工程技术 Ｃｈｉｎａ Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ Ｐｒｏｄｕｃ．！ ｔｓ 关于预应力砼箱梁工艺控制的探讨 黄海涛 （汕头公路桥梁工程总公司，广东汕头５１５０４１） 摘要：为确保工程施工质量，本文针对预应力砼连续箱粱施工质量控制问题，从施工实践的角度出发，详细探讨了各个工序工艺的 技术控制要求，对施工过程中容易的失误，或经常出现疏漏进行归纳，以资借鉴。 关键词：预应力砼；箱梁质量；工艺控制 中图分类号：Ｕ４４８．２１＋３ 箱梁施工，是桥梁结构类型中技术要求较 高的一种。其工艺复杂ｌ生及技术难度远远超出 了预应力砼空心板。为了做好施工质量控制，工 程技术人员往往煞费苦心，如果缺乏现场实施 经验或对某道工序控制不当，轻则造成外观质 量下降，重则使整跨结构丧失特有的功能，造成 质量事故。为此，施工时我们必须慎之又慎。作 为一名工程管理人员，做好预应力砼箱梁的施 工控制，我们责无旁贷。为了达到这一效果，对 整个工艺施工流程，我们应做到了如指掌，对各 道工艺技术要求，我们应做到严格控制。下面， 本人将结合自身工程实践经历，从施工管理的 角度出发，为大家详细阐述预应力砼箱梁的相 关工艺技术细节吧。 １施工方案确定 １．１施工方案选择：根据设计文件、施工现 场及施工设备条件＇选择地基处理类型、支架方 式以及模板的采用。 １．２根据力学分析，确定地基处理深度、支 架步距、模板厚度及其支撑梁类型、型号进行地 基承载力、模板及其支撑梁刚度和强度、支架承 栽力和稳定ｌ生验算。 ２地基处理 地基处理前，对场地进行测定，控制处理标 高和范围，拯．施工规范要求进行地基处理。过程 中必须力求地基处理均匀、连续＇保证地基不产 生不均匀沉降；顶面要平整、设坡 凝土＞２％冰 稳层等粗面删，两侧设置纵向排水沟，以满足 排水要求，确保处理后的稳定。地基处理后进行 地基承载试验防法是：在现场设置承压板，按设 计分级施加竖直荷载，测定承压板压力与地基 变形，将成果绘成压力一沉降关系曲线即Ｐ－Ｓ． Ｐ－Ｓ关系线如果接近于直线，则此阶段地基中各 点的剪应力，小于地基土的抗剪强度，地基处于 稳定状态。此阶段主要是土颗粒互相挤紧、土体 压缩的结果。所以此变形阶段又称压密阶段。变 形的速率随荷载的增加而增大，Ｐ＿ｓ关系线是下 弯的曲线。其原因是在地基的局部区域内，发生 了剪切破坏。这样的区域称塑性变形区。随着荷 载的增加，地基中塑性变形区的范围逐渐向整 体剪切破坏扩展。所以这一阶段是地基由稳定 状态向不稳定状态发展的过渡性阶段。当荷载 增加到某一极限值时，地基变形突然增大，说明 进入塑性变形区，发展、形成与地面贯通的连续 滑动面。地基土向承压板的—侧或两侧挤出，地 面隆起，地基整体失稳，承压板也随之突然下 陷。Ｐ－ｓ关系线由直线刚进入下弯曲线时的压 应力为地基 午承栽力）。按计算地基承栽力进 行加载，各测点必需在Ｐ－Ｓ关系线的直线段，方 能满足施工要求，否则需对地基进行另外的处 理。 ３支架搭设 首先是测量放样，确定支架的平面位置，对 所有构件进行严格检查和验收，合格方能投入 文献标识码：Ａ 使用。严格按施工方案搭设支架，搭 项序应从 一端向另一端或从中间向两端推进，不得从两 端向中间合拢搭设，否则由于安装误差无法合 拢。