摘要:就桥梁工程项目而言,桥梁质量和施工技术控制情况密切相关,也是延长桥梁使用寿命的关键所在。在桥梁工程建设中,预应力混凝土结构的应用非常广泛,主要是具有多样化的优点,比如强开裂度、强刚度,促使建筑物结构更具耐久性、使用性,尽量减少钢筋混凝土的使用量,为提高桥梁工程的整体质量做好铺垫。
关键词:后张法;预应力混凝土;施工控制;
经济不断发展,桥梁工程建设也不断的创新。实践证明,后张法预应力混凝土施工技术的应用能有效提高桥梁结构的承载能力以及耐久度。因此,后张法预应力混凝土桥梁施工技术成为了国内桥梁建设中常用的施工技术。
一、预应力混凝土构件特点
1.提高混凝土构件刚度。一般而言,普通钢筋混凝土结构在正常工作荷载作用下,其受拉区是带裂缝工作的,在设计阶段通过计算设计适当的配筋率以控制裂缝宽度过大,避免钢筋锈蚀的现象发生,带裂缝工作状态大大减弱了构件整体刚度。预应力混凝土结构中由于预压应力抵消了构件正常使用状态下产生的拉应力,有效避免结构裂缝的产生时,使得构件整体刚度大大提高。
2.增强混凝土构件抗裂性与耐久性。预压应力能有效抵消混凝土构件在正常使用状态下产生的拉应力,避免构件产生裂缝,提高了构件的抗裂性,同时没有裂缝可以避免外界水分、污染物等等钢筋造成锈蚀,提高了构件的耐久性,确保工程的使用寿命。
3.减少自重,增大跨越能力。高强钢筋和高强混凝土的使用可以减小构件设计尺寸,极大程度地减轻结构自身重量,同时主梁在截面尺寸相同情况下,预应力混凝土桥梁跨径比普通混凝土桥梁跨径要大。
4.降低施工难度。预应力混凝土构件可进行工厂化预制,现场拼装施工,大大降低了大型桥梁结构的施工难度,同时能有效保证其整体性。
二、预应力混凝土结构基本原理
当混凝土或钢筋混凝土结构在受外力荷载作用前,人为给受拉区结构施加预压应力,由此产生的预应力状态用以抵消或减小受外荷载作用时所引起的拉应力,借助混凝土较高的抗压强度来弥补其抗拉强度的不足,达到推迟受拉区混凝土开裂或减小裂缝宽度的目的,这种预先给混凝土引入应力的结构即为预应力混凝土结构。普通钢筋混凝土结构中钢筋的抗拉强度远远大于混凝土的抗拉强度,混凝土的受拉极限应变极小,在正常的工作中通常荷载作用下,钢筋产生的应变远大于混凝土受拉极限应变,使得普通钢筋混凝土结构产生裂缝。由于混凝土的抗拉强度提高程度极慢,仅仅通过提高混凝土强度是无法提高其抗拉强度的,在以往的施工中,通过增大结构配筋率或加大结构截面尺寸以抑制裂缝的产生的方法,大大增加的结构自重,且提高了工程的造价。对钢筋混凝土结构施加预应力能有效控制构件裂缝的发生,同时不必加大截面尺寸、有效提高结构承载能力以及其整体刚度。
三、后张法预应力混凝土桥梁施工质量控制要点
1.混凝土浇筑质量控制。桥梁预应力构件的钢筋布置要密集,但混凝土浇筑施工存在一定难度,必须动态控制混凝土浇筑整体质量,要仔细检查预应力管道、预应力钢筋等,在达到相关要求后,才能浇筑混凝土。在搅拌混凝土之前,需要根据施工现场具体情况合理配置砂石料。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在混凝土浇筑过程中,要尽可能采用底、侧模相融合的振捣工艺,主要是因为钢筋、预应力管道较多,交错分布。在使用振捣棒进行振捣操作的时候,必须控制桥梁施工特点,控制好施工时间,有效防止出现过振、漏振等现象,有效防止制孔器、模板被撞击,其尺寸、所处位置等都能和规定的吻合。一旦出现松动现象,要及时采取可行的措施做好整修工作。在预应力端部锚垫板之后,钢筋分布变得更加密集,必须进行振捣密实。在此过程中,要控制好混凝土粗骨料粒径。通常情况下必须小于两根钢筋、预埋件间距的一半。如果使用振捣棒无法满足相关的要求,可以利用钢筋做好捣实工作。在锚固区,如果发现混凝土存在质量隐患,必须在张拉之前采用可行的措施进行必要的修整。如果发现预应力筋孔道被堵塞,要及时凿开孔道,彻底清除里面的漏浆,并修复好孔道外面的混凝土,做好记录工作。在养护时,要用蒸汽养护好混凝土,表面温度必须在60℃左右,混凝土立方体强度必须达到15~20MPa后,才能拆除模板,否则混凝土的质量将会受到影响,保护好预留孔道,避免孔道中出现水、杂物等腐蚀金属管道。就简支梁梁体混凝土而言,需要采用水平分层方法,一次性不间断完成浇筑工作,如果梁体较高,可以多次进行浇筑。在浇筑的时候,施工缝必须处于最佳受力位置,合理处置施工接缝,处理好施工缝凿毛。
