摘要:近几年来,随着我国社会经济的迅速增长和建筑工艺的不断进步,预应力技术也在道路桥梁的建设中得到了越来越广泛的应用。与传统的路桥施工工艺和技术相比,预应力技术虽然在起步上相对较晚,但具备很多传统路桥施工工艺和技术难以比拟的优势。预应力技术在道路桥梁的建设中,对于增强道路桥梁的承载能力和使用年限等方面,都有着十分重要的意义。
关键词:公路桥梁;预应力技术;施工应用
一、公路桥梁建设中预应力技术施工工艺
预应力是在施工过程中所引入的应力。预应力技术是在 20 世纪迅速发展起来的一种建筑施工工艺,是在预应力的混凝土结构中,建立预加应力的一种施工方法。一般分为外部预应力和内布预应力两大种施加预应力的方法,两种方法各有适用的领域和优势,也各有不同的施工方法要点。机械法施工工艺包含几种施工工艺,它是预应力结果采用的主要的工艺。预应力技术在公路桥梁施工中的应用主要涉及以下几个方面:
1 锚固及锚具处理工艺
在公路桥梁施工及预应力施工工艺中,预应力钢绞线的空间位置是由预应锚固端部横梁、墩顶导向槽、跨中转向横肋三个部分确定的,索形及张拉应力则决定了等效荷载的大小。因为跨中转向横肋与墩顶导向槽钢绞线存在偏折,对锚固端横梁处的锚垫板预埋位置及方向要求必须准确。转向横肋墩顶导向槽必须严格按照图纸要求制作,在保证其弯折处的曲率半径精确的同时,还要将转向横肋和墩顶导向槽的端部打磨平滑,防止张拉时钢绞线被挤压或者卡滑。
2 预应力筋的下料与处理工艺
因为在张拉完毕之后,锚垫板与钢管中要灌浆形成粘结段,以固定预应力筋,所以在下料的时候,一定要将粘结段的钢绞线清洗干净,去除PE层和油脂。对于粘结段长度和位置的控制,需要预先考虑到穿束过程中钢绞线下垂的影响,又要考虑张拉伸长的影响,保证两端粘结段的粘结力大致相等。
3预应力筋的穿索工艺
在部分桥梁中,由于预应力筋的长度可达到150m 以上,在穿束的时候,中间要经过多个墩顶导向槽和跨中转向装置,如果要在箱梁内进行12根钢绞线的整束穿索非常困难,一般在预应力筋的穿索时,都采用单根穿索的办法。在穿索时,一定要注意钢绞线在全桥长的范围内都不能缠绕,否则将会使预应力不能按要求实现。一般来说,在实际施工中,都采用预先将钢绞线、锚板孔、密封盖小孔分别编号,然后对12根钢绞线分别采用单束穿索的办法,一一对应限制钢绞线的位置,从而避免产生钢绞线缠绕的情况。
4预应力筋张拉工艺
预应力筋的张拉包括预紧张拉和高应力张拉两个过程。在我们实际施工中,虽然采用编号一一对应限制钢绞线位置的办法,可以有效避免产生缠绕的情况,但还必须避免钢绞线在张拉过程中产生缠绕。预紧张拉就是为了避免产生张拉缠绕,而在高应力张拉之前使钢绞线顺直的办法。预紧张拉的好坏直接影响了整个钢绞线张拉的效果。由于钢绞线很长,下垂量很大,预紧张拉一定要两端对称进行,这样才能保证钢绞线两端粘结长度不会相差太大。
此外,要注意在预紧张拉的时候,既要使钢绞线绷紧而不缠绕,又要保证钢绞线不错位,所以必须注意预紧力的大小,过大或过小都有可能造成钢绞线缠绕或者错位的情况,一般来说,预紧张拉力采用 15%的设计张拉力。
在预紧张拉之后,并不能立即进行高应力张拉,而需要对梁体构件的几何尺寸、灌浆孔和排气孔是否符合要求、构件端部预埋铁件位置是否准确、孔道位置是否正确、混凝土浇筑质量是否合格、孔道是否有堵塞情况等进行仔细的检查,这些细节问题都有可能引起钢绞线张拉不合格。此外,还需要对各种机械、设备、仪表进行校验,张拉设备应当配套校验配套使用,宜优先采用数控张拉设备。
