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摘 要:预应力技术在现代公路桥梁施工的应用范围非常广,发展速度也很快。随着社会的发展,该项技术和其相关联的技术、设施也不断发展。本文从预应力技术应用基本概述、以及存在的问题、分析及其解决方法、质量控制的措施等,研究预应力技术在公路桥梁施工中的应用。
关键词:预应力技术;公路桥梁;施工应用
中图分类号:[TU997]
预应力技术最初被应用于公路桥梁施工是在20世纪50年代,到目前为止已经擁有了几十年的发展历史。该技术的发展速度非常快,目前与预应力技术相关联的其他技术、设备也随之发展,逐渐形成了一套行之有效的体系。
一、预应力技术应用基本概述
随着我国社会经济的增长,材料和机械工业的发展为预应力技术的提高,提供了完备的技术和设备支持,同时为将预应力技术应用于公路桥梁施工奠定了良好的基础。预应力技术在混凝土箱梁中,可以起到优化混凝土配合比设计和试验的作用。预应力在公路桥梁加固施工中的作用是确保道路桥梁的使用期限和承重能力达到最优化。多跨连续梁中预应力技术的使用可以起到加固的作用,缓解公路桥梁面临的抗剪、抗压能力不足时产生的风险,并且该技术要求的施工方法很方便。
预应力技术在受弯构件中的应用与其他构件的施工相比较是非常简单的,这主要是由于碳纤维具有很高的强度,只要确保预应力技术被合理的应用就能够提高碳纤维片材的应力。但是在施工过程中,工作人员应当重视的一点是,在加固之前,受弯构件就应当具有初始内力,因此,受弯构件的承受能力会在混凝土受压区域承受到极限的压变时,也达到其能承受的最大值。
二、预应力技术在公路桥梁施工中存在的问题分析及其解决方法
预应力技术在公路桥梁的施工中被大范围应用时,随之也带了一些问题值得我们去思考和研究。由于预应力技术施工的复杂性,它对于操作的专业性具有严格的要求,目前为止预应力技术仍是各个施工单位的优选技术,但是它带来的问题是绝对不能忽视的,我们需要寻找有效的途径去解决这些弊端。本文仅针对几个常见的问题进行分析并提出解决方法。
(一)波纹管堵塞问题分析
后张法预应力施工过程中,混凝土浇筑时会出现的一种显著问题就是波纹管堵塞。严重的管道堵塞会影响预应力钢绞线穿束的正常实施,或者导致张拉预应力时钢绞线的伸长值和理论值之间存在很大的差异。以上情况的发生会影响公路桥梁施工的正常实施,带来人力、财力、物力等各方面的损失,浪费施工成本,甚至导致施工工程不能如期进行。波纹管堵塞问题产生的原因有多种。首先波纹管在被加工前就有孔洞,混凝土在浇筑的过程中从孔洞渗入到波纹管内,造成了波纹管堵塞;其次,如果相应的施工人员在进行混凝土浇筑时,没有按照相关规定执行操作,引起波纹管破裂,混凝土泥浆渗入到波纹管内,引发波纹管堵塞现象;最后,波纹管自身存在质量问题也是波纹管堵塞问题发生的一个原因。
经过不断的探索证实,通过将合适规格的PVC管放置于波纹管内,当公路桥梁混凝土达到某个强度值时抽出PVC管,再试试预应力穿束,这样对于规避波纹管堵塞的情况很有效果。此外,在施工中还应当注意以下几点以避免波纹管堵塞问题的发生。首先,施工人员应当在施工前对波纹管的质量进行确认并及时处理有问题的波纹管。其次,施工人员应当对波纹管的安装位置和连接接头进行检查和确保,确保密闭性能够达到规定的指标;再次,混凝土浇筑的过程中,应当注重波纹管的保护工作,减少振捣过程中造成波纹管损坏。
(二)张拉、压浆工艺的问题
预应力钢束张拉和波纹管压浆的品质对于桥梁结构的安全和耐久性具有决定性的影响,因此这两个环节是公路桥梁施工中很关键的部分。
