预应力技术在道路桥梁施工中的应用研究 徐海林

发表时间:2020/7/2   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:徐海林
[导读] 摘要:预应力技术是为加强道路以及桥梁的质量而采取的一种技术手段,能够有效减少道路桥梁的开裂情况,因此在钢筋混凝土类桥梁、悬索桥等方面应用较为广泛。
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        摘要:预应力技术是为加强道路以及桥梁的质量而采取的一种技术手段,能够有效减少道路桥梁的开裂情况,因此在钢筋混凝土类桥梁、悬索桥等方面应用较为广泛。分析了预应力技术在桥梁施工中的优点,提出了预应力技术施工过程中的问题,阐述了预应力技术要点和预应力技术中的质量控制措施,包括初始阶段的质量控制、在张拉和灌浆阶段的质量控制、防止孔道堵塞、保护预应力钢筋、控制施工过程中的用水量、加强施工工序的控制、预应力筋束拉断控制,供相关人员参考。
        关键词:桥梁施工;预应力技术;施工质量管理
        引言
        预应力技术自从被应用于桥梁工程施工当中,就体现出了其独有的优势性。相对于其他种类的施工技术而言,预应力技术具备着节约施工原料、强化桥梁结构的坚实度、提高施工效率、保障施工质量等多重优势。在桥梁工程施工的过程当中,往往存在着施工环境复杂、建设队伍能力素质水平较差等问题,如果不能及时解决这些问题,就难以发挥预应力技术的实质性作用。下文对预应力技术的定义、预应力技术优势展开了阐释,然后结合其应用中存在的问题提出了一些针对性的解决措施。
        1预应力技术的优点
        1.1可以提升桥梁的耐久性
        对于桥梁来讲,其最基本的使用功能就是供车辆通行,完成交通运输,所以桥梁是一座城市中最基本的道路交通设施,所以要求桥梁要具有一定的耐久性,可以供人们长时间使用,而车辆的通过会对桥梁的耐久性造成损害,特别是那些重型车辆对桥梁的耐久性伤害更大。通过预应力技术的运用,能够消除桥梁所受的不利应力,减小桥梁结构受到的损害,从而也就提升了桥梁结构的耐久性,进而使桥梁的使用时间变得更长、更久。此外在桥梁工程施工中运用预应力技术,还可以有效的预防桥梁病害的出现,减少桥梁裂缝的产生几率,提高桥梁的平整度,这些也使得车辆的通行变得更加安全。
        1.2减少路桥造价成本
        将预应力技术应用到道路桥梁工程中,仅需考虑施工材料的价格波动,例如钢筋、混凝土等材料的规格和价格,其他方面的施工成本不存在明显价格变动,由此也较好实现了造价成本的控制[1]。同时,在道路桥梁施工中使用预应力技术,可大力提升工程结构的稳定性,整体上降低了对其他施工材料的消耗,同样达到节约施工成本的目的。
        1.3增强路桥承载能力
        将预应力技术应用到道路桥梁施工中,可事前为道路桥梁工程增加一定压力,而预应力技术应用之后,可让道路桥梁承受的负荷与压力产生相对的拉力作用,由此与外力带来的负荷产生抵消作用,最大程度避免道路桥梁工程结构被损坏或因负荷过大而变形,有效增强了道路桥梁的承载能力,也使得道路、桥梁的结构更加稳定。
        2预应力技术在道路桥梁施工中的应用
        2.1应用预应力技术进行桥梁结构施工
        现代道路桥梁结构施工中大多采用的是钢筋混凝土,但是受混凝土自身性质特点限制,比较容易出现裂缝等问题,严重影响了道路桥梁结构的稳固性和安全性。而通过预应力技术的应用可以有效降低钢筋混凝土结构出现裂缝的概率,这主要是由于在施工中向混凝土结构施加预应力后,钢筋在回缩过程中缩产生的压力可以预先作用于混凝土结构,从而减少了后期外部荷载对混凝土结构的影响,达到了防止道路桥梁工程的钢筋混凝土结构出现裂缝的目的。
        2.2在受弯结构施工中的应用
        一般以混凝土结构为主的道路桥梁工程,其受弯能力和抗拉能力受限,在受弯构建中采用此种结构,无法避免结构开裂的问题。这种情况多见于跨度较大的桥梁工程中。

