预应力技术在道路桥梁施工中的应用 孙天楚

发表时间:2021/5/20   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:孙天楚
[导读] 摘要:我国道路桥梁建设数量项目不断增加,工程项目建设质量要求也在不断提升。
        北京易成市政工程有限责任公司  北京  100020
        摘要:我国道路桥梁建设数量项目不断增加,工程项目建设质量要求也在不断提升。现今公路桥梁施工工程项目中,常应用的项目施工技术便是预应力施工技术。这是由于预应力施工技术的应用能够有效解决公路桥梁施工期间存在的施工难题,有效降低道路桥梁工程存在的潜在安全风险,实现对道路桥梁工程施工质量的有效把控。道路桥梁是我国道路交通网络的重要组成部分,因此对于其施工安全质量有着较高的要求,预应力施工技术可在道路桥梁施工各个环节中发挥相应的作用,降低道路桥梁施工期间的损坏程度,保证行人的生命安全。
        关键词:预应力技术;道路桥梁施工;应用
        1 预应力技术的应用原理与作用
        道路桥梁经过长时间的使用,必然会产生一定的磨损,磨损会对道路桥梁的质量产生影响,间接的影响道路桥梁的使用寿命。我们需要在道路桥梁中加载一定的压力对以上各种应力进行抵消,才能保障道路桥梁工程受力均匀。预应力技术的主要作用就是对道路桥梁工程部分载荷进行抵消,降低道路桥梁使用载荷。保障整个道路桥梁结构的安全性、稳定性,避免应力对道路桥梁结构产生破坏,道路桥梁整体质量得到了提升,破坏程度的下降也最大程度的保障了道路桥梁结构的稳定性,同时有效的对原材料进行控制,降低了成本,提高了企业的经济效益。预应力技术有着施工方式简单、没有明显的负面作用,有效的保障了施工质量和施工周期。
        2 预应力技术在道路桥梁施工中应用的重要价值
        道路桥梁中预应力技术所发挥出来的作用是比较明显的,尤其是在道路桥梁结构保护、抗剪力、防变形、抗裂性能、提高刚度、延长使用寿命等方面,优势比较明显,经过我们对道路桥梁中预应力技术实际应用情况进行分析,主要体现在以下三个方面:
        (1)在混凝土结构中使用预应力技术,能够有效的降低混凝土结构自身的内应力,混凝土结构自身内应力是造成混凝土裂缝、变形的重要因素,因此预应力技术在一定程度上对混凝土自身内应力的抵消,有效的保障了混凝土结构的刚性,解决了混凝土出现裂缝、变形等问题。
        (2)道路桥梁施工中,承载性不足的问题是目前经常遇到的问题之一,道路桥梁中承载性又是其重要的技术指标,因此我们需要解决以上问题,才能保障道路桥梁结构稳定,预应力技术能够有效解决道路桥梁承重结构内应力不足的问题,加强其承重能力。
        (3)预应力技术也是提高道路桥梁使用寿命的重要措施之一,预应力技术的应用,对道路桥梁中机械构建自身强度与抗剪力都有所加强,保障了道路桥梁的运行安全,结构更加稳定。
        3 道路桥梁等建筑工程项目中预应力技术的应用优点
        3.1 增强刚度
        在道路桥梁等建筑工程项目施工阶段,建筑本身的刚度作为施工单位必须关注的重要因素。特别是在外力作用下,道路桥梁等建筑工程项目的外结构应该具备很强的抗变形性能,让道路桥梁等建筑工程项目过程中获得正常的维修保养,增强建筑的稳定安全性。
        3.2 提升抗震能力
        在道路桥梁等建筑工程项目建成投入使用以后,因为来往车辆的通过,道路桥梁等建筑工程项目的结构会因外力的作用而产生变化,甚至有可能造成严重的危害。因此,在道路桥梁等建筑工程项目施工阶段,施工单位要想增强工程项目的抗震能力,应采用预应力技术。另外,把预应力技术应用于道路桥梁等建筑工程项目,不仅可以有效抵消或减小外力,还可以增强道路桥梁等建筑工程项目的抗震能力。
        3.3 抑制裂纹产生
        目前,建筑项目中的裂缝是制约道路桥梁等建筑工程项目发展的一大难题。避免建筑裂纹的产生,就必须充分考虑各方面的影响因素,制定合理有效的解决措施。在诸多解决措施里面,预应力技术就是特别有效的方法,它可以优化道路桥梁等建筑工程项目的内部结构,抑制道路桥梁等建筑工程项目的混凝土结构内部的裂纹产生。
        4 预应力技术在道路桥梁施工中存在的问题
        4.1 预应力管道堵塞
        在混凝土浇筑施工过程中,应及时进行防护,否则钢管会堵塞。同时,存在预应力钢筋不能顺利通过的情况,并且难以保证张力效应。在张紧过程中,预应力钢筋的伸长率值与理论值有很大差异。如果钢绞线卡住,将导致其失效,施工效果将大大降低,导致绞合线断裂。因此,有必要避免在预应力管道中发生堵塞。安装应严格按照规范进行。还应确保定位精度达到标准,如有必要,应采取有效措施防止弯曲和扭曲的发生。
