公路桥梁施工中预应力技术的探讨与应用论文_郑晓艺

公路桥梁施工中预应力技术的探讨与应用论文_郑晓艺

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摘要:随着科技的发展,预应力技术已广泛地应用于公路桥梁工程中,但也暴露出许多问题,因此本文笔者结合公路桥梁施工实践经验,针对预应力施工过程中容易出现的质量问题,对于公路桥梁施工中预应力技术进行了一定的探讨,希望本文的研究能给广大道路桥梁的建设者提供方便,并提高公路桥梁预应力技术的质量控制。

关键词:公路桥梁;施工;预应力技术

前言

随着现代科学的不断探索和发现,预应力技术被不断应用在建筑工程中,据不完全统计全国各省市将近90%以上的高速公路桥梁采用了预应力技术。预应力技术虽有诸多优点,但从全国各地公路桥梁检修情况可以看出,预应力桥梁存在裂缝问题已经非常普遍,尤其是箱梁桥,对于预应力技术若干技术问题,已经引起我国许多桥梁专家的关注,我相信,预应力技术问题也将得到进一步突破。

1预应力技术在公路桥梁施工中的应用

1.1预应力技术在桥梁钢筋混凝土结构中应用

混凝土裂缝是常见的质量通病,尤其是在大型公路桥梁施工中极容易出现混凝土裂缝。将预应力技术应用到钢筋混凝土当中,可以避免出现裂缝,而且效果显著。预应力的集中应用是在公路桥梁混凝土的构建和结构使用之前,将受拉区的混凝土施压,在进行混凝土钢筋的张拉后,钢筋通过自身的回缩,让受拉区能预先感受到钢筋施加的压力。

1.2预应力技术在混凝土受弯构件中的应用

碳纤维具有很高的强度,预应力利用碳纤维材料的高强度性能,且施工起来也不复杂这一特点,而被广泛应用,通常采用粘贴碳纤维片材能很好的对钢筋混凝土受弯构件起到较强的加固作用,混凝土结构初始就具有压应变及拉应变,因加固前结构已存在初始内力,故此,一旦混凝土应压变达到极限压变,混凝土构件达到极限承载力,碳纤维片材的最终应力取决于混凝土的应变增量。

1.3在混凝土箱梁中预应力的应用

如果跨径是40~60m,那么箱梁就要选择低松弛、高强的钢绞线,而纵向的预应力则要使用中等张拉吨位。根据施工方式可以连接锚具来配置纵向的预应力钢束,如果箱梁悬臂板的长度超过了4m,那么就要配置横向的钢束,使用3~5根的扁锚钢绞线,而我国现在都是使用滑模逐孔浇筑或是支架现浇。跨径在70~200m的时候使用变截面的连续箱梁,在安置钢束的同时也要配置精轧钢筋竖向的预应力。现在我国的双向预应力结构在40~60m的比较多,但是变截面、大跨径的箱梁却比较少。

1.4加固施工的预应力技术应用

公路桥梁的加固施工一般是通过对构件及结构的改善或加强来提高公路桥梁的承载力,使得公路桥梁的使用寿命得到延续,以缓解现代运输的交通压力,适应城市的发展需要。公路桥梁加固改造的主要技术途径有:加固薄弱的零构件、增加辅助构件、适当减轻恒载,并加固暾台及基础等。

公路桥梁加固的方法较多,一般常用的加固方法有:(1)桥面补强层加固法。(2)增大截面与配筋加固法。(3)体外预应力加固法。(4)粘贴钢板加固法。(5)改变结构受力体系加固法。(5)粘贴碳纤维布加固法等。

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2我国公路桥梁施工中预应力技术的工艺及问题

2.1预应力结构砼开始张拉的时间问题

近几年通过掺加早强剂的方法,来提高预应力混凝土的早期强度。一般来说浇注混凝土3d后就要张拉预应力,但由于混凝土强度增长需要一定的时间,而且其强度和弹性模量的增长是不同步的,弹性模量长慢,强度增长快,开始混凝土的变形大,张拉预应力过早会导致预应力损失的增加,致使桥梁承载力不足,从而出现众多裂纹。