而在受弯构件中引入预应力技术,加之混凝土本身的抗压、抗弯能力,可大幅度增加受弯耐力,以此增强桥梁工程的承载能力与抗弯能力,有效避免桥梁、道路安全事故的发生。由此可见,在道路桥梁工程的受弯结构中应用预应力技术,能显著提升工程受弯结构的质量与性能。此外,伴随新型预应力材料的发展,一些高强度的碳纤维材料也可应用到桥梁、道路受弯构件加工中,以此更好发挥预应力作用,实现对受弯结构的保护。
        2.3钢绞线下料与穿束
        钢绞线下料时,首先需要全面的检测其质量性能,保证质量达到标准的要求之后才能进行施工,禁止应用质量不合格的钢绞线材料,否则将会给工程的安全性产生不利的影响,同时还需要保证各个结构部分的钢绞线长度尺寸达到规定的要求。通常来说,预应力管道的施工主要应用的是金属波纹管材料,也可以使用塑料波纹管材料。这就需要结合工程的实际情况来选择合适的材料,对于桥梁跨径尺寸16~25m的空心板项目,应用的是金属波纹管;如果桥梁跨度尺寸超过25m,则应用的是塑料波纹管,穿管的过程中应该对于钢绞线进行明确标注,然后采用单根穿入的方式,避免在穿管的过程中出现缠线的问题,否则将会导致钢绞线的质量难以达到要求。
        2.4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。
        2.5安装波纹管施工技术要点
        目前比较常用的波纹管有圆形和扁形两大类,施工单位在道路桥梁工程的预应力施工前应按照设计要求合理选择波纹管的类型和规格,确保波纹管的壁厚、内径等规格参数能够符合设计标准,例如波纹管内截面面积最小值应达到预应力截面的2倍。同时施工单位还应对波纹管外观的完好性、强度、荷载能力、抗冲击能力以及环刚度等指标参数进行全面的检测,各项检测合格后才能进场使用。在安装波纹管施工时,施工人员应通过定位钢筋在模板上将波纹管固定牢固,以防止其在浇注混凝土过程中出现位移变形等现象。在安装时要确保钢筋位置与钢束孔道相符合,如果出现不一致情况时,应采取对钢筋位置进行调整的方式来确保二者的一致性,尽量避免随意改变波纹管位置。施工人员在安装施工过程中还要对钢筋间距进行严格的控制,以确保钢筋间距不超过0.8m。此外,为了保证波纹管的牢固平顺安装,施工单位还应对扁平以及曲线管道上设置的钢筋采取加密处理措施。
        2.6封锚
        梁体封端部分的混凝土浇筑环节,应该保证表层的浆液与锚环外侧不会存在任何的灰浆杂质,然后应该在垫板与夹缝处设置防水涂料,要保证其防水性能达到标准要求,并且管道内部不会存在漏压的问题。全面检查处理之后,才能开始进行浆端的封闭处理,为了确保混凝土接缝的质量达到要求,应该在表面结构进行凿毛处理之后才能进行钢筋网片的焊接施工。本次桥梁项目中,封端混凝土主要应用的是C50材料,其强度可以达到要求。在该部分施工完成之后,要进行必要的养护施工,以达到结构性能的要求。
        结语
        总而言之,在我国道路桥梁工程的施工过程中,在相对暖和的地区,桥梁建设承受的压力比较小,对于严寒地区,寒冬气候对桥梁建设有着较大的影响,一般会造成裂缝问题或者预应力管道容易出现堵塞问题,不仅自然环境因素影响着桥梁建设质量,也是因为施工人员现场保护意识不强,道路桥梁工程的预应力施工技术操作不规范导致,影响着整个工程建设直观质量。因此,相关人员需要引起足够的重视,采取高质量的施工质量管控措施来确保我国的道路桥梁工程建设具有更高的质量保证。
        参考文献
        [1]高向前,宋健民,史丽敏.预应力技术在公路桥梁施工中的计算应用探讨[J].公路工程,2017(4):194-197.
        [2]王慧.道路桥梁工程施工中混凝土施工技术的应用研究[J].中国标准化,2017(16):198-199.
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