刘晨 杨武
西安市城市快速干道管理中心, 西安市城市照明管护中心, 陕西省西安市 邮编710000
摘要:道路桥梁施工中,预应力技术能节约施工材料,有利于优化道路桥梁结构,提升工程质量,其应用正变得愈加广泛。作为施工单位,要加强预应力施工各项指标控制,严格落实质量管理要点,预防梁板裂缝、工字梁扭曲、预应力损失等问题,以更好地发挥预应力技术作用,促进道路桥梁施工质量提升。
关键词:预应力技术;道路桥梁;施工
1 预应力技术的应用流程
目前在道路桥梁施工中,预应力技术的应用比较广泛。施工单位需预先对结构施加压力,以便完全或部分抵消荷载带来的拉应力,进而达到保护道路桥梁结构的目的。从现场施工分析,预应力技术主要包括以下几个环节。
1.1 钢绞线施工
监理工程师审批预应力施工技术方案,同意开工后,施工单位按要求开展钢绞线施工。该施工环节中,需做完预应力钢绞线锚具试验后,进行孔道成型、定位与检查。严格按要求开展钢绞线穿束施工,采用预应力挤压锚施工法,加强每个施工环节的质量控制,确保钢绞线挤压锚具的挤压质量合格,满足工程设计标准和施工规范要求。
1.2 混凝土浇筑
安装铺垫板后绑扎铺垫板下部的加强筋,随后进行混凝土浇筑施工。重视水泥、粗细集料、外加剂等原材料质量控制,严格按要求进行混合料配合比设计,做好拌和工作,保证混合料的和易性与密实度。混凝土浇筑要缓慢、均匀、连续进行,合理控制塌落度,预防离析现象发生。同时还要按要求振捣以确保振捣密实,防止漏振或过振,避免出现蜂窝与麻面现象。
1.3 预应力束张拉
标定油泵和千斤顶后进行预应力束张拉施工,通常两端对称张拉,保证用力适中,张拉到位。当真空辅助压浆和混凝土浇筑完毕后,施工人员需进行封锚处理,实现预应力施工的规范化与标准化,提升工程质量。
2 预应力技术的施工质量问题及成因
目前,预应力施工中易出现空心板梁裂缝等问题,影响道路桥梁工程质量,其形成原因是多方面的。
2.1 空心板梁裂缝
空心板梁裂缝是预应力施工的常见质量问题,其与施工方法不当有直接联系。例如,预应力张拉时,采用单侧放张或乙炔—氧气切割放张,切割过程不对称,进而使梁体单侧受力,导致空心板梁出现裂缝。如果得不到及时修复,裂缝会继续延伸,影响道路桥梁工程整体质量。此外,张拉顺序不当、局部应力集中、张拉速度过快、梁体混凝土质量不合格、锚垫板附近混凝土密实度不够等,也会导致空心板梁出现裂缝。
2.2 工字梁扭曲或破碎
道路桥梁施工中,加强工字梁规格控制尤为重要,其应用规格见表1。作为施工单位,要严格遵循该要求,选用规格合格的工字钢,为提升工程质量奠定基础。
表1 道路桥梁施工中工字梁的应用规格表
施工中,如果工字梁规格选择不合理,容易导致梁体扭曲、破碎,影响道路桥梁整体质量。工字梁的梁体较长,腹板薄,使得工字梁侧向自由度较大,容易一次张拉到位,导致梁体侧向扭曲。此外,张拉工字梁时,混凝土会在预应力作用下出现反拱,使梁体出现水平摩擦力。而梁底端则承受梁体全部自重,最终导致混凝土结构破碎,影响道路桥梁正常运营。
2.3 预应力损失过大
施工中,有多种因素会导致梁体应力受损。例如,预应力筋和管道壁产生摩擦,引发应力损失。锚具变形、钢筋回缩、接缝压缩等,也会带来应力损失。如果对应力损失把握不当,容易导致应力损失过多,最终降低道路桥梁工程质量。
3 道路桥梁施工中预应力技术施工质量管理方法
为确保施工过程规范化,预应力技术应用过程中,施工单位有必要采取以下质量管理方法,实现对道路桥梁工程质量的控制。
3.1 空心板梁质量管理方法
(1)空心板梁预应力施工的常用方法是先张法与后张法。无论采用哪种方法施工,均要严格按规范标准操作,避免空心板梁产生裂缝。
(2)先张法施工中,对预应力筋要均匀放张,按要求使用千斤顶法或砂箱法。千斤顶法施工时,要遵循分批次放张原则;砂箱法施工时,要确保放张的均匀性和一致性。
(3)后张法施工时,为预防裂缝产生,要确保梁端布筋均匀,防止局部应力过于集中。合理设置横向钢筋,适当增加梁端混凝土及封锚段几何尺寸,提升结构整体稳定性。预应力筋张拉布设时,要遵循逐级对称和分层对称张拉原则。此外还要加强混凝土浇筑质量控制,提高混合料综合性能,按要求浇筑,做好振捣工作,提高混凝土密实度,实现对空心板梁质量的有效控制。
3.2 工字梁质量管理方法
(1)工字梁施工中,为避免梁体扭曲变形,需分次逐级对称张拉。首次张拉施工时,逐孔预应力施加量应保持在张拉控制应力的50%。加强张拉顺序控制,保证左侧与右侧对角线交叉。如果工字梁张拉位置不合理,马蹄宽度限制较高,应优化逐级张拉施工,逐孔预应力施加量保持在50%,然后依次增加至80%和100%,确保工字梁张拉规范合理。
(2)加强梁底端混凝土施工质量控制,防止破碎,以增强道路桥梁结构稳定性。道路桥梁梁体施工中,需在底模端部设置橡胶板,橡胶板长度应大于1m,厚度保持在2~3cm。采取此处理方法后,即使梁体受到侧向张拉作用,橡胶板也会发挥作用,从而增加梁端受力面积,避免梁端混凝土破碎。
(3)合理规划梁体的倒角。通常梁长与梁宽方向倒角规格分别为20cm和30cm。可有效扩大梁端受压面积,保护梁端混凝土。
3.3 预应力张拉质量管理方法
(1)混凝土浇筑前,施工人员需加强原材料质量检测,按要求进行配合比设计,确保水泥、水、粗细集料、外加剂等添加质量准确。做好拌和工作,提高混凝土和易性。混凝土浇筑时严格遵循工艺流程,确保操作规范,避免因材料质量不合格或混凝土浇筑不规范而导致的预应力损失。
(2)严格控制梁体龄期,加强混凝土强度管理,防止过早张拉。根据施工经验,通常要确保梁体龄期进行10d以上的张拉,以避免因混凝土收缩徐变而出现预应力损失。
(3)道路桥梁预应力施工中,砂箱法应用比较广泛。值得注意的是,要保证砂箱中的石英砂级配良好。另外,要采取措施加强梁体应力控制,尽量减少预应力损失。
4 结语
预应力技术因其成本适宜,能优化桥梁工程结构,综合效果良好,在道路桥梁施工中的应用比较广泛。作为施工单位,应重视施工现场调查,结合工程质量控制目标,制定科学的施工方案。此外还要严格遵循预应力施工工艺流程,把握质量控制要点,加强现场质量检测和验收,及时修复存在的质量问题。从而顺利完成预应力施工任务,确保道路桥梁工程质量,降低养护维修费用,延长工程使用寿命,为车辆安全顺利通行创造便利条件。
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