公路桥梁施工中预应力技术措施探讨应用

发表时间:2021/5/7   来源:《科学与技术》2021年29卷第3期   作者:陈跃
[导读] 在公路桥梁工程的施工过程中,预应力技术不仅可以提高
        陈跃
        天津城建总诚基础设施建设投资有限公司300000
        
        摘要:在公路桥梁工程的施工过程中,预应力技术不仅可以提高桥梁工程结构体系的抗渗能力和抗剪能力,而且在风荷载或地震的作用下还可以提高桥梁工程结构的抗灾害能力。同时,预应力技术的应用还能够有效降低钢筋材料和混凝土材料的使用量,在提升构件设计性能的同时,有效减少构件自身尺寸和质量,进而提高公路桥梁工程的经济效益与社会效益。
        关键词:公路桥梁;预应力技术;施工
        引言
        在公路桥梁工程的施工过程中,预应力施工技术一般是指在钢筋混凝土构件承受自身重力荷载或外部荷载之前预加拉应力,使整个混凝土构件的强度得到提高,推迟混凝土构件裂缝出现的时间,进而提高构件的耐久性,增加公路桥梁工程的使用寿命。
        1特点
        1.1使用功能
        预应力技术对混凝土和钢筋等材料有着极高的要求,因此具体操作时应予以高度重视,以确保技术应用效果的最佳。此类技术对于缓释桥梁结构负载有突出效果,因此在这方面得到了广泛的应用。
        1.2耐久性
        对于公路桥梁工程来说,由于外部环境对其自身有着极大的影响作用,例如环境中的酸碱和水分等都极有可能对桥梁结构形成侵蚀。而预应力技术的应用则能有效地提升桥梁结构的抗侵蚀能力,同时对于提高工程质量和延长工程使用寿命也有着突出效果。
        2路桥梁施工中预应力技术应用存在问题
        2.1预应力技术张拉力控制问题
        预应力技术对公路桥梁施工有着极为重要的作用,但由于预应力技术施工过程中存在的些许问题而导致预应力技术施工效果被拉低,张拉力控制问题就是预应力技术应用中的主要问题之一。如果在进行张拉工作前负责张拉的施工人员没有经过系统的学习和培训、教育及技术交底,那么在张拉控制过程中就难以对应力进行均匀控制,一旦控制工作出现错误就会对桥梁整体结构的稳定性和承载能力造成极大地影响,预应力技术的优势也就无法在桥梁施工中得到发挥。
        2.2预应力存在受损问题
        在公路桥梁施工过程中,与其他结构相比,预应力结构消耗相对较低。然而,在预应力施工过程中,在摩擦力的作用下,预应力会出现部分损失,在具体工作过程中,最好根据摩擦力数值及系数来计算该部分应力损失,对不同的影响系数进行全面、系统的归纳和总结,以确保后续桥梁施工的顺利进行。
        2.3预应力技术管道堵塞问题
        桥梁建造需要涉及到混凝土浇筑和预应力管道铺设,如果在施工过程中,施工人员的综合素质和施工技术没有达到要求的水平,或者没有按照相应的施工规范进行施工,如振捣过程中对预应力管道造成了破损等情况就会导致预应力管道堵塞,预应力钢筋要想再穿过去就不可能了,甚至还会发生预应力钢筋扭曲弯折的现象,不仅对公路桥梁结构稳定性、安全性、强度造成影响,还会加大公路桥梁建设工程后续维修成本。
        3解决公路桥梁施工预应力技术应用问题的对策
        3.1提高施工人员综合素质
        要想解决张拉力控制问题,发挥预应力技术在公路桥梁中的优势,首先需要全面提高施工人员的综合素质,确保施工人员得到有效培训,可以按照相应的施工标准和施工要求进行预应力张拉施工。施工单位在进行公路桥梁工程施工前,应当开展岗前培训工作,明确施工人员的责任义务,教导施工人员如何熟练应用各种工具进行施工,提高施工人员预应力控制精确度,促使施工人员可以严格按照施工标准及规范进行控制施工,对伸长值进行严格比对,尽可能较小公路桥梁张拉力控制数值的误差。
        3.2保证钢绞线数量并正确定位
        预应力施工过程中涉及到的钢绞线,应确保其数量以及质量等的达标,以免影响预应力的技术施工。钢绞线的铺设应按照既定的技术规范,设置的部位性确保精确且应保持平直状态,切忌出现缠绕,以防对其正常施工造成不良影响。张拉端设置的同时,钢绞线与锚板应保持垂直状态,安装承压板后应将其固定,进而对结构稳定性进行增强,有效防范浇筑施工时可能出现的位移情况,能够切实地保障施工质量。


