孙增明
临沂市政集团有限公司 山东临沂 276000
摘要:在混凝土结构中,预应力是一种常用的技术,它是指在混凝土结构受力之前,对混凝土结构施加一定的压力,使其在受拉区域产生压应力,同时产生外荷载。保证在这种荷载作用下,结构不会因为拉应力的产生而开裂。近年来,随着我国城市化进程的加快,为保证桥梁工程的施工质量,有必要在实践中加以掌握。
关键词:城市桥梁工程;预应力施工技术;应用研究
一、市政桥梁预应力技术的应用
目前,市政桥梁施工中,预应力技术是保证桥梁安全与质量的关键技术,主要应用于以下方面。第一,桥梁加固。结构构件的加固是公路桥梁施工中的一项重要工作。加强后的桥梁满足了运输需求,可以有效地延长桥梁的使用寿命。为减少初始应变,在混凝土工程施工中,为达到加固目的,必须对桥梁构件进行适当的卸载。为此,必须提高构件的加固能力;其次,要提高构件的加固能力,预应力材料可以作为钢—混凝土桥梁结构的受弯构件。试验表明,该材料具有强度高,施工简便的特点。在钢筋混凝土结构中,由于存在初始应力,并且存在一定的内部应变和初始拉应力,因此受弯构件的承载力在实际加筋之前就达到了极限状态。通过对受弯构件进行预应力处理,可以降低构件的压缩应变水平;多跨连续梁有两个弯矩。正弯主要集中于跨距,负弯集中于支架,因此被广泛用于建筑中。
二、预应力混凝土结构通病
(一)堵塞管道
对于这一问题,通常只有在混凝土浇筑完成之后才会出现,从而使实际施工设计值和实际施工设计值有一定的差异。这个问题的发生,既浪费了大量的人力物力,又使工期大大延长。造成这一问题的主要原因是目前中国建筑市场不平衡,假使对风箱材料的把握和选择不好,就会在风箱内产生很多的小孔。穿孔之后,水泥浆流进波纹管,当水泥浆逐渐凝固时,第二个孔就会被堵塞,水泥浆就会被堵塞。在这种情况下,预应力筋不能顺利通过,严重影响工程质量和拉拔效果,造成这一问题的主要原因是在水泥材料不能完全固化时,不用内芯管或不把内芯拔出来。
(二)建筑裂缝
一般认为,在预应力施工之前,这部分裂缝就已经存在了,这也是桥梁工程施工中经常出现的问题,并不能完全避免。温度差异对材料的影响是造成此类问题的主要原因,施工过程中应进行温度控制。
(三)张拉问题
关于张拉,主要存在两类问题。一是施工技术问题。这主要出现在预应力作用时间较长的场合。采用两端对称张拉,确保中跨承载力满足要求。若张拉工艺使用不合理,则会产生张力问题,其次是张力控制。规范没有严格执行,预应力技术应用中的张拉问题就无法得到科学控制,桥梁施工质量也无法得到保证。一般而言,张拉法的施工需要同时控制预应力的张拉和伸长,在实际工作中会造成张力计误差。人的质量也是一个不可忽视的因素,特别是在多束张拉中,张拉顺序有不同的层次,如果没有按照设计施工,就会影响工程的张力控制。
三、预拌混凝土施工技术要点
(一)检查预应力材料的安装
普通预应力材料有高强度钢绞线、预埋件、波纹管等,在使用这些材料之前,应进行以下检查和安装处理。波纹管连接件与风箱连接良好,使用前应按规范进行质量检验。界面采用密封材料密封,在安装时,确保钢筋稳定性良好。该波纹管可以安装在二次高强度松弛的钢绞线上,满足坐标精度要求。钢丝绳使用前,必须对钢丝绳的质量证书进行核对,以确保其合格,同时保证其规格、生产工艺、钢种等的一致性。在对每批钢丝绳进行力学性能试验后,确定其符合施工要求,再从每批钢丝绳中抽取一定数量的钢丝绳,以确保其符合施工要求。
