摘要:近年来,随着社会的不断进步和经济的增长,桥梁的建设也日趋完善,施工工艺更是日趋成熟,其中较为突出的就是预应力混凝土施工技术被广泛的运用。本文就预应力混凝土的优势进行分析,在施工过程中发现并解决问题,同时对施工质量控制的要点进行概括。
关键词:桥梁;预应力混凝土;施工质量;控制要点
引言
预应力混凝土结构能充分利用材料的高强度性能,可有效防止混凝土裂缝,减轻结构自重,增大桥梁跨径,刚度大,行车舒适等优点。桥梁施工控制是桥梁建设的安全保证,可确保安全可靠地建好每座桥梁。由于每种体系的桥梁所采用的施工方法均按照预定的程序进行,在施工中的每一阶段,结构内力和变形是可以预计的,同时可通过检测手段得到各施工阶段结构的实际内力和变形,从而完全可以跟踪掌握施工进度和发展情况。同时施工控制也是桥梁营运中安全性和耐久性的综合监测系统。
1预应力混凝土的材料要求
混凝土强度等级越高,其粘结力越好,有利于预应力筋与混凝土之间的粘结。张拉预应力筋所用锚具是按强度较高的混凝土进行设计,若所用混凝土强度较低,则锚具下方易产生承压破坏或粘结破坏。因此,预应力混凝土中所用混凝土的强度等级要比非预应力高,规范规定其强度等级不宜低于C30;当采用钢绞线、热处理钢筋等高强钢材时,其强度等级不宜低于C40,否则不利于发挥高强钢材的强度。此外,预应力构件中所用混凝土还要求能早硬、早强,以缩短施工周期。为此,可选用高标号水泥,严格控制混凝土的配合比尤其是砂率,确保混凝土的强度达到要求。据测定,当选用砂率偏离最佳砂率范围时,砂子含量每增加5%,混凝土的强度下降4%。为了减小水灰比而又能满足流动性要求,可使用高效减水剂。施工过程中加强振捣,提高混凝土的密实度,降低拌合物中的空隙率以增大强度。
2施工中常见问题及处理
2.1滑丝、断丝
在桥梁预应力混凝土施工过程中,由于施工人员的良莠不齐,工艺复杂等因素,难免会发生操作失误造成滑丝现象。为避免这一现象发生,在购置千斤顶工具式夹片是要严格确定其质量是否达标,同时还要检查其他部件。然而在操作时要记住将夹片与锚具之间的杂物清理干净。倘若发生了断丝现象,我们需要检查是否是夹片、钢丝线本身的产品质量发生了问题,如果确定,需及时更换质量过关的产品。
2.2管道压浆泌水
在中国普遍使用的管道压浆技术都会因为各种因素,导致水分残留,从而当温度达到0摄氏度以下时,管道的内部会发生冻涨现象,混凝土表面产生裂缝。为了能够避免该现象的发生需要抽空管道内的空气,然后灌入水泥,在加压的环境下使水泥充分混合在浆体中,从而填补原有的水分、空气所残留的空缺,达到增强浆体密实性的效果。
2.3连接器的应用
在预应力混凝土施工过程中,我们通常使用的连接方式是平锚,但它只适合截面尺寸小的施工情况,能够减轻桥梁的负重。但对于目前的部分桥梁,例如高速铁路桥梁,平面锚的连接技术明显不够成熟,同时由于截面尺寸、管道摩擦等因素的影响,导致链接不畅,难以达到预应力混凝土本应达到的承载力效果。为了避免这一问题的发生,多采用预应力筋的形式在增强链接的稳定性,但是尽管如此,也会影响到其他部件的承载力效果,从而对波纹管的使用寿命也产生很大的影响。
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3桥梁预应力混凝土施工质量控制要点
3.1预应力材料的质量控制
所有预应力材料要有出厂合格证,质量检测报告,对到场材料进行检验,其强度、刚度、严密性及螺旋压接缝咬合牢度等各项指标均达到质量标准方可使用。同时要加强对波纹管的保护减少对其损伤。减少电焊作业。在普通钢筋骨架成型后再铺设波纹管,振捣混凝土时,要避开波纹管,波纹管接头。用大一号规格的波纹管作套管,管道接头在套管内要对口、居中。两端的环向缝隙用胶带封闭严密。
