中铁二十四局集团南昌铁路工程有限公司 江西南昌 330000
摘要:近年来,随着我国科学技术的不断进步,使得预应力施工技术被广泛应用。在道路桥梁施工中应用预应力技术,需要树立全过程的技术管理理念,从前期的施工准备、钢材选择,到中期的预应力筋定位、混凝土制作与浇筑,再到后期预应力张拉等,都需要纳入管理范畴,杜绝工程质量隐患的发生。基于此,本文笔者就道路桥梁施工中预应力技术施工质量管理进行简要阐述。
关键词:道路桥梁;预应力技术;质量管理;
一、道路桥梁工程中预应力技术的应用价值及优点
1.应用价值
在桥梁工程投入使用后,所受的应力主要来自两方面,其一是桥梁自身结构产生的重力,由于主体结构为混凝土,重力荷载较大;其二是桥梁上行驶车辆的重力,近年来私家车数量的增加,也让桥梁所受外力不断增加。如果应力过大、过于集中,容易导致桥梁应力集中部位出现裂缝甚至更为严重的事故。在施工过程中,采用预应力技术,目的就是提供一个与重力方向相反的力,可以抵消一部分拉力、压力,这样桥梁主体结构所受的应力就会明显减小,从而保证了桥梁的安全与稳定。除了发挥较好的工程特性外,运用预应力施工技术,还可以降低工程造价、提升桥梁美观度。
2.优点分析
预应力技术具有以下优点:
1)强化了桥梁部件或整体的抗疲劳、震动能力,提升了使用寿命;2)由于预应力在混凝土中增加了内力,结构的杨氏模量得到提升;3)桥梁的刚度得到了增强,减少了形变,减轻了承载结构的压力。
二、预应力施工过程中的问题
1.钢筋管道阻塞现象
在实际的混凝土施工中,施工人员没有对钢筋管道进行保护,而是粗放式的进行浇筑,使钢筋管道极容易进入废渣或者发生阻塞,有可能导致钢筋无法顺利穿过或穿过过程中承受了较大的阻力。无论哪种情况的出现都会严重影响预应力的张紧效果,造成了钢绞线的实际长度与设计长度不相符的情况,不仅使得桥梁质量难以得到保证,还容易造成钢绞线拉力过大发生断裂事故。施工过程中没有按照图纸进行标准的位置和大小进行操作,极有可能造成钢筋管道的歪曲、变形等,此外如果抽芯过早,则有可能由于混凝土尚未达到一定的强度而造成变形。
2.多跨桥梁中的张拉技术
现阶段在进行多跨桥梁的预应力技术,将其与箱梁相连接时,往往采用单侧拉伸的技术。多跨连接道路桥梁一般为3~5跨之间,且距离30~50m之间的桥梁。对于多跨桥梁而言,预应力钢筋需要穿过多个箱梁横隔板。钢绞线需要穿过多个孔道,这些孔道中会存在一部分扭曲、变形,造成摩擦力过大。这种摩擦力具有一定的随机性,需要对其进行试验测定才能够最终确定。在国际施工惯例中,一旦多跨或者跨度超过了30m,在使用预应力中,需要两侧同时进行张紧,使在桥身能够形成足够大的反抗弯矩。如果只是一端进行张拉,则有可能造成混凝土结构由于受力不均匀产生裂缝。由于这种情况造成的混凝裂缝在我国较为常见。
3.混凝土自身特性造成裂缝
有些混凝土由于后期的养护或者干缩、温差等原因,有可能造成裂缝情况的产生。有些裂缝在进行预应力之前就已经出现,导致预应力的抗裂效果无法实现。可能是由于混凝土的初凝期以及硬化时期缩短,导致了混凝土提前开裂,也可能因长时间预应力作用造成了变形。在混凝土早期使用一定量的添加剂虽然能够获得较好的性能,但是添加剂的效果需要进行实地的实验,如果实验数据不精确,不但起不到防裂作用,还会使工程质量受到一定的影响。
三、预应力施工要点分析
1.钢材选择
预应力钢材的选择和应用是预应力施工的关键环节,而低张弛钢绞线是现阶段最常用的预应力钢材。这种材料具有方便快捷、美观稳固的优势,因此也广泛地被运用在桥梁建设的过程中。低张弛钢绞线比普通钢材的材料用量少三分之一。需要注意的是,在预应力钢材选择的过程中,应考虑材料是否符合使用的范围。