特别要注意：承载构件保证垂直、起整体联系 作用的水平拉杆、剪刀撑搭设位置准确、牢固。 搭设支架完毕后，进行验收，整个施工过程必须 符合相关的安全、技术规范要求。 ４底板安装及预压 根据施工方案进行底模及其支撑梁的搭设 及安装。布设地基及支架预压观测点，一般，地 基观测点布在每跨的１，４、１／２、３／４跨处；支架观 测点在墩边缘、１／４、１／２、３／４跨处；分左、中、右对 称布设。 预压荷载包括钢筋混凝土及除底模外模板 的重量，模拟混凝土实际施工时受载睛况，分级 分布荷载，分级观测。加载完成后每天观测１次， 除观测点测量，还需检查支架、模板及地面受压 后的变化情况，做好记录，进行资料整理，计算 平均沉降值和各点沉降值。一般预压时间为７ 天或支架日沉降量不大于２．０毫米，进行卸载。 卸载后，进行观测点测量，整理数据，根据地基 及支架的沉降观测数据进行分析、计算，得出 支架和地基弹性沉降变形量，非弹陛沉降变形 量。 根据各跨平均弹性变形量，逐跨计算底模 抛高值（抛高值：Ｙ＝Ｕ＊ｆＸ（Ｌ－Ｘ）／Ｌ２，ｆ：梁跨中失高 抛高，ｘ：距墩中距离且跨径 ：根据实际平均弹 性变形量调整修正系数），根据计算底板抛高值 进行卸载后底模调整。 ５钢筋、侧模、内模安装及混凝土施工 其施工要点和一般钢筋混凝土结构相同， 施工Ｊ眵．序：底板、腹板的钢筋骨架一立腹板内外 侧模及翼板底模，浇筑第一次砼，—泣顶模绑扎 箱梁顶板及翼板钢筋—预埋件、预留筋，浇注第 二次砼。必需注意 １）因钢筋骨架比较长黑做好 其固定和支撑’保持骨剿顷直Ｉ（２）混凝土量大，必 工作性＿严格控制混凝 土施工顺序（采用“分层分段由跨中向两边两端 推进”的浇筑方式。在横断面上分两次灌注：第 一次灌注底板与腹板，第二次灌注顶板、翼板 砼，分界线设在顶板底翼角处；在纵断面上每一 联一次连续灌注完成，两次浇灌间隔时间不小 于５天，且第一次浇灌砼强度须大于设计强度 的８５ －３、有预应力的＿・般采用先穿束；严格控 制波纹管安装位置定位钢筋可靠、牢固，保证波 纹管在砼振捣过程中不会发生移动；多跨连续 预，劝箱 ｌ顷桅 向波纹管应设压浆 ｝气管 般设在每跨竖向顶部，引出砼面，压浆排气管设 置应牢固且不引起波纹管漏浆；编束时，应逐根 理顺，绑扎牢固，防止互相缠绕；穿柬后，钢柬应 能在管道内自由地滑动，否则应继续查明原因， 进行纠正．４、加强支架、模板检查和观测点测量， 发现异常晴况，立即撤离现场所有施工人员，停 止砼浇灌，检查支架，分析原因，采取合理措施 ’ 进行处理。 ６预应力筋张拉和拆模 多跨连续预应力箱梁张拉前，应注意： （１）控制数据计算中：顺桥方向的０取值 为：张拉端到计算截面曲线孑Ｌ道切线角的总和； 根据千斤顶行程合理安排张拉次数；调高初张 应力为１５％ ；一般采用两端张拉，顺序由设计 图纸提供，原则上是左右对称张拉（要准备四套 设备），条件不允许时，就要分级左、中、右进行 循环张拉；（２）对施工班组进行技术交底，确保 张拉次序和控制指标得到严格落实。 张拉前和实施过程中控制和一般梁板相 同，但因时间跨度长，必须加强现场管理，及时 进行数据整理。锚固前，双控指标出现偏差时， 应及时分析原因，假如由张拉力不足引起，应及 时补足。顺桥方向孔道压浆采用两端多次循环 方式，确保孔道压浆饱满。