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摘要:交通运输行业的快速发展,路桥工程建设规模不断扩大,随之预应力技术这一具有结构保护性的技术应用愈发广泛,有效提升了道路桥梁结构的稳定性、可靠性与安全性。为进一步发挥有效发挥预应力技术的重要作用,本文从预应力技术的原理及应用特点出发,探究其在路桥工程施工中的具体应用,并提出提高预应力技术应用质量的策略。
关键词:道路桥梁;预应力技术;应用
道路桥梁作为连接交通系统的纽带,而道路桥梁结构的安全与稳定性直接关系到交通运输行业的发展。预应力技术正是保障道路桥梁安全稳定性的重要技术手段之一,该技术应用于道路桥梁工程中不仅操作便捷,且施工效率高,易于推广,可有效保障道路桥梁结构的稳定性与安全性。因此,道路桥梁施工单位应充分掌握预应力技术在道路桥梁中的应用方法,发挥预应力技术的强大技术优势,切实提升道路桥梁稳定性、耐久性与安全性。
1预应力技术应用原理
建筑结构施工前,即结构受到外部荷载前,向受荷载结构部位施加压力,改善结构性能,当结构投入使用后,可抵消部分荷载,减小外部荷载对结构的影响,在一定程度上提高结构的荷载能力,保护建筑结构的整体性与稳定性。这种预先与结构施加压力的方式,可在结构施工完成投入使用后,以这种预先施加的应力减少或抵消结构外部荷载拉应力,减少外部荷载对结构完整性及稳定性的影响。对于弯曲构件施加的预应力,会与荷载形成相反变形,因此,对其的预应力施加应在变形前借助反向荷载变形与其相抵消,与负荷一致的方向上引起部件变形,由此,使预应力对元件有着更强的保护作用,进一步保护构件,增强构件的稳定性。
从近年来,道路桥梁工程中预应力的应用状况看,预应力在施工上主要结合混凝土施工技术加以应用,施加的预应力主要应用于混凝土结构施工前,使混凝土结构中事先保存压应力,当混凝土结构投入使用后可全部或部分抵消外部拉应力。预应力技术的应用,借助压应力预先对混凝土结构的作用,保障混凝土结构施工使用后能抵抗住外部荷载,有效保护了混凝土结构的稳定性与牢固性,避免了施工裂缝等问题的发生。且预应力技术施工操作较为简单,同时可在很大程度上节约施工材料,在保证施工质量的前提下,有效控制了施工成本。
2预应力技术在道路桥梁工程施工中的应用方法
2.1预应力张拉
道路桥梁施工中,预应力张拉施工是重点环节,为保证预应力技术应用效果,在预应力张拉施工上应注意以下几方面的控制。首先,做好千斤顶标定,按照所标定值对千斤顶回归直线方程进行极端,确定压力值。随后将锚具装置于钢绞线两侧,借助千斤顶进行张拉,一般而言,钢绞线张拉至0.1σ。倘若工程需要,千斤顶可选择穿心式,使其与尾部工具锚千斤顶进行两侧同时张拉,在此过程中记录长度数据。张拉至0.1σ后,确保整体荷载在5min,而后回油放松,即完成张拉施工。其次,在张拉过程中要注意对张拉时间的控制,如图1所示,混凝土强度的增强需要一段时间,混凝土强度与弹性模量并不是同步增长。通常,混凝土增长速度较之弹性模量增长较快。因此,施工人员应注意,在张拉过程中,倘若混凝土变形过大,且变形速度大于预应力,会在一定程度上弱化预应力,减小道路桥梁承载力,在此过程中还易出现裂缝问题。
图1 混凝土中预应力的张拉
2.2预应力钢绞线穿束
预应力钢绞线穿束,应严格控制如下施工作业:(1)严格选择钢绞线,确保钢绞线质量符合工程建设标准,对钢绞线进行低温(-165°)试验,合格后必须有完整试验报告方可投入使用;(2)钢绞线应用于放线架前,应确保外包装、钢箍条、水溶性防锈油等的完整性,确保钢绞线未有损伤或锈蚀问题;(3)穿束钢绞线之前,应借助空压机压缩空气清除波纹管内杂质。塑料波纹管具有极强的环境适应性,且密封性佳,被广泛应用于预应力施工之中。混凝土浇筑后,可将预应力钢筋以后穿法穿入孔道内,此方法操作简单便捷,且可保障张拉端的密封性,避免浇筑混凝土时发生漏浆。
2.3 预应力孔道压浆