        4.2 张拉前出现裂缝
        钢筋混凝土结构,之所以会经常地出现裂缝问题,与其本身所存在的伸缩问题,是有直接的关联的。某些钢筋混凝土所存在的位置的温差变化如果比较地明显,那么也将会导致钢筋混凝土出现一些比较严重的结构方面的问题。在道路桥梁施工方面,需要严格地控制住钢筋结构中的预应力,并且这样能够有效地避免因张拉的不合格所出现的裂缝的情况发生。假如在施工前,就已经出现了比较明显的预应力技术中存在不足的问题,那么则是无法继续地去完成道路桥梁施工的后续的施工,所以也就没有办法对桥梁建筑中所出现的裂缝方面问题,进行一些比较有效的控制了。张拉前所出现任何的裂缝的问题,通常情况下都不是十分的均匀的,某些裂缝的宽度相对来说是比较细的。
        4.3 张拉过程控制不严谨
        在正常情况下,在控制拉应力的过程中,通常使用1.5级油压计进行测量,误差相对较大。此外,施工单位的许多建筑工人没有接受过多的专业培训和教育,甚至有些人被临时雇用,技术水平不够,导致张拉应力时高时低。因此,为了提高预应力在实际应用中的效果,最根本的解决方案是规范各种施工工艺,不断地满足施工的专业性以及其科学性,并聘请了那些比较专业的张拉技术人员,在能够保证技术的前提之下,做好设备的管理方面的工作,控制好张拉质量[1]。
        5 预应力施工技术在道路桥梁施工中的应用要点
        5.1 穿束施工要点
        预应力筋纵向预应力穿束工作的开展主要是在混凝土浇筑完成后阶段,在孔道安装时,施工人员需要穿入横向预应力。预应力穿束前施工人员需要利用高压风清洁孔内的灰尘与杂物,横向筋的穿入需要施工人员在混凝土浇筑环节开展前进行,而纵向筋的穿束则需要借助施工人员的配合进行。
        纵向筋穿束流程如下所述:第一,需要由施工人员将单根钢绞线穿入孔内,由另一个孔口将单根钢绞线进行拉出。

第二,施工人员需要利用已经穿好的钢绞线来进行钢丝绳的穿束工作,将钢丝绳的一端设置成钩,将设置好的钩钩住钢束端部的钢环。第三,施工人员需要利用卷扬机进行钢丝绳的收紧拖拉,继而完成钢绞线的拉出工作。
        5.2 张拉控制要点
        第一,张拉期间施工人员需先进行腹板束工作,之后再依次完成顶底板束工作,张拉顺序按照从外至内、先长索后短索的施工原则,同时需要保证最大不平衡束在1束以内。
        第二,预施应力需要分阶段、一次性张拉完成,只有这样才能保证施工强度以及预应力弹性模量达到预期施工标准值。通常情况下,弹性模量以及施工强度能够达到预施应力施工标准的90%以上,浇筑天数不能低于5d,才能进一步开展张拉施工工作。预应力值的大小需要以油压表读数为基础,同时需要保证施工期间两端位置拉伸长度的一致性。
        第三,钢绞线的回测测量工作是在张拉过程中开展,在预应力筋张拉施工完成后,需要对锚具进行封堵处理,在48h内完成压浆施工操作。
        第四,常用的张拉设备为千斤顶与油泵。案例工程在进行纵向预应力张拉期间应用的千斤顶为500t液压型号的千斤顶,并配有高压电动油泵装置;在进行竖向预应力张拉期间应用的千斤顶为60t型号的千斤顶,并配用相应型号油泵。
        5.3 在钢绞线施工中应用预应力技术
        钢绞线作为道路施工桥梁中进行穿梭工作的主要用具,其不同种类、不同数目的钢绞线对道路桥梁工程整体的稳定性都有着十分重要的作用。施工人员在钢绞线穿索过程中应当注意其数目,避免因过多、过少而产生穿梭困难或无法发挥实际作用的情况。只有选择合理数目的钢绞线才能保证道路桥梁工程的安全性与稳定性。设计师及施工单位在施工项目开展过程中应当优先选择符合施工标准及其规则强度的钢绞线,以满足施工现场前期需求,优化与处理预应力施工技术,使钢绞线在一定程度上保证项目工程安全,从而降低使用数目,保证施工总体成本,提高施工单位的经济效益。钢绞线的合理应用能够在一定程度上提升材料的利用率,因此,项目管理人员使其在施工项目开展过程中应当严格管控钢绞线质量及其规格,通过有效管理方式合理应符合项目工程强度与质量的钢绞线。质量检测工作作为采购钢绞线的首要任务,其能够提升到桥梁工程的安全性,从而推动施工项目的有序开展。
        5.4 在梁段预制中应用预应力技术