另外,施工一般采用现场试块测得的早期砼强度等级,而非现场结构的实际砼强度。但经验表明,最后验算时出现事故的结构其实际强度均未达到现场测得的强度,甚至强度很低。

2.2高性能混凝土在路桥中应用的工艺及问题

目前,我国对于交通运输的要求日益提高,发展“长寿命低维护路面”,采用高性能的路面混凝土,提高混凝土的耐久性与抗折强度是当前公路桥梁施工中的发展趋势。

以下是其主要的工艺需求:逆流式搅拌机或卧轴式搅拌机能在最短的时问内将其搅拌均匀,采用其他设备均须经过试验,来验证拌合物的均匀性;制备高性能混凝土时要求比较严格,尤其是各种原材料的量取要保证准确;出机口拌合物的工作要稳定,减小波动,这对堆料和称量装置有非常高的要求,最关键的是要控制砂石的含水量,虽然搅拌设备上本就装有先进的含水量测定仪器及控制设备,操作人员仍不能放松,要密切注意正在搅拌的混凝土,若其稠度产生波动,应及时加以调整;浇筑的操作比较困难,并且外加剂也不允许后添加;高性能混凝土的水灰比很小,所以会有泌水少或不泌水的现象。所以,浇筑后要马上进行养护,防止产生塑性收缩裂缝,同时由于其需要大量的胶凝材料,防止内外温差过大而出现的温度裂缝,就必须采取相应的保温措施。

2.3混凝土孔道流浆问题

钢筋骨架进行拉伸后,便可进行混凝土孔道的灌浆铺设,在这个过程中,常会出现流浆的现象。流浆问题很严重,它对于混凝土强度的保障以及整体桥梁铺设都具有非常大的威胁。所以,控制好混凝土孔道流浆问题对于桥梁道路具有非常重要的意义。

3预应力在施工中的质量控制措施

3.1施工前的质量管理

在项目开工前,项目监理机构应对承包单位现场项目管理机构的质量管理体系、技术管理体系和质量保证体系进行系统的审查。在保证工程项目施工质量时再加以签字确认

3.2施工过程中的质量控制

(1)要确保张拉应力的控制达到设计要求、伸长值变化在设计和规范范围之内,在张拉、灌浆阶段的质量控制就需要准确计量灌浆,保证孔道浆体饱满。

(2)为减少或避免出现因漏浆或异物进入堵塞管孔情况,因此,要严格的对预应力孔道接口处、孔道与灌浆孔、排气孔管连接处以及外露的灌浆孔、排气孔端进行密封,尤其对于下层孔道的灌浆孔、排气孔管长度大,且斜向伸出板面等,久更需要加强其牢固性。

(3)为防止预应力筋外皮被刺破,禁止在对普通钢筋进行绑扎时出现猛放、猛插的现象。进行焊接施工时,搭接线严禁使用预应力筋,且要在预应力筋附近采取相应的保护措施后方可进行焊接工作。待预应力筋铺设完成后才能进行绑扎板面筋,这样才能便于预应力筋的穿筋定位,然后再进行绑扎板底筋。要注意在混凝土的浇筑过程中,尤其是在张拉端及梁柱节点等关键之处,混凝土一定要进行密实的浇捣。

3.3施工完成后的质量控制

工程项目完工后,要及时进行竣工审计。对于基本建设单位进行预验收,提出相关问题的意见后,再进行最后的竣工。还应对项目成本控制的全程技术指标及人员管理进行总结。

3.4制好施工过程中的张拉力

如上所述,张拉工艺出现问题可能会带来很多问题。因此,为了保证施工过程的效率,防止张拉力在施工过程中的问题,必须要在施工过程中控制好张拉力,确保相关指标符合国家相关法律法规的要求,保证公路桥梁等工程的质量。

结束语

随着近几年预应力工艺的不断发展和相关材料的改进,预应力技术已经被广泛运用于大型桥梁工程的各个部位,在公路桥梁工程实际施工中会出现很多技术方面的问题,有待施工技术人员吸取经验,做好总结,进一步完善后张法预应力的施工工艺与质量控制。

参考文献:

[1]张坚.分析预应力在桥梁施工中的应用[J].广东科技,2010,(04)

[2]徐东辉.公路桥梁预应力混凝土施工中的常见问题和处理[j].科技资讯,2011,(19)

[3]吴治勐.元谋路桥施工预应力技术的应用[J].中国新技术新产品,2010,(01)

[4]王兴军.浅析公路桥梁施工中预应力技术措施[J].河南科技,2010,(08)

论文作者:郑晓艺

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年3月下

论文发表时间:2017/7/11

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