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5压浆
预应力桥梁施工之中,体外索锚固定横梁一般采用局部粘结的方式,其粘结力都有设计标准,一般来说,在保证压浆密实的情况下,粘结段的粘结力达到设计张力的 108%才能满足锚固要求,同时压浆工作也是防止预应力筋锈蚀的重要手段,所以压浆工作是一道极为重要的工序。条件允许情况下,可进行1:1 的模型试验再正式进行压浆施工。而压浆施工必须在张拉完成后24h 内进行,为了保证压浆过程的均匀稳定和压浆压力适度,一般宜采用真空吸浆技术,强调二次压浆重要性并严格控制持压时间。
二、公路桥梁施工中预应力技术的控制措施
1钢筋安装的控制
普通钢筋在绑扎时,严禁猛放、猛插,以防将预应力筋的外皮刺破。进行焊接施工时,严禁把预应力筋当作搭接线,且在预应力筋附近必须采取保护措施才能进行焊接。在钢筋绑扎过程中,应先绑扎梁内的预应力筋,后绑扎板内的预应力筋,而梁内的拉筋应等预应力筋铺设完之后再进行绑扎,以便预应力筋的穿筋定位 板的面筋应等预应力筋铺设完成之后才能够进行绑扎。
2混凝土浇筑的控制
外露的灌浆孔、孔道与灌浆孔、 排气孔管连接处、 排气孔端以及预应力孔道接口处都必须封堵严密,以防出现因异物进入或漏浆堵塞管孔的情况。 尤其是下层孔道的排气孔管和灌浆孔长度大,且又斜向伸出板面,因此必须固定牢固 。在浇筑混凝土时,振动棒不得碰动或接触预应力锚具和孔道,避免引起移位或损伤。 如果设置预应力锚具和孔道的部位钢筋较密集,振捣较困难,容易产生塑性沉缩裂缝,则必须用短钢筋辅以人工插捣以及适度的模板外敲振,从而确保浇捣的密实。 混凝土浇筑完毕后应立即对孔道进行必要的检查和清理,并及时封堵灌浆孔、排气孔管口和张拉端,防止异物的进入,以确保其后续的张拉和灌浆能顺利地进行。 而且在混凝土的浇筑过程中,在预应力筋的张拉端及梁柱节点等关键的部位要浇捣密实。
3预埋、张拉、灌浆阶段的控制
预埋阶段主要是预应力筋曲线形状的控制,即保证各控制点的标高定位准确、牢固,其他工序不会影响和破坏波纹管,保证标高控制点阵和曲线形状的正确,当其他工序与预应力筋预埋发生矛盾时及时处理、张拉阶段主要是保证张拉应力能够达到设计要求,其伸长值变化在设计和规范的允许范围之内。 灌浆阶段主要是保证灌浆计量准确,且孔道浆体饱满。
4浆体的控制
在施工过程中必须严格控制用水量,对于未能及时使用而流动性能降低的水泥浆,严禁通过加水的方法来提高其流动性;在浆体搅拌时,水泥、外加剂和水的用量都要严格控制;搅拌机内的浆体应每次都全部卸尽,不得采取一边出料一边进料的方法;若在压浆前发现管道内残留有脏物或水分,则必须使用空压机将残留在管道内的脏物或水分清除。
结语
预应力技术在当今的公路桥梁施工中得到了广泛的应用,对于公路桥梁的建设有着极其重要的作用。由于预应力技术施工工艺较为复杂,并且需要较强的专业性,因此在施工中不可避免的存在一些问题,广大从业人员必须对此予以高度重视,切实做好各工序、各环节的质量控制,以确保公路桥梁工程的施工质量,促进公路桥梁建设的持续发展。
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论文作者:韩喜春
论文发表刊物:《基层建设》2018年第16期
论文发表时间:2018/7/18
标签:预应力论文; 桥梁论文; 孔道论文; 钢绞线论文; 技术论文; 公路论文; 应力论文; 《基层建设》2018年第16期论文;