Dans les deux articles précédents, nous avons mené une étude systématiqueComparaison entre poutrelles en acier et poutrelles coulées en placeDu point de vue des caractéristiques structurelles, des critères de sélection, et des indicateurs de contrôle de qualité de base pour la qualité de construction, et nous avons examiné de manière exhaustive latechniques de construction à processus complet pour poutrelles en acier- de la préfabrication en usine et du transport/levage à l’installation sur site. En tant qu’une autre forme importante de superstructure de pont, les poutres coulées en place sont largement utilisées dans les ponts échangeurs urbains, les ponts à rampe incurvée, et les ponts routiers de moyenne à petite portée en raison de leurs avantages d’excellente intégrité structurelle, de forte adaptabilité, et des coûts de matériaux contrôlables. Cependant, la construction de poutres coulées en place nécessite de multiples procédures, y compris le montage de coffrage, l’installation de coffrage, le placement du béton et l’application de précontrainte. La chaîne de processus est longue, la séquence des opérations est étroitement interconnectée et de nombreux facteurs influent sur la qualité de la construction, ce qui fait du contrôle de la construction un défi qu’il ne faut pas sous-estimer. Cet article se concentre sur trois aspects fondamentaux: les techniques de préparation de la construction, les techniques de construction en béton et les techniques de construction de précontrainte pour les poutres coulées en place, fournissant des conseils techniques systématiques pour la construction sur le terrain.

1. Techniques de préparation de la construction pour poutres coulées en place

La préparation de la construction pour les poutres coulées en place doit comprendre le montage de coffrage, l’installation de coffrage et le traitement des barres d’armature pour assurer une fondation stable pour la construction ultérieure. Le montage de la charpente doit faire appel à des échafaudages à cloisons ou à disques. L’espacement des montants verticaux et l’espacement des étapes des éléments horizontaux doivent être déterminés par des calculs de conception (p. ex., espacement vertical des montants ≤ 1,2 m, espacement horizontal des étapes ≤ 1,5 m). Des plaques de base (plaques d’acier ou de bois d’une surface ≥ 0,1 m²) doivent être placées sous les montants verticaux, et des supports supérieurs réglables doivent être installés au sommet de la charpente pour ajuster l’élévation du coffrage. Après le montage, les pièces doivent être préchargées (à l’aide de sacs de sable ou de réservoirs d’eau, avec une précharge égale à 1,2 fois le poids de la poutre) pour une durée ≥ 72 heures. Le tassement de la forge doit être surveillé (tassement final ≤ 2 mm) pour éliminer la déformation non élastique. L’installation du coffrage doit utiliser du coffrage en acier ou du contreplaqué de bambou. L’épaisseur du panneau du coffrage en acier doit être ≥ 6 mm. Les espaces entre les panneaux de coffrage doivent être scellés avec du ruban d’étanchéité pour éviter les fuites de coulis. Après l’installation du coffrage, les dimensions transversales (p. ex., déviation de la hauteur de la poutre ≤ ±5 mm, déviation de l’épaisseur de la bande ≤ ±3 mm) et l’axe (≤ 10 mm) doivent être vérifiées pour assurer la conformité aux exigences de conception. Le traitement des barres d’armature doit suivre les dessins d’atelier pour la coupe. Les raccords d’armature doivent être soudés ou des raccords mécaniques (p. ex. des attelages à filetage droit). La longueur des épissures soudées (soudure simple ≥ 10d, soudure double ≥ 5d, où d est le diamètre des barres d’armature) et le couple de serrage des attelages mécaniques doivent être conformes aux exigences des spécifications. Les barres d’armature traitées doivent être empilées par catégorie pour éviter la corrosion.

