纏絞的現(xiàn)象。

（3）混凝土灌筑與振搗：灌筑混凝土?xí)r，應(yīng)避免振搗和波紋管接觸，并且應(yīng)將波紋管架力鋼筋固定住，防止產(chǎn)生管道漏漿或管道線性配位的問(wèn)題。

（4）張拉預(yù)應(yīng)力筋：運(yùn)用雙校核的方式進(jìn)行張拉，并且將油表讀數(shù)的張拉應(yīng)力當(dāng)成是關(guān)鍵的預(yù)應(yīng)力張拉指標(biāo)。

（5）孔道灌漿：選用42.5級(jí)與強(qiáng)度更大的硅酸鹽水泥配成水泥漿，并且水灰比≤0.45，強(qiáng)度應(yīng)≥30N/ mm2。

3.3縱橫梁施工

3.3.1施工工藝

橫梁、軌道梁及縱梁作業(yè)工序如下：作業(yè)準(zhǔn)備→橫梁支架安設(shè)→橫梁鋼筋施作和安設(shè)→布設(shè)波紋管、埋件和穿鋼絞線→安裝橫梁模板→灌筑橫梁混凝土→養(yǎng)護(hù)和焊接牛腿→安設(shè)縱梁支架→預(yù)制并且安設(shè)縱梁鋼筋→布設(shè)波紋管、預(yù)埋構(gòu)建、穿鋼絞線→安裝縱梁模板→灌筑縱、橫梁整體混凝土→完成養(yǎng)護(hù)、拆?！鷱埨A(yù)應(yīng)力→封錨灌漿。

作業(yè)次序具體如下：施工準(zhǔn)備→橫梁支架安裝→鋼筋制作與安裝→波紋管布設(shè)→模板拼裝→下橫梁砼澆筑→養(yǎng)生→縱梁支架安裝→鋼筋制作與安裝→波紋管布設(shè)→模板拼裝→整體梁砼澆筑→養(yǎng)生→張拉預(yù)應(yīng)力→灌漿封錨。

橫梁每根是一組，并應(yīng)兩次灌筑，第一次先進(jìn)行下半部的灌筑施工，灌筑到184.74m，還能為下一次軌道梁的灌筑與常規(guī)縱梁進(jìn)行預(yù)埋件的設(shè)置，縱梁或軌道梁應(yīng)進(jìn)行3對(duì)牛腿的預(yù)埋施工，一組一組進(jìn)行灌筑施工，總共32組。在一個(gè)區(qū)域內(nèi)的橫梁下半部建設(shè)結(jié)束之后，應(yīng)開(kāi)展該區(qū)域橫梁上半部、軌道梁與常規(guī)縱梁建設(shè)，縱梁或軌道梁應(yīng)選擇規(guī)格1.5×1.5m貝雷片，并且安裝成貝雷梁，當(dāng)作縱梁的臨時(shí)支架。

3.3.2主要施工內(nèi)容及方法

（1）支架安裝

由于在橫梁建設(shè)之前，已進(jìn)行了系梁與上部樁帽的建設(shè)，因此可憑借在已完成的樁帽上進(jìn)行2×0.8m的預(yù)埋施工，并且貝雷梁上控制工字梁的間距是60cm，并發(fā)揮分配梁的作用，在分配梁上進(jìn)行橫梁模板底模的鋪設(shè)施工，圖1是橫梁臨時(shí)支架安設(shè)示意圖。

（2）鋼筋工程

下料鋼筋之前，應(yīng)仔細(xì)審查鋼筋圖紙，進(jìn)而使鋼筋尺寸、型號(hào)能精確，之后就能在后方料場(chǎng)基于相關(guān)規(guī)范完成下料施工。

