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摘要:在我国,最初的预应力混凝土结构使用在钢筋混凝土轨枕,因为这样的混凝土结构具有很好的稳定性能。在此之后,预应力混凝土结构在各个项目施工中进行了广泛的应用。随着经济的发展,公路建设的需求增加,公路桥梁工程也越来越多,而预应力混凝土结构技术在桥梁施工中的应用也普遍增加,并根据实际施工情况进行着适当的技术调整,使得预应力技术不断的发展。预应力混凝土结构具有高强度的特性,能够很好的降低混凝土开裂的概率,减轻整个结构的自重,增大桥梁结构的跨度。然而在实际的桥梁施工中,预应力混凝土技术的应用存在着很多问题,本文就对施工过程中常见的问题进行探讨,分析原因并提出相应的处理方法及预防措施。
关键词:道路桥梁预应力技术混凝土结构
中图分类号： K928 文献标识码： A
1预应力技术在道路桥梁施工中的应用
1.1 预应力技术在加固施工过程中的应用
道路桥梁的加固施工是一个非常复杂的过程,通常对于道路桥梁的加固采用的都是加大桥梁构件的强度或者是改变整个桥梁的结构性能,进而提高桥梁的承载能力。实现对桥梁的加固。在桥梁加固施工过程中,通常采用的几种方法,改变结构受力体系,以及体外预应力加固等。构件预应力改变的加固方法就是通过对构件进行预应力的加成,使构件的拉应力加大,使得构件在承载时的应变增力的能力加大,进而实现桥梁的加固。体外预应力技术是后张预应力体系的分支,是无粘结预应力结构技术的一种。它对置于混凝土截面之外的预应力筋进行张拉,通过体外筋端部锚具和转向块将预应力传递给混凝土结构。通过体外预应力技术的实施,能够减轻桥梁自重,提高预应力筋的承载能力,降低预应力的损失,降低应力的变化幅度,耐久性更强。
1.2 预应力技术在混凝土多跨连续梁的应用
多跨连续梁需要桥梁有很好的抗弯承载力和抗剪承载力,当桥梁的强度达不到要求的时候就需要对桥梁进行加固处理。预应力技术在多跨连续梁的应用已经有很多年的历史了,在施工过程中要充分考虑到施工环境,做好应急处理。
1.3 预应力技术在受弯结构中的应用
受弯结构的加固一般都采用粘贴碳纤维片材的方法,碳纤维片材具有很高的强度,能够增强构件的强度。碳纤维的加固能力受到了构件初始应力的影响。如果构件的初始应力大于碳纤维的应力,则碳纤维的应力就变得没有任何发挥余地,这次加固就作废了。反而当碳纤维的应力大于构建的初始应力时,碳纤维的强度就能得到非常好的发挥。因此在实际施工时要充分对混凝土的构件预应力进行检测,同时提高粘贴碳纤维的应力值,使得其应力大于构件的初始应力,充分发挥其高强度的特点。
2预应力在道路桥梁施工中出现的问题
2.1 波纹管孔道漏浆问题
大多数后张法施工的预应力筋的孔道多由波纹管做成。在实际的施工过程中,很多施工单位为了节省施工成本,采用的都是质量不合格,钢材材质不好,波纹管的厚度不够的材料,用这样材料制作而成的波纹管的强度,张力都不能达到实际的施工要求,也就是不能符合实际的预应力混凝土结构技术施工的标准。因此在实际的施工中,当浇注混凝土时波纹管非常不能承受相应的张力,则变形或者损坏,增加了整个孔道的预应力的提升,在砼浇筑中,振捣棒与波纹管相接触,因振捣时振捣棒高速旋转和振动,易使波纹管咬口开裂或自身磨损冲击开洞,造成沙浆漏入波纹管内。
2.2 预应力筋在波纹管内铸固,形成堵塞
对于铸固,分为轻度铸固和严重铸固。轻度铸固的漏浆一般都在波纹管内,预应力筋和波纹管凝固在一起,这种铸固一般漏浆量相对很少,但是漏浆的位置比较多,轻度铸固能够增加整个预应力筋张拉活动的主动摩擦力,在实际的预应力筋张拉活动中,预应力筋仍然可以运动,只是孔道的活动范围减小了,摩擦力变大了。而对于严重的铸固,预应力筋不能再波纹管孔道内进行张拉运动,完全阻止了整个张拉活动的进行。
2.3 扁波纹管孔道过长