正常情况下,公路桥梁预应力钢束张拉施工主要是由预应力筋和张拉力控制的,张拉力占主要作用,用伸长值校对张拉力。一般张拉力是以1.5级油压计算,准确度很低,数据存在很大误差,如果施工人员没有按照专业规定进行操作则会导致读表错误,刷数据不准确,直接导致的后果就是张拉力一会高一会低。在多束张拉同时存在的情况下,由于每一束张拉力存在的差异,预应力筋的伸长值计算失误,导致实际张拉时出现张拉力失控的事情发生。随着不断的探索,预应力智能张拉系统诞生也被广泛的推广应用,它能够有效的规避张拉事故的发生,这对于提高预应力张拉施工质量有重要的作用。
在公路桥梁施工中,预应力波管内压浆发挥着与预应力钢束张拉一样的作用,压浆的密实性对于桥梁结构的使用期限具有重要的影响力。根据数据统计,压浆密实性差会使预应力波纹管内的钢绞线腐蚀速度加快,预应力提早丧失,严重时会导致公路桥梁的实际寿命缩短十分之九。现代公路桥梁施工中,应当加强对于预应力管道压浆质量的监控和监测,确保公路桥梁的使用寿命和承重能力达到设计要求。
(三)预应力结构张拉出现裂缝问题分析
负重条件下,钢筋结构一定会产生裂缝。这种问题产生的主要原因是温度的温差和干缩。裂隙很细,多数存在于表层,分布散乱。裂隙在梁、板内结构的表面主要是顺着短方向分布,这样导致裂隙有时存在箍筋上,有时又在侧面。
为减少裂缝问题的发生,公路桥梁施工中应当注重控制构建的内外温差。低水化热水泥应当是夏季施工作业的首选。在温度较低的情况下,应当使用有效的保温方法。拆模的时间可以予以适当的延长,以保证降温可以缓慢进行。
(四)砼强度问题分析
现代的公路桥梁施工中,施工人员会采用添加早强剂的行为增强预应力混凝土的早期强度。张拉预应力正常情况下产生于浇筑砼之后,砼强度的增强需要时间,且强度增长的速度超过弹性的增长。这种情况下,提早张拉预应力会给预应力带来更大的损耗,严重影响公路桥梁的承重能力,结构不稳固,达不到设计要求的强度,为发生重大的公路桥梁事故埋下巨大的隐患。
三、预应力技术在公路桥梁施工中质量控制的措施分析
首先,对于预应力钢筋预埋环节的施工质量进行严格控制。这主要通过规范其曲线形状实现,包括准确且牢固的定位每个控制点,且要确保预应力钢筋的波纹管不会受到损坏。对于施工中发现的问题应当尽快处理。
其次,对于预应力钢筋在张拉和压浆环节的施工质量进行严格控制。第一要确保按照设计要求对张拉应力进行控制,同时伸长值的差异一定要符合设计和规范的要求。此外,压浆的计量必须确保数据准确,从而保证孔道内灌入饱满的浆体。
再次,预应力技术施工过程中,要确保各个孔道接口、连接端口都是密封的,这样可以有效的防止异物进入和漏浆现象发生,对于规避波纹管堵塞问题具有很好的效果。此外,在安装普通钢筋时,施工人员应当重点保护预应力钢筋成品,确保预应力钢筋外皮或套管完好无损。焊接施工过程中,应当严令禁止使用预应力钢筋代替搭接钢筋,且在预应力钢筋附近严禁实施焊接动作。如果一定要在预应力钢筋附近进行焊接,为避免其质量和安全受到影响,施工人员一定要采取合理的措施。
最后,应当严格控制施工过程的用水量。对于没有使用的流动水泥浆,要进行及时的疏导而不是通过加水的行为来加快流动速度。泥浆搅拌的过程中,水一定要按照一定的配比与水泥和外加剂进行混合并投入使用。搅拌完成的浆体必须要全部清理干净后才能加入新的材料,严禁一边卸料一边放料的操作。
参考文献
[1]程善德;预应力技术在公路桥梁施工中的应用分析;科技创新与应用;2013,(07)
[2]王海朋;试析预应力技术在公路桥梁施工中的应用;科技创新与应用;2013,(06)