①鋼筋在鋼筋加工場(chǎng)進(jìn)行加工，并且借助平板車(chē)直接輸送到現(xiàn)場(chǎng)綁扎施工。

②通常來(lái)說(shuō)，鋼筋接頭應(yīng)在內(nèi)力相對(duì)不大的區(qū)域。在一個(gè)截面區(qū)域中，受拉鋼筋搭接數(shù)應(yīng)在受力鋼筋1/4之內(nèi)，并且受壓鋼筋搭接數(shù)應(yīng)在受力鋼筋1/2之內(nèi)；單面焊縫長(zhǎng)度應(yīng)在10d以上，并且雙面焊縫長(zhǎng)度應(yīng)在5d以上；套筒連接的實(shí)際長(zhǎng)度應(yīng)在35d的范圍之內(nèi)，受力鋼筋接頭束應(yīng)在50%以下，外露絲數(shù)完整絲口應(yīng)≤1個(gè)。

（3）模板工程

模板運(yùn)用規(guī)格為20 m m的竹膠板，側(cè)模與上方骨架應(yīng)選擇鋼管，并且對(duì)拉螺桿應(yīng)選擇φ16螺紋鋼筋，縱橫向間距一定要控制在0.90×0.70m。成形后，模板的強(qiáng)度及剛度應(yīng)達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，外形大小一定要精確，還應(yīng)保證模面光潔度及整潔度，裝拆操作應(yīng)非常便捷，并且具備良好的安全性。模板內(nèi)部大小的允許偏差范圍在O～5mm；軸線偏位的偏差允許范圍是在±10mm。假若混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%，就能把支架與承重底模板拆卸。

（4）預(yù)應(yīng)力工程

①波紋管的選擇

因?yàn)榧{溪溝碼頭縱梁跨度、橫梁跨度分別是11m、16m，并且布設(shè)的預(yù)應(yīng)力管道線性偏差相對(duì)較小，因此運(yùn)用塑料波紋管就能達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。管道一定要由結(jié)構(gòu)一側(cè)穿入，并且在穿的同時(shí)進(jìn)行接長(zhǎng)操作，接口應(yīng)運(yùn)用大一號(hào)的管道旋轉(zhuǎn)接牢，并且接口兩頭應(yīng)選擇塑料膠帶進(jìn)行纏裹。

②鋼束穿束控制

后穿法適用于跨度相對(duì)較小的T梁、箱梁，并且梁體通常會(huì)在波紋管中插入較小的管道，防止漏漿被管線堵塞。若是跨度相對(duì)較大，通常會(huì)運(yùn)用先穿法。

③預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)

本工程中都有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%，之后才能開(kāi)展預(yù)應(yīng)力張拉施工，還要將張拉應(yīng)力當(dāng)成是核心控制參數(shù)。碼頭縱橫梁控制荷載應(yīng)設(shè)置為σcon=0.75fpk= 0.75x1860=1395MPa。

④錨具夾片篩查

錨具夾片通常應(yīng)針對(duì)幾何大小與硬度進(jìn)行查驗(yàn)，一定要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，要是幾何大小不達(dá)標(biāo)，就會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象，并且假若硬度相對(duì)較大，就會(huì)出現(xiàn)斷絲的現(xiàn)象，假若硬度太小，就會(huì)出現(xiàn)滑絲的現(xiàn)象。鑒于此，在實(shí)際運(yùn)用之前，應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)抽檢錨具夾片，達(dá)標(biāo)之后，才能運(yùn)用。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，文章根據(jù)對(duì)某碼頭的分析，深入闡述了工程的上部架構(gòu)作業(yè)技術(shù)及方案。工程中借助貝雷片安設(shè)成規(guī)定長(zhǎng)度的貝雷梁，并且借助吊車(chē)實(shí)現(xiàn)吊裝，構(gòu)成臨時(shí)支架梁體。此外，在梁體混凝土項(xiàng)目結(jié)束之后，一定要注意進(jìn)行梁體預(yù)應(yīng)力作業(yè)。運(yùn)用此種施工技術(shù)及方案，能使工程的質(zhì)量及水平得到保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖聘.某高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力配筋計(jì)算[D].大連：大連理工大學(xué)，2013.

[2]陳奉琦，程澤坤.高樁碼頭規(guī)范修編情況綜述[J].水運(yùn)工程，2013（10）：114-117.