3.2合理控制预应力管道的安装质量
应确保波纹管内外清洁无附着物、无锈蚀、无空洞和折皱,以及无脱扣等方可进行预应力管道安装。进行预应力管道安装时,应确保端头钢板和波纹管孔道的中心线保持垂直,并保证能抵抗外荷载作用防止结构变形,在进行混凝土浇筑过程中,有效避免水泥浆渗入管内现象发生。应依照设计图纸的要求,根据预应力筋的坐标在侧模板进行弹线,或者依照波纹管底为基准,确定波纹管的曲线位置;也可利用梁底模板作为基准,参照预应力筋的曲线坐标,准确测量得出相应点的位置,而确定波纹管的曲线位置。进行波纹管固定时,可采用间距为600mm的钢筋托架加以固定,将钢筋托架牢固地和箍筋焊接。
3.3合理控制混凝土浇筑质量
预应力混凝土严格要求必须使用高强度混凝土,能完全满足跨径大的要求,有效降低构件的自重和减小截面尺寸;高强度混凝土弹性模量相对比较高,能抵抗各种外界力和荷载力等引起的弹性变形和塑性变形,有效地降低了预应力损失;另外,高强混凝土具有较高的局部承压力、抗拉力,以及与钢筋之间高度的粘结力,因而延缓了构件截面产生裂缝的时间,加强了预应力筋的牢固。一般多使用高效减水剂以提高混凝土的强度与和易性,使用之后可使混凝土在3d内的强度达到实际强度的60%以上,同时弹性模量和轴心强度都远高于干硬性混凝土。
3.4预应力混凝土施工中张拉裂缝的控制
防止造成偏心作用次应力而引起裂缝。特别是预制薄腹板构件的预应力筋位于构件两侧,当预应力张拉工艺缺陷容易造成两侧预应力不均衡,不均衡的偏压就会造成构件侧弯曲。预应力钢绞线张拉过程中要严格按照程序施工,均匀施加拉力,预应力张拉宜分批、分阶段、对称地进行,先张拉靠近截面形心的钢束,如果有多排钢束,必须对称进行。应避免使构件截面呈过大的偏心受力状态,不使构件边缘产生过大的拉应力。尤其对曲线桥梁更应注意,张拉时不能使曲线梁内、外边缘产生过大的拉应力,而使梁腹产生裂缝。对于先张法施工的预制预应力空心板简支梁,当进行放张时,钢铰线一经剪断便立即收缩,此前施加的巨大预拉力作为一种巨大的压力迅速急转作用于混凝土空心板上,这种作用于混凝土端部的局部集中力相当于冲击加载,并且其加载速率超过了混凝土变形的传播速率,而使得预应力钢筋周围的混凝土和其相邻的混凝土间产生了巨大的应变差,从而导致端部两侧面产生纵向裂缝。为防止骤然放张冲击作用造成的锚固劈裂裂缝,应严格控制放张的程序,必要时应采用多次放张,对多束筋以对称相间由外向里的次序排列,缓慢进行放张,使构件在预加力作用下,各部分混凝土引起的变形速度尽可能相等,以缩小集中力作用处的周围和相邻混凝土的应变差。
结语
桥梁预应力工程是一个系统性工程,优良的材料、可靠的施工工艺、先进的施工设备、科学的检测手段是预应力工程施工质量的保障,而从业人员的职业素质和责任心才是保证预应力工程质量的关键。在桥梁预应力工程施工中,只有充分考虑到各种因素的影响,控制好施工过程中各个环节的施工质量,确保预应力混凝土桥梁质量,提高桥梁的使用性能,促进桥梁施工技术的持续发展。
参考文献:
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论文作者:夏红梅
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/20
标签:预应力论文; 混凝土论文; 桥梁论文; 强度论文; 裂缝论文; 构件论文; 波纹管论文; 《防护工程》2019年第3期论文;