预应力箱梁压浆或普 通箱梁砼达到规范允许卸架强度要求（或设计 另有规定）后，方能进行卸架。拆架顺序一般采 用：先松后拆，先跨中后两边Ｊ顷序循环操作。在 以上过程中必须作好观测点测量，发现异常，应 及时暂停施工，采取相应措施进行处理。以确保 施工的安全和质量。 ７施工注意事项或特殊问题相应处理对策 预应力砼连续箱梁施工，预应力钢铰线 戈 钢筋）的定位张拉是预应力混凝土结构至关重要 的工作之一。预应力钢铰线喊钢筋）的定位即是 其管道的定位，而目前管道我们常见的是波纹 管。实际操作中可采用座标法定位及检查评定； 以管道纵向为ｘ轴以跨中（或端头１底为０点而 沿管道纵向向上为Ｙ轴，左右方向为ｚ轴，我们 只要控制ＹＸ方向偏差都不超过规定要求（如５ ｍ１即满足要求，这样操作既方便检查易行，又便 于资料归档。管道固定也是一个施工要点严格 控制混凝土浇筑过程中管道变位，特别是管道上 浮。实际中我们宜采用圈形或“ｕ”形…０’形双钢 筋固定在主筋上但不得采用铁丝。 预应力筋张拉在于受力效果。张拉时混凝 土强度不小于设计强度的９５％，除非设计另有规 定，注意混凝土试件须与构件同条件养护。张拉 控制目前采用双控制，即张拉应力和弓ｌ伸量的控 制。张拉力无论采用大吨位机具整束张拉还是 低吨位机具一根一根张拉，都易操作；但引伸量 有时会偏离设计及规范规定若引伸量小于设计 及偏差低限，我们要尽可能采取减小或克服摩擦 的方法使引伸量达到规定的范围内，如：在孑Ｌ道 内灌以肥皂水ｆｆ旦压浆前须冲洗干净）；可以提高 ３％的吨位再放到１００％；单向张拉可以采用 １０３％或１０５％吨位张拉放张再张拉放张如此反 复直到规定范围，有条件的可以改用双向张拉： 双向张拉可采用反复单向张拉以达到要求，当然 可以将以上方法配合使用。 ８结束语 综上所述，我们可以看出，预应力砼连续箱 中国新技术新产品 一７７— 至Ｑ Ｑ： Ｃｈｉｎａ Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ 工程技术 浅议天然气管线对接接头的焊接技术 王维鼎 （大庆油田水务工程技术有限公司，黑龙江大庆１６３４５１） 摘要：随着天然气的普遍使用，天然气管道施工技术得到不断提升，进而对管线的建设、焊接的质量、焊接效率、焊接水平都提出了 更好的要求；天然气管线对接接头的焊接在整个环节中起到至关重要的作用，其技术必须得到加强以便掌握一些方法来完成要求。 关键词：天然气；管道；管线；焊接技术；对接接头 中图分类号：ＴＶ５４７．６ 文献标识码：Ａ 截止２００６年，世界油气管道的总长度已超 过２．７ｘ１０６ｋｍ，并在以每年大约３％的速度增加。 与此同时，我国随着国家重点工程“西气东输” 项目的实施，天然气管道的建设已经进入蓬勃 发展时期。随着天然气管道施工技术的不断提 升，天然气管线的建设和运行对焊接质量、焊接 效率和焊接技术水平都提出了更高的要求。由 于天然气管线输送的介质属于易燃、易爆以及 有毒且有腐蚀陛，如果管线有质量问题，将会导 致火灾爆炸等事故，给国家和人民带来巨大的 生命和财产的损失。所以为了保证工程质量、工 程安全和经济效益我们必须确保天然气管线材 质以及焊接技术的可靠性。天然气管线对接接 头的焊接作为天然气工程中重要的步骤，其技 术必须有最为严格的要求。必须掌握以下技术。 １焊接工艺的技术 １．１定位组对技术 天然气管线接头的组对定位焊作为焊接质 量的重要保证、促使管接头背面成形良好的关 键步骤。为了不造成内凹、焊瘤、未焊透等缺陷， 必须保证坡口形式、组对间隙、钝边大小合适， 组对间隙须均匀，定位时应保证接管的同心度， 错边量应＜１．５ｍｍ。若焊接定位板，应在焊管板角 焊缝的同一方向。 １．２施焊工艺技术 打底焊层的焊接采用单面焊双面成形的操 作方法来完成。施焊时，应遵守“中间起弧、右侧 息弧”的原则，即：焊条在坡口间隙中心起弧后， 迅速横摆至坡口左侧，再摆回坡口的右侧，向上 息弧。每完成这—操作过程，间隔的时间大约为 １．５Ｓ。焊接过程中，以转动管件方式将焊接位置 调整到最佳焊接操作状态。施焊时，应使坡口两 侧边缘得到充分的熔合。定位焊时的定位方法 以及定位板的取下与转动管相同。整个焊接过 程为断弧击穿，单面焊双面成形。打底层、填充 层、盖面层的焊条角度基本相同，只是电弧长度 以及运条方式有所不同，熔池的形状主要由电 弧的长短及运条形式来控制。管道的焊接可以 分成两个半周来完成，起弧、收弧处均应选在管 子的半轴中心的前面。 １－３打底层技术 陷。施焊时，先以长弧将起焊点进行预热，当坡 口内出现类似汗珠状的铁水时，迅速压低电弧， 先从右侧横摆到左侧，再从左侧迅速摆到右侧， 向下灭弧，形成第一个熔池座。再起弧时，为避 免在管壁背面产生凹陷，要使电弧对准坡口内 角，将焊条尽量往上顶，使电弧完全作用于管壁 内。施焊操作应为左右交替断弧焊，先在左侧起 弧，当左侧坡口熔合后，立即在左侧向上灭弧， 然后，再在右侧起弧，当右侧坡口熔合后，应保 持熔孔的大小基本一致做口两边各熔化２ｍｍ 左右），焊条的倾角与立焊时相似晌下倾斜８０ 度一８５度）。换焊条接头时，速度要快，先把电弧 拉长，迅速压低电弧进行焊接。当焊条摆到坡口 中心时，再将电弧有意识的往里压，并停留２ｓ 左右，然后恢复正常的断弧焊接，这样做可以有 效的避免管接头内焊缝出现凹坑或接头不良等 缺陷。封口接头时特别要注意：要将环缝的起焊 处磨成斜坡状，要避免在距封口接头处再出现 另外一个接头。由于焊缝的接头处容易产生气 孔和夹渣，一般在熔池收弧的后面ｌＯｍｍ处引 弧，然后拉长电弧预热片刻，运条至接头处，适 当增大焊条的角度并压短电弧形成熔池进行正 常的焊接。收弧前应增大焊接速度和减小焊条 的角度。 ｌ４填充焊技术 打底焊是管件焊接接头质量的关键，其操 作难度也不简单。必须注意运条的角度、运条方 法和运条速度的均匀性，应注意熔接时接头的 方法，才能避免焊接缺陷的产生。焊接时根据坡 口角度的大小适当的调整电流的大小。坡口角 度大时散热的面积较小，电流就需要适当调小 些，否则容易造成塌陷和反面咬边等焊接缺 一填充焊时即要保证打底焊不被烧穿，又要 保证有一定的熔深，一般弧长控制在２ｍｍ ３ｍｍ，焊速须保持均匀，以便良好的熔合坡口的 两侧。焊条角度与打底焊时相同，热填充焊时应 适当减小焊条的角度并做直线往复运条，防止 烧穿，层与层间隔时间一般不超过３ｍｉｎ，最后一 次填充焊时，立焊段应与母材齐平。施焊前，先 将打底层焊渣清理干净，施焊时以两侧稍慢，中 间稍快的原则进行运条摆动，这种方法能使填 充层的焊道平坦，坡口两侧不出现深沟（夹角１， 防止层问夹渣等缺陷。