2.锚具选择
锚具是指锚固的工具,是预应力施工的重要工具。锚具使预应力筋的拉力传入混凝土内部,是常用的一种连接工具。锚固板一般有着固定的角度,且各个部位均经过打磨。不但曲率精确,还能够确保其光滑、易移动。锚具是实施预应力技术的关键,是桥体受力的主要结构。锚具在使用时,还应注意锚具与锚固的位置,避免出现压到钢绞线的情况。
四、预应力施工中的质量控制
预应力技术中的质量控制是保障整个项目的质量的关键之一,不但能防止返工造成的巨大经济损失,也能防止延误工期造成的不必要纠纷,保障道路正常运行。因此需要对其关键环节进行有针对性的控制。
1.初始阶段的质量控制
在预应力施工技术中,钢筋预埋工程是极为重要的。钢筋预埋工程决定着整个桥梁或道路的各个控制点的高程定位。因此,在预应力施工过程中把握好钢筋预埋的曲线至关重要。施工人员不但要掌握精确的高程和定位,还应确保各个定位点的牢固性和准确性,并在其他程序和环节实施的过程中,及时解决钢筋预埋中的问题。此外,还需要注意保护预应力钢筋波纹套管。
2.在张拉和灌浆阶段的质量控制
在这一过程中要确保预应力钢筋的张拉能力和规格尺寸,确保钢筋的规格符合使用范围,还要确定灌浆的用量,保障孔内浆体的饱和程度。在完成灌浆工作后,还应对其进行细致的检查与试验。
3.防止孔道堵塞,保护预应力钢筋
在项目施工的时候,要做好孔道以及连接处封堵工作,防止异物进入造成孔道的堵塞。在钢筋安装的时候要时刻对预应力钢筋进行保护,避免预应力钢筋的损坏。在进行普通钢筋焊接的时候,要做好预应力钢筋的防护工作。一旦出现孔道变形、堵塞的情况,必须及时采取应对措施,避免后期多个孔道同时存在问题,减弱预应力钢筋的受力。
4.控制施工过程中的用水量
在施工过程中,要严格控制用水量,严格按照相关配比进行用水量的投放。混凝土流动性下降时,严禁直接加水加强其流动性。不仅如此,还要保持搅拌机的清洁,避免其中留有材料残渣时搅拌其他材料,保证建筑材料强度、稳定性以及施工项目的质量,做好相关的质量控制工作,防止返工或者延误工期给相关单位带来严重的经济损失。
5.加强施工工序的控制
预应力施工中工序对于实现预期的目标至关重要。施工单位需要严格按照设计图纸进行工序施工,并对每一工序结尾进行质量检测,确保无误之后进行下一步施工。例如在进行大跨度预应力桥梁施工中,钢筋骨架的应力施工过程相对复杂,施工人员需严格按照有关设计进行,避免出现拉力的随意改动,保证桥梁的安全性。
6.预应力筋束拉断控制
在进行施工的过程中可能由于筋束黏连水泥、油污等使其发生锈蚀。一旦出现了锈蚀就会对钢筋的强度造成极大的破坏,不但无法实现预应力的原有作用,还有可能造成灾难性事故。在施工过程中要注意对于预应力筋束的保存,并在施工过程中进行及时的清理,避免出现断丝的情况。此外,在施工之前还应对筋束进行防锈处理,减少其自然氧化的速度。
结束语
综上所述,预应力技术被广泛地应用在桥梁和道路建设的各个方面,以此保障桥梁和道路建设的质量和强度,增加桥梁和道路的承载力,因此,预应力技术的应用对项目质量有着重要的影响。与此同时,材料质量和施工技术质量是整个工程质量的根基,只有保障材料和施工技术的质量,才能更好地保障整个工程的质量。
参考文献:
[1]吴金斌.桥梁工程中多节式桥墩拼装竖向预应力施工技术[J].工程建设与设计,2019(11):147-149.
[2]姜磊.双塔预应力混凝土斜拉桥中跨合龙段施工关键技术:以肇庆市阅江大桥为例[J].中国市政工程,2018(03):214-215.
[3]王晓群.预应力技术在道路桥梁施工中的应用分析与解读[J].工程技术,2018(04):112-113.