2. Techniques de Construction en béton pour poutres coulées en place

La construction en béton pour les poutres coulées en place exige un contrôle strict sur la conception du mélange, la séquence de mise en place et la qualité de durcissement pour assurer la résistance et la durabilité du béton. La conception du mélange de béton doit être fondée sur les exigences de résistance nominale (p. ex., C50) et de maniabilité. Le ciment doit être du ciment Portland ordinaire (P.O42.5R). Les granulats grossiers doivent être triés en continu en Pierre concassée (taille des particules de 5 à 25 mm). L’agrégat fin doit être du sable moyen (module de finesse 2,3-3,0). Un mélange réducteur d’eau de haute gamme (taux de réduction de l’eau ≥ 20%) et des cendres volantes (taux de remplacement ≤ 30%) doivent être incorporés. L’affaissement du béton doit être contrôlé dans un rayon de 120 à 160 mm. Avant la mise en place, les débris à l’intérieur du coffrage doivent être nettoyés et le coffrage doit être mouillé à l’eau. Le béton doit être transporté à l’aide de camions mélangeurs, avec une durée de transport ≤ 1,5 heure. À l’arrivée sur le site, l’affaissement doit être vérifié; Le béton ne répondant pas aux exigences ne doit pas être utilisé. Le placement doit adopter une méthode de placement en couches, avec chaque épaisseur de couche ≤ 30 cm. Des vibrateurs internes doivent être utilisés pour la consolidation, avec un temps de vibration contrôlé à 20-30 secondes (jusqu’à ce qu’aucune bulle d’air n’apparaisse sur la surface du béton et que le coulis ne monte), en évitant à la fois les vibrations inférieures et les vibrations supérieures. La séquence de mise en place doit se dérouler d’une extrémité de la poutre vers l’autre, et la mise en place des ailes, de la semelle inférieure et de la semelle supérieure doit être effectuée simultanément pour empêcher la déformation inégale du coffrage due à une charge asymétrique. Après la mise en place, le béton doit être rapidement recouvert de géotextile et durci par pulvérisation d’eau. La période de durcissement sera ≥ 14 jours. Pendant le durcissement, la différence de température entre la surface du béton et l’air ambiant doit être ≤ 25°C.

3. Techniques de précontrainte pour les poutres coulées en place

La construction de précontrainte pour les poutres coulées en place doit suivre la séquence de " préparation, mise en tension par étapes, et joint de conduit" pour assurer l’application précise de la précontrainte. Au cours de la préparation, la qualité des tendons de précontrainte (p. ex., torons à sept fils d’une résistance à la traction ≥ 1860 MPa) et des ancrages (ancrages de type coin) doit être inspectée. L’équipement de tension (vérins et manomètres) doit être étalonné (intervalle d’étalonnage ≤ 6 mois) pour assurer une erreur de la force de commande de tension ≤ ±2%. Les conduits de précontrainte doivent être nettoyés (à l’aide d’un rinçage à l’eau à haute pression pour enlever les débris à l’intérieur des conduits). Les plaques de roulement et le renfort en spirale doivent être installés avec un positionnement précis. La mise en tension échelonnée doit suivre la séquence de conception (habituellement mise en tension symétrique à partir des deux extrémités de la poutre vers le centre), en utilisant la méthode " double commande " (force de tension comme commande principale, avec vérification de l’allongement comme commande secondaire). La force de commande de tension doit atteindre la valeur de calcul (par exemple, pour les torons de 1860 MPa, la contrainte de commande est de 1395 MPa). L’écart entre l’allongement réel et l’allongement théorique doit être contrôlé dans ±6%. Après chaque phase de tension, l’ancrage doit être effectué rapidement. La longueur exposée des tendons de précontrainte à l’extérieur de l’ancrage doit être ≥ 30 mm et ≤ 50 mm. Le joint de conduit doit être complété dans les 24 heures après la tension. Le ciment (rapport eau liant 0,26-0,28, résistance à la compression ≥ 30 MPa) doit être utilisé. La pression de jointoiement doit être contrôlée à 0,5-0,7 MPa. La séquence de cimentation doit se dérouler de l’extrémité inférieure à l’extrémité supérieure de la conduite pour s’assurer que la conduite est entièrement remplie de coulis sans vides.

Pour finir

En résumé, la construction de poutres coulées en place est une entreprise systématique impliquant de nombreuses procédures interdépendantes. La qualité de la construction dépend directement du contrôle méticuleux des processus clés à travers la phase de préparation, la phase de mise en place du béton et la phase d’application de la précontrainte. Au cours de la phase de préparation de la construction, la stabilité de la construction du coffrage, la précision de l’installation du coffrage et la qualité du traitement des barres d’armature forment la base solide pour la construction ultérieure. Pendant la phase de mise en place du béton, la rationalité de la conception du mélange, la conformité des procédures de mise en place en couches et l’adéquation des conditions de durcissement sont les principales garanties pour assurer la résistance et la durabilité de la poutre. Au cours de la phase de précontrainte, la précision des équipements de mise sous tension, la rationalité des séquences de mise sous tension et la compacité du cimentage des conduits influent directement sur les performances structurelles et la fiabilité à long terme. Les trois étapes sont indispensables; Toute surveillance de toute procédure peut avoir des répercussions irréversibles sur la sûreté structurale.

Shandong Boyuan Heavy Industry Co., Ltd. s’engage à fournir des systèmes de coffrage de haute qualité et des solutions d’équipement de construction pour la construction de ponts. Dans le prochain article de cette série, nous nous concentrerons davantage sur le système de contrôle de qualité pour les poutres en acier et les poutres coulées en place, établissant systématiquement un cadre de contrôle de qualité complet pour la construction de ces deux types de poutres à partir des dimensions de l’inspection des matières premières, du contrôle des processus, des essais de produits finis et des critères d’acceptation. Restez à l’écoute.