预应力孔道压浆的实施可以确保预应力筋与结构同时作业,避免预应力筋锈蚀。孔道压浆中易发生压浆不密实、不饱满等问题,从而引发漏浆,而这些问题的主要诱因在于施工时操作不规范,配置浆体、预留孔道等施工未按标准要求进行。譬如,孔道压浆中浆体水灰比配置中,水灰比保持在0.40-0.45之间,较之规定值明显偏大,这样的比例配置出的浆体易发生泌水问题,严重影响了孔道的密实度。对此,可在浆体配置中增添外加剂 JMH-3,将水灰比将至0.35以下,高速搅浆机在流动度上较之以往提升12s。此外,孔道压浆中,应确保压浆的彻底性,防止雨雪的积累而出现冻涨裂缝问题。某工程中浆液水灰比配比为0.33,材料混合均匀,且浆液符合压浆所规定的和易性要求。浆液配合制成后,清理有缺陷的锚具,确保结构完整性,并配装盖帽。两侧锚座配置高压浆管,压力水进行管道冲洗,确保管道清洁。管道内部真空应用真空泵进行抽取,确保孔道压力在-0.10~0.06MPa,以此保证其密封性。而后压入浆液,在此过程中注意观察,浆液浓度到达规定要求便可停止压降,压力范围为0.9~1.0MPa时,进行孔道内持续5-10min的加压处理。结束后拆除接头,压浆初步凝固,符合工程质量要求。
3提高道路桥梁施工中预应力技术应用效果的策略
3.1做好下料处理
在道路桥梁施工中,为有效应用预应力技术,发挥预应力技术优势。施工人员在完成预应力钢筋张拉前,应在钢板与锚垫板内进行灌浆,由此构成粘贴段,这个粘贴段可固定预应力筋。为有序开展下料工作,施工人员应彻底清理多余的粘贴段,同时清除油脂,控制粘接段的位置与距离,避免预应力张拉钢筋出现下垂。
3.2 科学开展压浆施工作业
预应力技术实施之前,施工人员应按照工程要求全面控制锁锚横梁粘结度,在施工设计阶段规定好张丽值,为压浆密实度的控制提供参考。此外,要保证粘结力高于施工规定张力值,为确保施工的有序开展,施工前应进行相关试验,如钢绞线低温试验,保障钢绞线符合预应力施工要求。
3.3管道堵塞问题的处理
预应力施工中常见管道堵塞问题,严重影响施工进程与施工质量。对此,应在明确钢筋曲线坐标的基础上,对漏浆孔道所在位置进行标注,避开梁体主筋,而后借助冲击钻开孔。此外,应彻底清除波纹管道内的杂质,确保钢筋绞线顺利穿出,是钢筋绞线在波纹管内自由收缩。张拉结束后,在孔洞的封堵上应用更高等级混凝土。在孔洞封堵时应做好如下工作,首先,施工下料前对波纹管的完整性进行检查,如发现有缺损之处应及时更换;其次,混凝土浇筑前对安装精确度进行检查,连接处应紧实牢固。再者,混凝土浇筑时应对波纹管进行全面防护,防止混凝土浇筑而损害原本的结构。
3.4对于裂缝的有效处理
为避免温度裂缝问题的发生,应有效控制构件内外温度差,倘若温度高,选择低水化热的水泥,配设冷却管,做好防护管理。倘若外部环境温度过低,应对预制构件做好事先的保温处理,拆模不易过早,但可延长空心板薄壁构件的拆模时间,彻底冷却后方可拆除模板,提高整体强度。
4结语
道路桥梁施工中,预应力技术是不可或缺的技术手段之一。预应力技术操作简单,施工效率高,不仅有效控制了施工成本,更为施工质量提供了有效保证。在道路桥梁工程中应用预应力技术时,应准确把握预应力施工技术要点,立足于工程建设实际,具体工程具体对待,严格把控各施工环节,切实提升道路桥梁结构的耐久性、完整性与安全性。
参考文献:
[1]井维东.基于预应力技术在道路桥梁施工中的应用分析[J].科技风,2019(03):104.
[2]李梅.道路桥梁施工中预应力的应用[J].工程技术研究,2019,4(02):213-214.
[3]张高.关于预应力施工技术在道路桥梁施工技术中的运用分析[J].四川水泥,2018(11):32.
论文作者:潘国华
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/24
标签:预应力论文; 桥梁论文; 道路论文; 孔道论文; 荷载论文; 技术论文; 结构论文; 《防护工程》2019年第1期论文;