公路桥梁预应力混凝土施工中常见问题及处理策略

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  【摘 要】随着科学技术的发展,建筑业技术水平的提高,许多新技术、新工艺已逐步应用到工程施工中来。预应力技术是当今桥梁公路中用途最广、发展速度最快的一门科学技术。目前,在大跨径桥梁施工中,也优先采用预应力技术。但是,预应力技术的施工工艺相对比较复杂,必须要有很强的专业性来进行操作应用,所以仍然会有一些技术专业性问题出现。在预应力技术施工的实际应用中,我们必须注意各环节的施工流程,从每道工序抓起,按照规范施工,采用适合的张拉工艺,严格质量控制,避免工程建设中出现阻碍和质量问题。与此同时,还必须加强对预应力技术的完善,解决技术问题,改进技术,革新技术,提高我国预应力技术在桥梁建设中的水平,保障工程质量,推进我国现代化科学技术的发展。
  【关键词】公路桥梁;混凝土施工;问题;处理策略
  引言
  近年来,预应力混凝土结构由于其具有能充分利用材料的高强度性能,有效地防止混凝土裂缝,减轻结构自重,增大桥梁跨径,刚度大,形成舒适等优点,因此在公路桥梁施工中得到了广泛的应用。但是,在预应力技术应用过程中,也还是有些地方需要加强控制的,公路桥梁结构预应力设计中应考虑混凝土强度变化的问题,是一种新思路和新方法,传统的结构设计理论在这个问题上存在缺陷,需要完善。
  1预应力混凝土结构的特点
  预应力混凝土结构是指当结构在承受外荷载以前,预先采用某种人为的方法,在结构内部造成一种应力状态,使结构在使用阶段产生拉应力的区域先受到压应力,这项压应力与使用阶段荷载产生的拉应力可以相互抵消,从而推迟裂缝的出现和限制裂缝的开展,提高结构的刚度。预应力混凝土结构在公路桥梁使用中具有很多优点,与普通的混凝土结构相比,预应力混凝土结构可以有效改善使用阶段的性能,同时预应力混凝土结构还可以有效提高受剪的承载力,并可以有效增强卸载后的恢复能力,此外预应力混凝土结构还可以有效提高钢筋的耐疲劳强度,有效减轻结构自重,并可以对结构的内力进行合理的调整。虽然预应力混凝土结构有很多优点,但是由于还有地方没有得到完善,其与普通的混凝土结构相比,存在着较多缺点。第一,预应力混凝土结构的施工工艺比较复杂,而且对施工质量的要求也比较高,因而对施工人员的要求也比较高。其次,预应力混凝土结构的施工需要有一定的专门设备,比如张拉机具和灌浆设备等。此外,预应力混凝土结构的成本费用较大,对于跨径小、构件数量少的工程,不是特别的经济划算。
  2公路桥梁预应力施工技术工艺
  2.1预应力施工准备
  预应力施工的原材料是预应力筋,其是预应力分项工程中最重要的原材料之一。预应力的采购要有厂家的产品合格证及可以反映预应力筋性能的出厂检验报告,必须要求项目内容齐全。进场后应按照批次及产品抽样来进行外观检查并进行复验,合格后才能使用。连接预应力筋的锚具、夹具及连接器要按照设计要求选用,性能必须符合国家标准规定,同样需要确认合格后才能使用。此外,预应力筋张拉设备要配套标定,并且应配套使用。设备标定时间不应该超过半年,如果在使用过程中有反常现象,应该进行重新标定。
  2.2安设波纹管
  在绑扎好普通的钢筋成型及固定支架焊接完毕后,可以进行辅管,从张拉端逐步套入波纹管。波纹管要采用相同形式及大一号的管来连接,对接完毕要用胶带密封。波纹管在梁内不能有明显弯折,应保持顺直。