[3]冯家彪;公路桥梁施工中预应力技术的有关思考;中华民居(下旬刊);2013,(10)
作者简介:
刘玉洁(1976-)女,山东临沂人,工程师,大学学历,毕业于长安大学土木工程专业,研究方向为公路与桥梁工程。
关键词:预应力技术;公路桥梁;施工应用
中图分类号:[TU997]
预应力技术最初被应用于公路桥梁施工是在20世纪50年代,到目前为止已经擁有了几十年的发展历史。该技术的发展速度非常快,目前与预应力技术相关联的其他技术、设备也随之发展,逐渐形成了一套行之有效的体系。
一、预应力技术应用基本概述
随着我国社会经济的增长,材料和机械工业的发展为预应力技术的提高,提供了完备的技术和设备支持,同时为将预应力技术应用于公路桥梁施工奠定了良好的基础。预应力技术在混凝土箱梁中,可以起到优化混凝土配合比设计和试验的作用。预应力在公路桥梁加固施工中的作用是确保道路桥梁的使用期限和承重能力达到最优化。多跨连续梁中预应力技术的使用可以起到加固的作用,缓解公路桥梁面临的抗剪、抗压能力不足时产生的风险,并且该技术要求的施工方法很方便。
预应力技术在受弯构件中的应用与其他构件的施工相比较是非常简单的,这主要是由于碳纤维具有很高的强度,只要确保预应力技术被合理的应用就能够提高碳纤维片材的应力。但是在施工过程中,工作人员应当重视的一点是,在加固之前,受弯构件就应当具有初始内力,因此,受弯构件的承受能力会在混凝土受压区域承受到极限的压变时,也达到其能承受的最大值。
二、预应力技术在公路桥梁施工中存在的问题分析及其解决方法
预应力技术在公路桥梁的施工中被大范围应用时,随之也带了一些问题值得我们去思考和研究。由于预应力技术施工的复杂性,它对于操作的专业性具有严格的要求,目前为止预应力技术仍是各个施工单位的优选技术,但是它带来的问题是绝对不能忽视的,我们需要寻找有效的途径去解决这些弊端。本文仅针对几个常见的问题进行分析并提出解决方法。
(一)波纹管堵塞问题分析
后张法预应力施工过程中,混凝土浇筑时会出现的一种显著问题就是波纹管堵塞。严重的管道堵塞会影响预应力钢绞线穿束的正常实施,或者导致张拉预应力时钢绞线的伸长值和理论值之间存在很大的差异。以上情况的发生会影响公路桥梁施工的正常实施,带来人力、财力、物力等各方面的损失,浪费施工成本,甚至导致施工工程不能如期进行。波纹管堵塞问题产生的原因有多种。首先波纹管在被加工前就有孔洞,混凝土在浇筑的过程中从孔洞渗入到波纹管内,造成了波纹管堵塞;其次,如果相应的施工人员在进行混凝土浇筑时,没有按照相关规定执行操作,引起波纹管破裂,混凝土泥浆渗入到波纹管内,引发波纹管堵塞现象;最后,波纹管自身存在质量问题也是波纹管堵塞问题发生的一个原因。
经过不断的探索证实,通过将合适规格的PVC管放置于波纹管内,当公路桥梁混凝土达到某个强度值时抽出PVC管,再试试预应力穿束,这样对于规避波纹管堵塞的情况很有效果。此外,在施工中还应当注意以下几点以避免波纹管堵塞问题的发生。首先,施工人员应当在施工前对波纹管的质量进行确认并及时处理有问题的波纹管。其次,施工人员应当对波纹管的安装位置和连接接头进行检查和确保,确保密闭性能够达到规定的指标;再次,混凝土浇筑的过程中,应当注重波纹管的保护工作,减少振捣过程中造成波纹管损坏。
(二)张拉、压浆工艺的问题
预应力钢束张拉和波纹管压浆的品质对于桥梁结构的安全和耐久性具有决定性的影响,因此这两个环节是公路桥梁施工中很关键的部分。
