高速公路桥梁施工中预应力施工技术的运用

发表时间:2020/5/22   来源:《建筑实践》2020年第2期   作者:张振
[导读] 在公路桥梁施工过程中,预应力技术应用非常重要,为了提升公路桥梁的预应力需要提升混凝土构件的应力作用
        摘要:在公路桥梁施工过程中,预应力技术应用非常重要,为了提升公路桥梁的预应力需要提升混凝土构件的应力作用。预应力技术的应用有利于降低工程的开裂问题,提升工程项目的使用寿命,提升资源安全性和利用率。随着道路工程桥梁建设规模的发展,预应力技术的应用也越来越广泛。本文主要对公路桥梁施工中预应力的应用进行具体分析。
        关键词:高速公路桥梁施工;预应力技术;应用
        引言
        预应力施工技术,主要应用于混凝土结构,在混凝土结构承受荷载前施加一定的压力,从而抵消或者削减外荷载所产生的裂缝,实现公路桥梁施工的整体质量与安全,利用先进的技术提升施工质量和效率。预应力技术可分为体外预应力结构和体内预应力结构,可以有效节约桥梁施工中的材料,降低施工成本,使公路桥梁施工更加安全可靠,方便快捷,提升了公路桥梁施工的合理性与科学性,并且延长了公路桥梁使用寿命,对于现代公路桥梁的施工而言是非常重要的。
        1桥梁施工中预应力施工技术运用时存在的问题
        在高速公路桥梁施工过程中,部分施工人员由于专业技能较差,无法在预应力施工时准确的进行操作,甚至不能严格按照规范的施工流程进行施工,往往导致在预应力钢筋管道的安装和定位时出现失误,从而造成管道堵塞的情况。并且在先张法施工时,有些施工人员为了缩短施工周期,在混凝土生产时加入早强剂。使混凝土快速达到设计强度,从而尽快地进行下一步施工。如果混凝土过快达到设计强度,会发生不同材料弹性模量增加的比例不匹配的情况,不仅损伤预应力,也使桥梁无法满足承重要求,从而使混凝土发生开裂的情况,对预应力混凝土的质量造成极其严重的影响。所以,在高速公路桥梁施工过程中,预应力施工技术具有一定的优势,但是由于各种人为因素的影响,仍然存在一定的使用缺陷。预应力施工技术具有较多的细节,在施工过程中必须由具有一定的技术能力和操作能力、经验丰富的施工人员进行施工。
        2公路桥梁施工中预应力技术的具体应用
        2.1预应力钢筋张拉
        在预应力钢筋张拉工艺应用过程中,施工人员要善于结合施工现场情况,不断调整和优化预应力钢筋张拉应力变化值,张拉工艺的开展需要用到最大张拉应力计算,以此保证钢筋张拉变化幅度时刻满足施工标准要求,详见表1。最大张拉力计算方式:依据千斤顶压力表读出的初期张拉力P,并扣除以下损失计算最终的张拉力大小,P=P-千斤顶摩擦损失+锚具摩擦损失+孔道与钢材之间的摩擦损失+锚具滑移、变形损失+混凝土弹性压缩变形损失+混凝土收缩徐变以及钢筋松弛引起的应力损失。
        2.2受弯组件的施工
        在传统的高速公路桥梁施工过程中,并没有对碳纤维材料使用预应力施工技术。随着建筑施工行业的发展,使预应力施工技术已经可以对碳纤维材料进行使用,能够满足更高的施工要求和施工目标。在没有进行加固实施的桥梁结构上,仅是具有初始的内应力,混凝土长久的在外部应力作用下,会逐渐降低桥梁的承重能力,当高速公路桥梁最高承受极限无法承受外部压力时,可以采用碳纤维材料进行加固桥梁。并且当始应力发生较大变化时,碳纤维材料的应力就较小,可能会发生灭失现象,从而无法充分体现碳纤维高强度的优势。因此,在碳纤维材料中加入预应力,当受弯组件发生损失以后,仍然能够使碳纤维材料的强度得到提高,对碳纤维材料强度的优势进行充分发挥,从而大幅提高高速公路桥梁施工的整体质量。


        2.3预应力压浆方式