扁波纹管由圆波纹管通过压扁制成,在压制过程中,其各个转角和长轴中心附近的接缝咬口都会有不同程度的翘起,形成使灰浆进入波纹管内的通道,在箱梁砼浇筑中就可能有灰浆进入。现浇箱梁一联长度较大,波纹管的短轴很短,当其在钢筋骨架中安装时,由于其平顺性差、预应力孔道较长且有不少接头,难免发生一些咬口处开裂加大。当钢绞线穿入有咬口翘起的波纹管内时,难免会有碰撞,这就加大了咬口的缝隙。同时,由于穿钢绞线时摩擦力会使波纹管薄弱处出现孔洞,这就更加大了砼浇筑时灰浆进入的机会。因灰浆进入形成许多局部对预应力筋的铸固,这些局部的铸固,在实际的预应力筋张力活动中,会加大预应力筋的活动摩擦力,在张拉作业中,预应力筋因在孔道内铸固,形成一些段的预应力筋不能被张拉,出现了预应力筋张拉时的实测伸长值远低于理论计算伸长值的结果,使预应力筋起不到对梁体结构防裂的效果。另外,因扁波纹管的面积和预应力筋的面积比较小,又加孔道内出现了局部铸固,孔道灌浆不能完全充满孔道,这样一旦锚具锚固失灵,预应力筋难以靠孔道灰浆将其锚固,防止箱梁结构产生裂缝的预应力既完全消失。
2.4 预应力构件张拉前出现裂缝问题
预应力构件在张拉之前如果出现了问题,那就要停止对构件的使用。一般由于温差以及供应商等问题,构件会产生裂缝的情况,如果构件所受到的压力大于构件的负荷能力,那么构件也会出现裂缝的问题。因此,在构件的采购和构件的保存上一定要注意保管,避免构件产生裂缝的问题。构件的裂缝会降低构件的使用能力,降低整个预应力结构的承载力,对于工程的质量影响非常大。
3针对预应力相关技术问题提出的解决措施
对于漏浆问题,施工单位要严格的挑选波纹管,控制好波纹管的质量。遇到堵管问题,在避开梁的主筋位置,采用冲击钻缓慢进行开孔,清除波纹管中的水泥浆块,使钢绞线能顺利穿过波纹管并能够自由伸缩,待张拉完毕后用高一等级微膨胀混凝土封堵孔洞。对于铸固问题,必须找到铸同的部位,將箱粱结构砼凿开清理干净波纹管内的灰浆,然后再修复。对于波纹管孔道问题,施工单位在现浇箱梁为防止结构裂缝时,砼施工工艺上改为每2～3跨浇筑一次砼,张拉预应力筋。在实际施工中要严格按照施工要求来做,加强施工工艺和施工技巧。
4结语
在实际的工程施工中,施工单位要注意根据实际的施工环境进行施工技术的改进,同时要把好整个施工的质量关,选用高质量材料和高素质人才进行施工,只有做好各种预案措施,才能保障工程顺利施工。从而提高了施工效率,缩短施工周期,提高施工企业的经济效益。
参考文献
[1]盛兴旺,辛学忠.预应力技术在施工中的技术质量控制[J].中国铁道科学,2008(11).
[2]马剑飞．大跨径预应力连续梁桥施工控制关键技术研究[D]．武汉理工大学,2009(3).
[3]徐炳法,刘俊．预应力技术在大跨度桥梁施工中的应用[J]．桥梁建设,2009(2).
关键词:道路桥梁预应力技术混凝土结构
中图分类号： K928 文献标识码： A
1预应力技术在道路桥梁施工中的应用
1.1 预应力技术在加固施工过程中的应用
道路桥梁的加固施工是一个非常复杂的过程,通常对于道路桥梁的加固采用的都是加大桥梁构件的强度或者是改变整个桥梁的结构性能,进而提高桥梁的承载能力。实现对桥梁的加固。在桥梁加固施工过程中,通常采用的几种方法,改变结构受力体系,以及体外预应力加固等。构件预应力改变的加固方法就是通过对构件进行预应力的加成,使构件的拉应力加大,使得构件在承载时的应变增力的能力加大,进而实现桥梁的加固。体外预应力技术是后张预应力体系的分支,是无粘结预应力结构技术的一种。它对置于混凝土截面之外的预应力筋进行张拉,通过体外筋端部锚具和转向块将预应力传递给混凝土结构。通过体外预应力技术的实施,能够减轻桥梁自重,提高预应力筋的承载能力,降低预应力的损失,降低应力的变化幅度,耐久性更强。
1.2 预应力技术在混凝土多跨连续梁的应用
多跨连续梁需要桥梁有很好的抗弯承载力和抗剪承载力,当桥梁的强度达不到要求的时候就需要对桥梁进行加固处理。预应力技术在多跨连续梁的应用已经有很多年的历史了,在施工过程中要充分考虑到施工环境,做好应急处理。
1.3 预应力技术在受弯结构中的应用
受弯结构的加固一般都采用粘贴碳纤维片材的方法,碳纤维片材具有很高的强度,能够增强构件的强度。碳纤维的加固能力受到了构件初始应力的影响。如果构件的初始应力大于碳纤维的应力,则碳纤维的应力就变得没有任何发挥余地,这次加固就作废了。反而当碳纤维的应力大于构建的初始应力时,碳纤维的强度就能得到非常好的发挥。因此在实际施工时要充分对混凝土的构件预应力进行检测,同时提高粘贴碳纤维的应力值,使得其应力大于构件的初始应力,充分发挥其高强度的特点。