正常情况下,公路桥梁预应力钢束张拉施工主要是由预应力筋和张拉力控制的,张拉力占主要作用,用伸长值校对张拉力。一般张拉力是以1.5级油压计算,准确度很低,数据存在很大误差,如果施工人员没有按照专业规定进行操作则会导致读表错误,刷数据不准确,直接导致的后果就是张拉力一会高一会低。在多束张拉同时存在的情况下,由于每一束张拉力存在的差异,预应力筋的伸长值计算失误,导致实际张拉时出现张拉力失控的事情发生。随着不断的探索,预应力智能张拉系统诞生也被广泛的推广应用,它能够有效的规避张拉事故的发生,这对于提高预应力张拉施工质量有重要的作用。
在公路桥梁施工中,预应力波管内压浆发挥着与预应力钢束张拉一样的作用,压浆的密实性对于桥梁结构的使用期限具有重要的影响力。根据数据统计,压浆密实性差会使预应力波纹管内的钢绞线腐蚀速度加快,预应力提早丧失,严重时会导致公路桥梁的实际寿命缩短十分之九。现代公路桥梁施工中,应当加强对于预应力管道压浆质量的监控和监测,确保公路桥梁的使用寿命和承重能力达到设计要求。
(三)预应力结构张拉出现裂缝问题分析
负重条件下,钢筋结构一定会产生裂缝。这种问题产生的主要原因是温度的温差和干缩。裂隙很细,多数存在于表层,分布散乱。裂隙在梁、板内结构的表面主要是顺着短方向分布,这样导致裂隙有时存在箍筋上,有时又在侧面。
为减少裂缝问题的发生,公路桥梁施工中应当注重控制构建的内外温差。低水化热水泥应当是夏季施工作业的首选。在温度较低的情况下,应当使用有效的保温方法。拆模的时间可以予以适当的延长,以保证降温可以缓慢进行。
(四)砼强度问题分析
现代的公路桥梁施工中,施工人员会采用添加早强剂的行为增强预应力混凝土的早期强度。张拉预应力正常情况下产生于浇筑砼之后,砼强度的增强需要时间,且强度增长的速度超过弹性的增长。这种情况下,提早张拉预应力会给预应力带来更大的损耗,严重影响公路桥梁的承重能力,结构不稳固,达不到设计要求的强度,为发生重大的公路桥梁事故埋下巨大的隐患。
三、预应力技术在公路桥梁施工中质量控制的措施分析
首先,对于预应力钢筋预埋环节的施工质量进行严格控制。这主要通过规范其曲线形状实现,包括准确且牢固的定位每个控制点,且要确保预应力钢筋的波纹管不会受到损坏。对于施工中发现的问题应当尽快处理。
其次,对于预应力钢筋在张拉和压浆环节的施工质量进行严格控制。第一要确保按照设计要求对张拉应力进行控制,同时伸长值的差异一定要符合设计和规范的要求。此外,压浆的计量必须确保数据准确,从而保证孔道内灌入饱满的浆体。
再次,预应力技术施工过程中,要确保各个孔道接口、连接端口都是密封的,这样可以有效的防止异物进入和漏浆现象发生,对于规避波纹管堵塞问题具有很好的效果。此外,在安装普通钢筋时,施工人员应当重点保护预应力钢筋成品,确保预应力钢筋外皮或套管完好无损。焊接施工过程中,应当严令禁止使用预应力钢筋代替搭接钢筋,且在预应力钢筋附近严禁实施焊接动作。如果一定要在预应力钢筋附近进行焊接,为避免其质量和安全受到影响,施工人员一定要采取合理的措施。
最后,应当严格控制施工过程的用水量。对于没有使用的流动水泥浆,要进行及时的疏导而不是通过加水的行为来加快流动速度。泥浆搅拌的过程中,水一定要按照一定的配比与水泥和外加剂进行混合并投入使用。搅拌完成的浆体必须要全部清理干净后才能加入新的材料,严禁一边卸料一边放料的操作。
参考文献
[1]程善德;预应力技术在公路桥梁施工中的应用分析;科技创新与应用;2013,(07)
[2]王海朋;试析预应力技术在公路桥梁施工中的应用;科技创新与应用;2013,(06)
[3]冯家彪;公路桥梁施工中预应力技术的有关思考;中华民居(下旬刊);2013,(10)
作者简介:
刘玉洁(1976-)女,山东临沂人,工程师,大学学历,毕业于长安大学土木工程专业,研究方向为公路与桥梁工程。