2.预应力材料质量控制要点。在桥梁工程建设过程中,使用的预应力材料质量必须达到相关要求,是确保预应力混凝土桥梁施工质量的首要前提。在购买施工材料时,采购人员必须做好市场调查工作,要根据预应力混凝土桥梁施工具体情况,围绕施工具体要求,选择性价比较高的厂家,必须具备出厂合格证、质量检查合格证等,避免存在质量隐患。在购买之后,还要做好试验工作,客观检测所使用的预应力材料,看其是否满足相关规定、预应力混凝土桥梁施工要求。在进入施工现场之前,还要仔细检查,严把质量关,一旦发现预应力材料存在问题,要及时进行必要的处理,合格之后才能进入施工场地。就其检测来说,体现在不同方面,比如抗拉强度、外形尺寸是否满足相关规定。在钢绞线进场之后,要根据其特点,采用可行的保管、防护对策,在放置材料的地面铺设适量的枕木,构建可行的雨棚,避免用于桥梁建设的材料被淋湿。在制作下料过程中,要灵活应用砂轮锯切断预应力钢绞线,一定不要采用电弧,围绕相关尺寸标准等,明确下料的具体长度,分层绑扎。在此基础上,还要保护好钢绞线表面,根据相关顺序依次捆扎好,避免钢绞线出现相互缠绕现象。
3.预应力管道安装质量控制。在安装预应力管道的时候,要彻底清洗波纹管道内、外,不能存在杂物、锈蚀等,必须满足相关规定,确保预应力管道安装顺利进行。在安装的过程中,工作人员必须保证波纹管道的中心线垂直于端头钢板,确保端头钢板具有抵抗外部荷载作用,避免钢板结构变形,还要防止管内有水泥浆渗入。在安装过程中,要围绕施工图纸,结合梁底模板、预应力筋曲线坐标等,准确测量,得出对应点位置,确保波纹管曲线位置更加准确。还要采用钢筋托架固定好波纹管,其间距为600mm,必须焊接好钢筋托架、箍筋等。
4.做好压浆、滑丝和断丝质量控制,在张拉钢绞线之后,必须在1d之内完成孔道压浆,提高预应力筋、桥梁的共同承载力,避免预应力筋被锈蚀。在压浆之前一定要清除干净存在的杂物再进行灌浆处理,采用的水泥浆强度应符合设计要求,设计无要求时强度不低于30mpa,泌水率不能超过3%,还要控制好水灰比,防止在压浆过程中出现漏浆等现象,降低压浆质量。需要注意的是:在压浆之前必须进行必要的检查,压浆时速度不能太快,要缓慢而均匀,相邻孔道需要一次性完成压浆,不能间断,否则孔道将会串浆。在施工过程中,千斤顶工具式夹片磨损现象较为严重,经常出现滑丝问题。在购买千斤顶工具式夹片的时候,要严把质量关,认真检查钢丝线硬度、椭圆度等,有效解决钢丝滑丝问题。在此过程中,要给压力机回油,清除在锚具锥孔、工具式夹片之间的杂物。在重新拉伸过程中,如果出现滑丝、断丝现象,需要重新仔细检测对应的钢绞线、锚具等,看其是否存在质量隐患,如果存在质量问题,要及时更换,避免故障问题的发生。
在桥梁施工过程中,后张法预应力施工是一项系统而复杂的工程,难度较大,建设周期较长,需要从不同角度入手优化施工方法,优化利用该施工技术具有的多样化优势,有效控制预应力筋张拉,尽量少使用钢筋混凝土,有效控制其施工质量,降低安全事故发生率。
参考文献:
[1]张敏.预应力混凝土桥梁施工质量控制要点.2016.
[2]王华生.后张法预应力混凝土桥梁施工质量要点.2017.
论文作者:欧才博
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/29
标签:预应力论文; 混凝土论文; 桥梁论文; 钢筋论文; 构件论文; 孔道论文; 裂缝论文; 《防护工程》2018年第19期论文;