摘要:随着国内公路桥梁的不断发展,其建造技术——预应力已逐步成熟,,但综观多类桥梁的施工过程,此技术仍然存在诸多需解决和完善的问题。本文综合考虑常见路桥建设中的技术指标及质量要求对预应力技术融入建设中进行全面分析探讨。
关键字:公路桥梁;预应力;技术措施;
引言
相较于以前的公路桥梁建设,预应力技术在质量上得到很大提高,但是预应力技术的主要作用就是给予桥梁保护,通过此技术让桥梁避免在长期使用中受力部分发生形变破损,有效减少混凝土的使用。因此,采用此技术须结合技术特性及项目施工特点进行选用和完善。
1预应力技术在路桥建设中的使用
预应力技术作为保护桥梁受力构件不变形破损的有效手段,常见于钢筋混凝土桥梁工程中,其原理在于为公路桥梁构建预应力混凝土构件,让固化后的钢筋混凝土结构桥梁能够将外部荷载及生产使用中产生的张拉力相互制衡抵消,同时借助于混凝土抗压强度搞得特性去弥补抵消后的构件张拉缺陷,延缓桥体出现裂缝的时间。预应力技术被广泛应用到公路桥梁中的主要原因在于选材要求高,要应用此技术,钢材和混凝土的强度和硬度等级都要达到较高的水准。构件的抗裂能力强、渗透性良好,不管刚度还是强度或抗剪性都比较良好。具有节约各类受力材料,减小构件截面尺寸、降低桥身自重及防止裂缝和挠度等优势。
1.1钢绞线空间位置
钢绞线再公路桥梁建设中占据主要的位置,因钢铰削时连接桥墩,设定桥体框架的第一步,因此再钢绞线的空间位置处需要由桥墩顶部的导向槽及锚固横梁的跨中转向横勒决定。而钢铰线的等效荷载量则是由其张拉应力及钢索形态决定。比如在路桥施工期间,由于技术或操作不规范等原因导致两者位置发生偏转或折断等现象,那么会造成整个钢绞线所承受的压力集中在此部分,在使用中折断或出现桥梁结构不稳的严重问题;因此在固定钢绞线时需要明确标注出固定位置及高度,还要将可能出现的顶端不平导致钢绞线卡滑或受到挤压等影响。
1.2下料及穿索工艺
下料和穿索是指钢铰线,在这个阶段,施工团队要对公路桥梁做加固处理,处理前须对锚垫板和钢管预先灌浆,在灌浆的过程中常会出现粘结现象。因此在钢绞线固定下料过程中需要在容易粘结处用幼稚和PE混合液清洗干净。在施工前不仅要考虑到穿索期间钢绞线受到自身重力产生下垂时所带来的影响,还须考虑到钢绞线张拉伸长时产生的副作用,充分考虑上述两个问题并找到解决措施后,才能确保钢绞线在张拉时两端伸长部分保持一致,且两个粘结段的力基本相同。在实际操作当中,钢绞线的下料和穿索位置和长度受到外力影响,因此施工难度大,很难控制。尤其时穿索当中,由于钢绞线的长度较长,且在装置空间中有许多桥墩导向槽和横跨转向肋,使得箱梁中多根钢绞线无法整束穿插,有技术人员为解决这一问题直接单根钢绞线穿索,但这种方式不仅耗费工时,无形中将施工的技术难度提高好几个等级,耗时耗力。因此,在钢绞线的穿索当中,为避免以上问题,施工技术人员可以按照以下穿索步骤:首先将钢绞线下料处及穿索的地方清晰标上记号,避免施工人员出现混乱的情况;其次是穿索时采用单根方式,用多根钢绞线拧成一束钢绞线、工作锚板孔、密封盖小孔等进行依次编号,在穿索时采用单根穿索的方式,将多根钢绞线作为一束固定索穿,再用与之相对应的橡胶垫控制穿索位置的准确性,避免影响其张拉应力,在钢绞线张拉工作完成后,需要对每束绞线的进行复检,保证其不会存在交叉缠绕问题。
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1.3预应力筋的张拉