        梁段预制作为道路桥梁施工中不可或缺的重要环节之一,在梁段预制过程中施工人员通过研究发现梁段预制内部会产生相应的应力,在开展吊装作业时,其极易受施工设备影响,因此,要以科学处理方式优化梁段预制内部结构,加强预应力施工技术的有效性,提高梁段预制中应力,以保证其不受外部引力影响而产生损伤,进一步提升道路桥梁工程项目的质量与施工效率[2]。
        5.5 在混凝土结构中应用预应力技术
        道路桥梁工程中混凝土作为其重要部分是预应力施工技术中的核心内容。其主要原因在于其自身重力及规格常常受混凝土内部结构及其性能影响,使其在一定程度局限混凝土自身结构功能。施工单位通过合理应用预应力技术优化与提升混凝土自身性能,通过增加压力的方式,以保证混凝土内部结构的压力,将混凝土结构内部压力与其他组件所施加的压力进行抵消,从而提高混凝土结构的稳定性。此外,需要充分利用预应力配置预应力钢筋,合理约束混凝土路面受应力影响而产生的应力,从而保障其路面的平整性降低裂缝出现的可能。在预应力应用过程中,不断优化其形式,以纵向预应力为主降低混凝土路面横向收缩现象,充分利用预应力的多样化变化提高混凝土道路路面的负载能力与运输能力。同时预应力技术的合理应用能够在一定程度上保障混凝土结构的质量,提高其整体性能,为道路桥梁工程建设奠定良好的基础,进而推动我国社会经济发展。
        6 道路桥梁等建筑工程项目中应用预应力技术的注意事项
        6.1 控制张拉时间
        控制张拉时间是道路桥梁等建筑工程项目中预应力技术里的重要步骤。工程技术人员必须科学合理地控制预应力张拉时间,充分体现预应力的张拉作用。在进行道路桥梁施工过程中,需要提前加入强化剂,保证建筑工程混凝土结构的强度,使建筑整体结构安全可靠。但是,如果要真正实现混凝土结构的高强度,就必须经过一段时间,不可能马上完成。如果不能科学合理地控制张拉时间,在混凝土结构强度不足的条件下应用预应力技术,就有可能造成安全事故。因此,务必控制好张拉时间,真正发挥预应力技术的作用。
        6.2 保证钢绞线定位精准
        在开展道路桥梁等建筑工程预应力技术应用时,务必保证钢绞线的质量和数量达到标准要求,同时严格按照道路桥梁等建筑工程的实际工况和技术标准开展钢绞线施工。强化钢绞线施工的质量控制,务必保证钢绞线定位精准,防止产生钢绞线缠绕。这样可以使承压板即使是在对道路桥梁等建筑工程混凝土结构开展浇筑的过程中不会出现位移,让钢绞线真正发挥作用。
        6.3 强化工程技术人员的培训
        工程技术人员的预应力技术培训要坚持创新思维,把握建筑工程行业的发展脉搏,勇于改革,善于发现,真正强化预应力技术的培训。在开展工程技术人员预应力技术培训前,制定培训计划。预应力技术的培训计划和开展实施是十分重要的,不但可以确定预应力技术的培训内容和培训前情况,而且可以研究预应力技术的培训效果、总结和评价培训后工程技术人员的实际能力,为今后选择更好的预应力技术培训提供参考。工程技术人员预应力技术培训考核是预应力技术培训和实施的关键部分,可以通过评估系统,检查预应力技术培训的教学效果。预应力技术培训的评估体系包括预应力技术培训课程情况和培训成果跟踪。根据预应力技术的培训标准,预应力技术培训工作的关键是规范和完善培训制度,便于预应力技术培训考核体系的建立。预应力技术培训管理涵盖预应力技术培训课程管理、评估系统管理、学员监控等方面。预应力技术培训结束后,预应力技术培训学员监控系统将汇总培训情况和跟踪进展等。根据预应力技术培训学员监控的结果,对预应力技术培训工作的完成目标、方法和方式进行改进[3]。
        7 结语
        总之,我国道路桥梁施工中预应力的应用得到了很好的普及和推广,推进了施工的建设发展,解决了很多施工过程中的问题,从而大大提高了道路桥梁施工的质量。道路桥梁方便了我们的出行,并且更好的服务于各行各业,为人们的生活提供了极大的方便,所以我们必须要重视预应力的应用,在出现问题后及时的解决,这样才能达到一个更好的效果,使得道路桥梁施工能够得到更好的发展。
        参考文献:
        [1]王振.道路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题探析[J].科技传播,2014(4):38-40.
        [2]陈平祥.解析预应力技术在道路桥梁施工中的应用[J].科技传播,2014(10):143-144.
        [3]翦英波.预应力技术在公路桥梁施工中的应用分析[J].企业科技与发展,2020(6):81-82.
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