2预应力在道路桥梁施工中出现的问题
2.1 波纹管孔道漏浆问题
大多数后张法施工的预应力筋的孔道多由波纹管做成。在实际的施工过程中,很多施工单位为了节省施工成本,采用的都是质量不合格,钢材材质不好,波纹管的厚度不够的材料,用这样材料制作而成的波纹管的强度,张力都不能达到实际的施工要求,也就是不能符合实际的预应力混凝土结构技术施工的标准。因此在实际的施工中,当浇注混凝土时波纹管非常不能承受相应的张力,则变形或者损坏,增加了整个孔道的预应力的提升,在砼浇筑中,振捣棒与波纹管相接触,因振捣时振捣棒高速旋转和振动,易使波纹管咬口开裂或自身磨损冲击开洞,造成沙浆漏入波纹管内。
2.2 预应力筋在波纹管内铸固,形成堵塞
对于铸固,分为轻度铸固和严重铸固。轻度铸固的漏浆一般都在波纹管内,预应力筋和波纹管凝固在一起,这种铸固一般漏浆量相对很少,但是漏浆的位置比较多,轻度铸固能够增加整个预应力筋张拉活动的主动摩擦力,在实际的预应力筋张拉活动中,预应力筋仍然可以运动,只是孔道的活动范围减小了,摩擦力变大了。而对于严重的铸固,预应力筋不能再波纹管孔道内进行张拉运动,完全阻止了整个张拉活动的进行。
2.3 扁波纹管孔道过长
扁波纹管由圆波纹管通过压扁制成,在压制过程中,其各个转角和长轴中心附近的接缝咬口都会有不同程度的翘起,形成使灰浆进入波纹管内的通道,在箱梁砼浇筑中就可能有灰浆进入。现浇箱梁一联长度较大,波纹管的短轴很短,当其在钢筋骨架中安装时,由于其平顺性差、预应力孔道较长且有不少接头,难免发生一些咬口处开裂加大。当钢绞线穿入有咬口翘起的波纹管内时,难免会有碰撞,这就加大了咬口的缝隙。同时,由于穿钢绞线时摩擦力会使波纹管薄弱处出现孔洞,这就更加大了砼浇筑时灰浆进入的机会。因灰浆进入形成许多局部对预应力筋的铸固,这些局部的铸固,在实际的预应力筋张力活动中,会加大预应力筋的活动摩擦力,在张拉作业中,预应力筋因在孔道内铸固,形成一些段的预应力筋不能被张拉,出现了预应力筋张拉时的实测伸长值远低于理论计算伸长值的结果,使预应力筋起不到对梁体结构防裂的效果。另外,因扁波纹管的面积和预应力筋的面积比较小,又加孔道内出现了局部铸固,孔道灌浆不能完全充满孔道,这样一旦锚具锚固失灵,预应力筋难以靠孔道灰浆将其锚固,防止箱梁结构产生裂缝的预应力既完全消失。
2.4 预应力构件张拉前出现裂缝问题
预应力构件在张拉之前如果出现了问题,那就要停止对构件的使用。一般由于温差以及供应商等问题,构件会产生裂缝的情况,如果构件所受到的压力大于构件的负荷能力,那么构件也会出现裂缝的问题。因此,在构件的采购和构件的保存上一定要注意保管,避免构件产生裂缝的问题。构件的裂缝会降低构件的使用能力,降低整个预应力结构的承载力,对于工程的质量影响非常大。
3针对预应力相关技术问题提出的解决措施
对于漏浆问题,施工单位要严格的挑选波纹管,控制好波纹管的质量。遇到堵管问题,在避开梁的主筋位置,采用冲击钻缓慢进行开孔,清除波纹管中的水泥浆块,使钢绞线能顺利穿过波纹管并能够自由伸缩,待张拉完毕后用高一等级微膨胀混凝土封堵孔洞。对于铸固问题,必须找到铸同的部位,將箱粱结构砼凿开清理干净波纹管内的灰浆,然后再修复。对于波纹管孔道问题,施工单位在现浇箱梁为防止结构裂缝时,砼施工工艺上改为每2～3跨浇筑一次砼,张拉预应力筋。在实际施工中要严格按照施工要求来做,加强施工工艺和施工技巧。
4结语
在实际的工程施工中,施工单位要注意根据实际的施工环境进行施工技术的改进,同时要把好整个施工的质量关,选用高质量材料和高素质人才进行施工,只有做好各种预案措施,才能保障工程顺利施工。从而提高了施工效率,缩短施工周期,提高施工企业的经济效益。
参考文献
[1]盛兴旺,辛学忠.预应力技术在施工中的技术质量控制[J].中国铁道科学,2008(11).
[2]马剑飞．大跨径预应力连续梁桥施工控制关键技术研究[D]．武汉理工大学,2009(3).
[3]徐炳法,刘俊．预应力技术在大跨度桥梁施工中的应用[J]．桥梁建设,2009(2).