张拉问题一直是影响到预应力技术在钢筋混凝土路桥建设中质量及成本的问题,而路桥中使用钢筋作为桥体的骨料结构,因此预应力筋的张拉则是此技术施工的关键工序,张拉质量好坏直接影响到整个结构稳固和使用的安全性。因此在预应力筋的张拉施工工序应按照如下步骤进行:首先在对预应力筋进行张拉前,对此环节中所有使用的千斤顶进行标定,同时准备几个0.4级的精密油压表(作为测试压力工具),然后根据所标定的数据值对千斤顶测定的回归线方程式推断,主要计算处预应力筋在张拉过程中产生的吨位及其对应的压力值。同时还要在钢绞线束的张拉两端各暗转锚具,然后才用手持千斤顶对单根钢绞线进行张拉测试。在穿心式千斤顶固定到张拉位置后,才安装上其尾部的工具锚。在不影响钢绞线和预应力筋张拉力的情况下同时张拉两端千斤顶,在将张拉数据测量完成后根据其油缸长度求出各自伸长值和最终伸长值,当张拉力达到路桥设计标准后,须将张拉千斤顶坚持3~5min,然后才能进行回油,提高千斤顶使用效率。
1.4真空灌浆
真空灌浆是在桥墩浇筑过程中,这一技术环节是为解决预应力钢筋混凝土公路桥梁钢筋被腐蚀或再混凝土浇筑当中出现的位置偏移等结构问题。真空灌浆是预应力路桥施工中的重要技术,主要用以填补预埋孔和预应力筋之间的空隙,保证两者之间能够稳固,提高桥梁整体承载水平。加上水泥浆在凝结期间会出现水分蒸发,在缺水状态下极易产生气泡和空隙。当预应力筋受到高应力时容易被腐蚀,甚至会造成腐蚀部分的断面缺损,降低预应力钢筋混凝土结构的桥梁在耐久性和安全上受到严重影响。因此,在孔道灌浆过程中,其技术重点在于用水泥浆将空隙完全填充,避免水泥浆硬化后强度不满足设计规范,或者时因凝结固化过程中收缩造成与孔道壁分离现象。在实际操作当中,钢绞线束厚度超过40mm需要采用真空灌浆方式确保其密实度和质量。
2施工中的质量控制措施
在预应力钢筋混凝土路桥施工当中,技术人员须随时注意检查预埋件的曲线、形状和质量控制,在各个控制点的标高处应该准确、明晰、稳固。避免外力对波纹管产生影响或者破坏。同时还要保证标高控制点及曲线形态及其施工工序不会对导向孔位产生影响,如在检查过程中发现问题后需及时处理。钢绞线及预应力筋的长拉力需满足路桥工程设计要求,各项伸长值控制在标准范围内,保证灌浆施工和张拉施工的完美结合,提高施工质量。对孔道灌浆前需对灌浆材料进行计量,保障孔道浆体饱满,尽可能减少因异物或漏浆导致的管孔堵塞现象发生。在灌浆工作完成后,还要对灌浆口及各类孔道、排气管孔等做严格密封处理,避免出现漏浆、气泡现象。密封的重点在下层孔道的排气、灌浆孔管较长段,并且此段还是伸出平面,上述几处除了密封完全外,还要进行加固和强化,最好采用锚具和预应力管道,将其设置于钢筋分布较为密集之处,这样有助于混凝土浇筑过程中的振捣有效性,保证混凝土更加密实。
结语
由此可知,在公路桥梁施工当中,采用预应力技术提高路桥受力构件处的刚度、强度及抗张拉度,需要从施工的各环节保证技术最大发挥,以此提高施工质量和进度。
参考文献
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论文作者:陆启学
论文发表刊物:《基层建设》2017年2期
论文发表时间:2017/4/18
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