施焊电弧要短，焊条摆动 要均匀，以提高熔池的温度，并使前一层焊道上 的残渣、气孔有重新熔化的机会，以避免夹渣、 气孔等缺陷的产生。为有利于表层的焊接，须使 填充层焊道的上表面低于管子表面０．５ ｍｍ￣１５ ＴＩＩＢ，并保留坡口轮廓。 １５盖面焊的操作方法 为了填充和美观焊缝外形，必须在其表面 施焊，因此盖面焊的作为也尤为重要。一般选用 直线或直线往复方式的运条方法，为了减小焊 条的角度，须适当提高电弧电压，使熔滴呈喷射 状过渡。盖面焊时焊缝接头容易产生气孔，应在 收弧熔池前方ｌＯｍｍ左右处重新引弧，然后拉 长电弧到接头处预热１ｓ～２ｓ，压低电弧做轻微摆 动形成熔池进行焊接。施焊操作与填充层的操 作基本相同。焊条的摆动要均匀、焊缝成形才能 更加美观，盖面焊道两侧应超过坡口边缘２ｍｍ， 焊缝余高为２ｍｍ左右。 １．６封底层的焊接技术 为了能使管内焊缝宽窄高低一致、成形美 观、圆滑过渡，因此须将管内焊道重新熔化，进 行封底焊，这样还可以清除管内焊道上的凹痕、 焊瘤、缩孑Ｌ等缺陷。 ２施焊注意事项 为了保证管子内部成形质量，打底焊时熔 孔的大小必须得到控制，过大易造成焊瘤；过小 易形成未焊透等缺陷，熔孔的直径大小也就是 组对间隙＋３ｒａｍ为宜。打底焊时，息弧时的焊条 位置绝不允许选在坡口中心的间隙处，应选择 在坡口的任意一侧，这样才能避免根部出现缩 孔。为使表面圆滑过渡、成形美观，应选用适当 的焊接速度（填充层高的地方，焊接速度稍快，填 充层低的地方，焊接速度应稍慢一些）。管线焊接 完后，按规定进行ｘ光探伤检验、压力试验、焊 口防腐处理等系列检验。 ３焊接质量控制 ３．１审核 为了保证工程的质量与安全，施工前应进 行一些列的审核，施工单位应依据设计图纸以 及有关的施工规范及现行的标准，制订出最为 安全、最为有效的天然气管线施工操作方案。 ３．２焊接检验 通过焊前检查，过程检查，焊后检验，焊接 记录检查，施工单位应提供合格的焊接工艺评 定，以满足实际现场的安装需要。 ４总结 为了迎合国家“西气东输”重点工程的建 设，天然气管道施工技术必须加强，随之而来的 应加强焊接技术。天然气管线对接接头的焊接 作为其中最为重要的环节必须做到技术过硬， 须掌握定位组队、施焊工艺、打底层、填充焊、盖 面焊、封底层这一些列的技术与方法；以做到保 证工程质量、工程安全，最终给国家财产和人民 的生命和财产做出重大保障。 参考文献 【１】陆文清，张扬军，蒋云峰．简谈天然气管道安 装焊接技术的应用 民营科技，２００８（４） 除英浩．焊接技术在管道施工中的应用【ＪＪ．民营 乖Ｈ芰。２００８（４） ［３１Ｙ－普生．天然气管线对接接头的焊．掏．１］．大型铸 锻件，２００９（６） 梁施工，其工程质量技术控制重点，往往离不开 对细节的控制。无论是从最开始的地基处理、支 架搭设，还是混凝土浇筑、预应力后张拉等等， 都有一套详细而明确的操作规程。在各个工序、 工艺控制中，都详细规定了如何正确地进行操 作以及当一项操作进行到何种程度就满足规定 参考文献 的要求。本人认为，在施工过程中，我们只有坚 Ｉ１惆莉．预应力箱梁超长张拉的设计与监测『Ａ１． 持了对这些大大小小要求的控制，“从严出发、 天津市土木工程学会第七届年会优秀论文集 从细控制”，箱梁质量的控制问题，将不会再困 ２００５年．扰我们。 一７８一 中国新技术新产品