《预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用》

发表时间:2020/8/12   来源:《建筑实践》2020年39卷8期   作者:曾崇钢
[导读] 预应力技术自出现后,逐渐被应用于多个行业,对提升施工项目质量
        摘要:预应力技术自出现后,逐渐被应用于多个行业,对提升施工项目质量具有极为重要作用。但是,在具体施工过程中,公路桥梁施工中应用预应力技术依旧存在诸多问题。在保证公路桥梁施工质量同时,进一步提升预应力施工效果,降低公路桥梁施工成本,才能降低企业的总成本投入,提升公路桥梁施工整体安全性。
        关键词:预应力技术;公路桥梁;施工应用
        1预应力技术特点概述
        首先,预应力技术主要应用于已加工过的应力筋锚具,通过对其进行再次张拉从而减少混凝土梁的主拉应力与竖向剪力,主要抵消产生于荷载作用下的拉应力,进而缩短与减缓公路桥梁中的混凝土结构在使用过程中产生裂缝的时间,使用预应力技术后的混凝土梁的自重力会进一步减少,是保障公路桥梁的混凝土构件质量的一大关键。
        针对预应力技术的特点概述主要可从该技术存在的优点与缺点两方面进行概述:优点在于预应力技术的实施过程方便易行且施工周期短,不耽误建筑工期。一是使用预应力技术的混凝土构件不但可增强建筑的刚度并能增加投入使用的耐久性。二为采用预应力技术的公路桥梁建筑中,节省钢筋与混凝土等原材料的使用,可一定程度减轻公路桥梁的自体重量。从预应力技术存在的缺点方面探究,可发现为保证质量问题的高要求,其对技术施工的工程团队要求严格,并需要张力机具、灌浆设备等专业设备进行操作,其中张拉台座主要适用于先张法,可用锚具主要应用于后张法。且预应力反拱度不易受控制,会随混凝土徐变的增加而增大从而引起桥面的不平。
        2预应力在公路桥梁施工中的应用
        2.1合理选择钢绞线
        为提升预应力技术的施工质量,应选择质量合格、性能优良的钢绞线。结合施工经验,低松弛度的钢绞线质量状况良好,效果最优,是预应力施工的首选材料。其性能优良,各项指标合格,满足公路桥梁施工需要要求。并且施工成本相对低廉,整体美观性良好,综合效果良好。
        2.2选取适当的预应力锚具
        锚具选择也是非常重要的内容,通常有机械锚固和摩阻锚固两种类型。如果采用机械锚固的施工方式,需要使用机械进行加工,为钢材的锚固奠定基础,以满足预应力施工要求。如果选择摩阻锚固,施工所涉及的内容较多,需根据公路桥梁施工实际情况选用合理的施工方式。但无论选用哪种锚固,都要加强锚板尺寸、锚具孔数、直径、厚度等参数的控制,使其有效满足施工需要。
        2.3预应力技术应用选择合理力筋穿束
        在实际的预应力技术应用中,应结合不同公路桥梁项目工作需求,选择适合的预应力力筋长度,绝大部分工程力筋长度大于150m。在穿束工作时,将多根力筋同时进行穿束。但是,多根力筋同时穿束难度较大。为降低这一难度,在实际的施工过程中,多选择单根连续穿束方式。选择单根连续穿束方式时,应当结合穿束工作,在穿束前做好核对工作,仔细核对力筋标号。在这一过程中,应重点关注缠绕问题,避免缠绕问题出现。一旦出现钢绞线缠绕问题,应结合受力路径,做好预应力路径调节工作,确保预应力正常受力,最大限度稳定公路桥梁施工稳定性,不断提升桥梁工程质量。
        2.4预应力技术应用选择合理力筋施工
        在公路桥梁施工中,应重点关注预应力筋的固定施工环节,在力筋施工中,应选择适合钢绞线加以辅助,确保施工顺利开展。而相关工作人员,在现场施工中,应做好清理工作,将现场钢绞线清理干净,并在清理工作完成后,将混凝土灌入钢管中,在这一施工过程中,应选择锚垫板组成统一粘接带,并处理好预应力筋的固定环节。此外,在上述预应力筋施工中,在操作完成后,其中的钢绞线受到重力影响,可能会出现弯曲以及下垂问题,为解决弯曲以及下垂问题,应当选择适当粘结长度,确保预应力筋两端附着粘结力度更均匀。
        2.5封锚及压浆