        3.3合理选择应力锚具
        在桥梁施工过程中,为了充分发挥预应力技术的作用,要结合实际情况合理选择应力锚具,主要考虑以下2个方面的内容:1)如果选择机械锚固,最好采用机械加工的方式来固定预应力施工钢材一端,并尽可能满足预应力施工技术的基本要求。2)如果选择摩阻锚固方式,由于其涉及诸多方面的内容,因此在公路桥梁实际施工阶段,最好根据工程特点来对其施工方式给予谨慎选择,并对锚具参数给予重点关注。
        3.4合理开展预应力筋施工
        预应力筋固定是公路桥梁施工中比较关键的1个施工环节。在力筋施工阶段,要对钢绞线给予合理选择,以确保后续工程施工的顺利进行。在现场施工过程中,相关工作人员要做好现场钢绞线清理工作,预应力筋采用应力控制方法张拉时,应以伸长值进行校核。实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求;设计无规定时,实际伸长值与理论伸长值之差应控制在6%以内。否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施后,方可继续张拉。预应力张拉时,应先调整到初应力该初应力宜为张拉控制应力10%~l5%,伸长值应从初应力时开始量测。该阶段需要借助锚垫板组成统一黏接带,并按照要求来固定预应力筋。同时,在上述预应力筋施工过程中,在不同因素的影响下钢绞线会出现下垂或弯曲问题。为了有效解决该问题,工作人员需要合理控制钢绞线黏结长度,保证预应力筋两端的黏结力度均匀分布,从而提高力筋施工效率。
        3.5滑丝、断丝的处理
        (1)产生的原因
        1)实际使用的预应力钢丝或预应力钢绞线直径偏大,锚具与夹片不密贴,张拉时易发生断丝或滑丝。2)预应力束没有或未按规定要求梳理编束,使得钢束长短不一或发生交叉,张拉时易发生断丝或滑丝。3)锚夹具的尺寸不准,夹片的误差大,夹片的硬度与预应力盘不配套,易屡丝和滑丝。4)锚圈放置位置不准,支承垫块倾斜,千斤顶安装不正,会造成预应力钢束断线。5)施工焊接时,把接地线接在预应力筋上,造成钢丝间短路,损伤钢丝,张拉时发生断丝。  6)把钢束穿入预留孔道内时间长,造成钢丝锈蚀,砼砂浆留在钢束上,又未清理干净,张拉时产生滑丝。7)油压表失灵,造成张拉力过大,易产生断丝。
        (2)处理方法
        1)夹片的硬度除了检查出厂“合格证外,在现场应对其进行外观、硬度等指标进行检验。2)钢纹线的直径偏差、椭圆度、硬度指标应纳入检查内容,如偏差超限。质量不稳定,应考虑更换钢绞线或钢丝的产品供应单位。钢绞线在运输及下料安装等施工过程中要注意保护,以免受到损伤。3)滑丝断丝若不超过规范允许数量,可不予处理,若整束或大量滑丝和断丝,应将错头取下,检验并更换钢束重新张拉。此外,为了保证张拉质量,预应力施工前须对预应力材料的锚固性能进行检验。
        3.6提升水泥压浆质量
        同时,还应当通过提升水泥压浆质量、增强水泥浆的流动性能来充分发挥预应力技术的使用优势。目前智能张拉和压浆在一定程度上已经能有效提升施工质量。在张拉压浆过程中,张拉的双控和压浆的流动性、沁水率、充盈度、抗压强度等都要达到既定的标准才能提高张拉压浆工作质量。且在压浆之前,施工人员必须对所有管道孔洞进行认真检查,确保孔洞的通畅性,选用依照合理配合比配置出来的水泥浆,确保水泥浆的流动性能。而后进行灌注时,施工人员必须对所有孔洞再次进行严密的检查,及时做好管道和排气孔疏通工作。在进行压浆时,必须从高到低认真观察孔眼,一旦浓浆冒出就要及时堵住排气口,并在浓浆流完后对所有孔洞进行封堵,从而帮助预应力技术在桥梁施工中的应用。
        3.7加强施工现场管控力度
        此外,还应当加强施工现场管控力度,通过施工现场的严格监控管理来全面提升桥梁预应力技术施工质量。在施工过程中加强现场管控,保证施工人员严格按照施工设计图和施工工艺进行施工,一旦发现不当施工行为就要马上叫停并予以整改,提高各施工人员安全施工意识。落实安全生产责任制,一旦某部分施工出现问题就能有效追究责任,促使施工人员规范施工,每一分项工程都能按照原先设定的进行施工。
        结束语
        综上所述,预应力技术不仅可以提高构件的抗裂性和抗剪能力,而且可以使构件的受力性能得到改善,进而提高构件的受压稳定性。将其应用到公路桥梁工程施工中,不仅可以保证公路桥梁的施工进度和质量,而且可以增加整个公路桥梁工程的使用寿命。
        参考文献
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        [2]刘胜军.公路桥梁中预应力施工技术应用探讨[J].中国科技投资,2018(04):129-131.
        [3]吴绵盛.预应力技术在公路桥梁工程施工中的有效性[J].商品与质量,2020,8(47):99-100.
[4]刘飞.预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用研究[J].门窗,2020,14(3):91-92.
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