        压浆前必须要利用高压水对管道进行冲洗,保证管道内不存在任何异物,并利用高压风做好孔道的干燥工作,防止压浆后由于水分的蒸发导致其中出现孔隙。压浆前还需要对夹片以及锚具等方面的封堵情况进行检查,如果发现其中存在遗漏的情况,需要利用原子灰封堵。如果预防压浆时发现夹片周围有漏浆的情况,必须要对压浆密实度进行提升。做好压浆前水灰的试验和检测工作,在水灰比确定后,需要利用高速搅拌机对材料进行搅拌,保证孔道压浆料在拌合后3个小时的泌水率达到2%以下,最终泌水率控制在3%以下,同时24小时泌出的水分能够被全部吸干。梁体需要进行横纵向的孔道压浆,最大压力不得超过0.6MPa,如果孔道比较长或者采用一次压浆形式需要对标准进行上调,达到1.0MPa。在压浆过程中,填充浆料必须要比孔道的空间大,并通过孔道一端进行压浆料压入,另一端饱和后还需要有压浆料的溢出,最后再对浆口进行关闭,并保持0.5MPa的压力3分钟左右。在对单一孔道进行压浆处理中,需要一次完成施工,压浆料搅拌到梁体压入的时间需要控制在40分钟之内,防止由于浆料凝固导致压浆的间隙过大。补浆时,孔道内的水需要将悬液自由的从端口流出。再进行泵浆,直到端口流出的浆体为均质形式为止。
        2.4钢绞线
        在进行施工前,需要先确定关键部位钢绞线预埋位置或锚具顶端等处钢绞线位置。在施工过程中需要按照工程设计需要,完成墩顶导向槽以及横肋设置,要保证横肋一端整齐、平坦程度。在完成张拉施工之后,需要确定预应力筋位置,要对固定桥段钢绞线展开清理,避免其表面存在油脂、灰尘以及其他杂物,同时要对钢绞线表面附着杂物、灰尘展开处理,做好锚垫板以及混凝土灌注钢管运用,进而完成强力粘结带组合,做好预应力筋固定。同时在对粘结带进行处理时,需要按照穿束施工情况对其长度进行确定,应避免因受力影响致使钢绞线出现锤度问题,且要将张拉施工时钢绞线伸张值考虑到其中,以获得精准长度数值,确保桥段两边粘结带粘握力可以始终保持在平衡的状态。
        3公路桥梁施工中预应力技术质量控制
        加强施工管理和监督,做好施工材料的选择和监管,要严格地抽样检查,从而进一步提高施工质量。施工过程中要严格执行国家法律法规,按相关标准规范施工,控制张拉应力,满足和达到规范和设计要求。要保证整个公路桥梁施工过程中的曲线形状,包括牢固准确的对每一个控制点的高程定位,不能够破坏或影响预应力钢筋的波纹套管。如果施工过程中出现问题,应该及时控制和处理,避免严重事故的发生。为了确保公路桥梁施工过程中张拉应力的控制与监管,要严格按照预应力钢筋在张拉及灌浆阶段的质量控制,确保公路桥梁施工的安全性。在预应力施工中,需要对每一个孔道的接口、连接处以及外露的孔道口严格的处理封堵,防止异物的渗入或者漏浆而引起的孔道堵塞现象的发生。在整个公路桥梁的施工过程中要严格监控用水量,在浆体的搅拌过程中,也要对水泥、外加剂以及施工过程中的用水计量严格的进行监管与控制。必须加强对施工中灌浆质量的保证,加强施工中的质量控制,确保施工中灌浆的质量,确保其密实度。
        结语
        预应力技术的不断优化与完善,会使技术应用变得更加成熟,由于该技术会在混凝土斜拉桥、连续箱梁以及空心板等部分得到有效运用,这对于公路桥梁耐久性能、稳定性能提升而言,都是极为有利的。同时,随着建筑业的快速发展,建筑材料行业与机械制造等工业的不断兴起,预应力技术会得到更加优质的设备、材料支持,技术应用硬件支持更加理想,所以可以预见,今后预应力技术会在公路桥梁施工中得到更好应用,会为公路桥梁良性化发展做出更多贡献。
        参考文献
        [1]薛春元.高速公路桥梁施工中预应力施工技术的运用[J].城市建筑,2017(3):264.
        [2]胡韶华,李先重,王龙飞.公路桥梁施工中预应力技术探讨[J].公路,2017(9):105-107.
        [3]李信.公路桥梁工程施工中预应力技术的应用[J].黑龙江交通科技,2016,39(09):133-134.
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