        (1)结束预应力张拉作业后,若各方面施工效果均良好,即可进入孔道灌浆环节,此举目的在于保护预应力筋,以免其出现锈蚀现象;而后还需利用钢束绑扎,使其与梁体稳定结合。

孔道在经过灌浆后其中的浆液必须具有密实性,为满足此要求,应依据合理的工艺要求拌制混凝土,如水灰比稳定在0.3~0.35,制作试样用于分析其性能情况,要求28d强度至少达60MPa,可依据施工需求掺入适量膨胀剂。
        (2)结束预应力筋张拉后,应安排施工人员及时对孔道压浆。此环节施工对于水泥的性能提出较高的要求,其标号至少要达到C50,全程均采用真空辅助压浆技术。检验施工状况,若出浆口存在浆液流出的现象时,需给予一段时间使其持续性外流,目的在于确保钢束完全被浆液填充,直至水泥凝固为止。质量检查孔的作用在于帮助施工人员掌握实际质量情况,其设置间距为20~30m,后续降压过程中有序将其封闭。不同施工段的压浆压力存在差异,若为水平或曲线孔道,此条件下该值应全程维持在0.5~0.7MPa;若为竖向孔道,则以0.3~0.4MPa较为合适。
        2.6预应力技术应用选择合理张拉施工
        在预应力施工过程中,预应力施工主要以两种形式存在:其一,为预紧张拉与高应力张拉。对预紧张拉工作进行分析,预紧张拉为高应力张拉基础工作,更是高应力张拉保障工作。因此,在预紧张拉处理过程中,应适度做好牵引工作,并在牵引过程中,尽量保持垂直,并做好两侧加固工作,不断提升钢绞线稳定性。无论是张拉力过高还是过低,都会影响钢绞线的质量,甚至出现缠绕或是位移问题,在预紧完成后,应做好检查工作,对力筋孔堵塞问题进行查看,确保浇筑质量得到保证。最后,在施工前,应做好检查工作,对应用工具进行全面检查,只有在满足要求后,才能做好后续工作,提升公路桥梁质量,解决存在的问题。
        2.7预应力技术在公路桥梁钢筋混凝土浇筑的应用
        混凝土的综合性能优良,但受多方面因素的影响其极容易产生裂缝,引入预应力技术后可实现对裂缝的有效预防,从而减小裂缝发生概率。从作用机制来看,钢筋具有较强的回缩力,此部分将传递给受拉部位,使该处的混凝土处于受压状态,若其受到外界压力,结构中的受拉区则会发挥作用,该处的预应力能够抵御外界压力,基于此力学特性,可有效解决混凝土裂缝问题。
        2.8预应力技术在公路桥梁加固中的应用
        承受力是衡量公路桥梁总体使用水平的关键指标,在各类提高承受力的方法中以加固的应用效果最好,有助于加强结构,从而给道路交通运输创造便捷的条件。工程实践中,加固方法的可选形式较多,如改善桥面受力状况、调整桥梁外预应力等。实际施工中对构件试压是较为可行的方式,此操作后受拉部分将产生明显的拉应力,此受力状态的变化将带来预应力构件拉应力的减小,最终可提高构件的承受能力,实现对桥梁的加固。
        2.9提高施工人员素质,重视混凝土养护
        要注重优秀施工人员引进,打造高素质的施工团队。同时建立健全完善的管理培训机制,对施工人员开展培训活动,让他们掌握预应力技术应用策略并严格遵循规范流程施工。同时还要注重混凝土养护,预防沉陷、裂缝等质量问题发生。避免在施工中出现管道堵塞现象,进而提高钢筋混凝土荷载能力,确保张拉应力合格,防止出现不必要损失。
        结论
        综上所述,预应力技术的工艺水平逐步提高,成为公路桥梁建设领域极为关键的技术,其在施工中发挥出重要作用,可改善桥梁受力状况,使其具有足够的稳定性。实际施工中应视现场情况灵活改进工艺,确保该技术具有良好的应用效果。
        参考文献:
        [1]周立星,鄢荣杰.公路桥梁施工中预应力技术探讨[J].山东工业技术,2019(6):132.
        [2]谢显文,梅清赵.公路桥梁施工中预应力技术的应用分析[J].科技创新与应用,2019(20):176-177.
        [3]孟昭敏,李学军.预应力施工技术在公路桥梁中的要点分析[J].建筑工程技术与设计,2015(19):832.
        [4]陈亚飞.预应力技术在公路施工中的应用[J].建材与装饰,2020(4):256-257.
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