  2.3预应力筋穿束
  在绑扎完梁普通钢筋和固定架焊接完成后,应铺设好波纹管再将预应力筋传入管内。预应力筋应采用人工单根穿束,穿束端要使用软性布包裹。预应力筋在穿束过程中,要及时检查波纹管的破损情况,全部穿束完毕后还应进行复查。
  2.4预应力张拉
  预应力张拉前要做好准备工作,清洗干净锚垫板喇叭管內的混凝土,同时还要将钢绞线上的泥浆和锈蚀清除,套上工作锚板,准确定位并安装千斤顶。安装张拉千斤顶,与油压表配套使用,安装工具锚板。张拉设备在投入使用前要进行标定,张拉过程应以应力控制为主,并同时实施伸长值测量控制。在张拉过程中,要注意是否有响声、油压表指针抖动等异常现象出现,张拉结束后要对钢绞线夹片所留下的咬痕进行检查,防止出现滑丝可以及时解决。此外,张拉时应做好现场记录,发生严重问题可以通知设计单位进行处理。
  2.5预应力孔道灌浆
  在预应力筋张拉24小时内进行灌浆,如果不能按时实施必须采取相应的保护措施,以保证钢绞线不锈蚀。在进行压浆前,要认真检查、标定压浆机,同时用压浆机向管道注入清水,保证管道润湿,直到全部管道冲洗完毕。在灌浆途中不能有停顿,每一道孔道要一次完成灌浆,在施工时,要按照规定抽样留置灰浆试块进行强度测定。
  3公路桥梁预应力混凝土施工常见问题
  3.1预应力混凝土骨架断丝
  在预应力混凝土骨架制作时一般都是通过机械设备进行硬性拉伸来实现的。因此如果拉力不能进行很好的控制的话就会导致预应力混凝土骨架断丝,总结来讲,造成预应力混凝土骨架断丝问题的原因主要有几点:第一,人为方面的原因,在骨架钢筋的预应力施加过程中,人为的通过敲击以及其他振动形式进行预应力判断,会使得骨架钢筋内部出现裂纹进而容易导致断丝。其次为骨架钢筋自身方面的原因,由于骨架钢筋自身存在一定的质量问题,所以也容易导致混凝土骨架断丝。此外,造成预应力混凝土骨架断丝还包括使用的机械设备方面的原因,由于机械设备本身的使用时间比较长,容易在拉力标定时出现问题,以至于拉力不能得到很好的控制,最终导致凝土骨架断丝。
  3.2混凝土孔道的流浆问题
  钢筋骨架拉伸完毕后,在进行混凝土孔道的灌浆铺设作业时,往往会遇到混凝土孔道的流浆问题。
  3.3张拉时间问题
  由于在混凝土强度的需求上需要一定时间,早期混凝土变形大,如果在时间方面控制不好,过早张拉预应力筋,很容易造成桥梁的承载力下降,从而导致裂缝的出现。在对采用现场试块的办法来测试混凝土强度也存在一定的问题,现场结构混凝土的实际强度与测试强度往往有一定的差距,都达不到测试强度。
  4公路桥梁预应力混凝土施工问题的处理策略
  4.1预应力混凝土骨架处理措施
  为了能够有效预防预应力混凝土骨架断丝问题的发生,需要做好如相应的治理工作,加强对相关施工人员的培训和管理,确保施工人员能够正确操作预应力的判断。此外,还应在预应力骨架钢筋选择时,一定要确保所选择的骨架钢筋不存在质量问题,一定要确保钢筋的质量。同时,必须要进行仪器的及时调整,随时进行标定,对机械拉力机的拉力进行合理的控制。
  4.2混凝土孔道的流浆处理措施
  为了能够有效预防混凝土孔道的流浆问题的发生,首先必须要确保水泥浆的科学配比,一般来说水泥浆的水灰比在0.4-0.45之间为最佳。同时,在压浆之前,一定要做好孔道内壁的清洁工作,有效预防在压浆时
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