首先要做好锚杆尺寸及外观质量检验,加强绿化施工管理的有效措施并且进行室内硬度试验,六组锚具组成三组预应力筋,进行锚杆静载试验。当锚固装置不合格时,应加倍取出检查。在混凝土浇注前,必须保证灌浆孔面朝上,并用适合其直径的钢丝材料封住。
(二)预应力损失的控制
如果施工规范没有严格控制,实际情况可能与预测的结果不一致,从而影响预应力管道的安装质量。为此,首先要做好预应力强度与材料质量的控制,确保两者符合施工要求。第二,要抓好施工组织和施工行为,第三,要加强混凝土材料的控制,避免梁体过早张拉。同时,为了减少预应力损失,混凝土的徐变和收缩也是必要的,应适当降低其强度。
(三)曲线孔垂直位移
事实上,如果在计算曲线风管垂直坐标时有误差,设计图中的曲线风管将高于支架的垂直坐标,由于施工时横向钢筋过多,曲线风管无法精确安装。另外,在实际安装钢筋过程中,为了减少施工工序,可能对钢筋位置没有严格而精确地控制,从而影响曲线风管垂直坐标的精度。为了防止这种现象,在施工组织设计中,必须考虑波纹管与预应力钢筋的坐标高度之间的关系。若二者发生冲突,应联系有关人员积极探讨,根据实际情况调整钢筋结构及规格。(四)前期质量控制
对实际的张拉加工,应先由合格单位对千斤顶进行标定,再对需要张拉的构件等相关内容进行检验。首先,在施加预应力之前,要检查预应力构件的尺寸是否符合质量标准,混凝土构件的设计应以此为依据;其次,应采用气动法、通孔空气法和水压法清洗钢管;第三,做好锚具和预埋板的混凝土焊渣,螺纹端部钢筋采用水泥袋装,入捆前用4根铁丝捆扎,用穿线装置穿线,从其它端部拉取。
(五)预应力拉拔过程
通过预应力张拉检验后,在保证千斤顶、孔道轴线和锚具定位准确的前提下,逐步降低钢绞线松弛状态。要对钢绞线初应力进行控制,为检测钢绞线的伸长和稳定性,必须对其进行预标记。当抗拉强度达到一定标准时,千斤顶和锚具应关闭松开。在设计值和测试后的伸长值有较大差异时,应立即停止张紧,找出原因;对于集中连续注浆,即在低地和低地进行连续注浆,以保证一般情况下,注浆时孔道的通气特性。在灌浆过程中,若被迫中断注浆,应采用压力水冲洗注浆孔道,然后继续注浆。
(六)预应力建筑物的安保
首先,在施工活动开始之前,应做好施工人员的技术培训和交底工作,使施工人员熟悉预应力施工机械设备的操作,避免违规操作,按规定退出施工。举例来说,将千斤顶置于防护壁之前,以避免弹簧对钢丝夹的伤害。在临水用电方面,要严格按照施工用电规范施工,临水用电时,确保千斤顶后方无人,并将升压减压速度控制在恒定速度,为保证两端压力特性一致,必须控制安全阀的频率,在允许范围内检查是否有异常噪音。如果检查发现故障,则应停止紧固动作。机修工一次解决一个问题,并及时维修。在注浆作业中,避免异常噪音,防止水泥浆溅到岩部,避免与锚杆有强烈接触,以免砂浆材料完全凝固。
结束语
综上所述,随着我国城市的发展和建设规模的不断扩大,城市桥梁工程日益增多。作为提高构件耐久性和刚度的重要技术,预应力能保证工程结构的使用寿命和总体质量,因而在市政桥梁工程中被广泛应用。但在实际应用中,这项技术将受到诸多因素的制约,如不及时有效地加以控制,不仅会影响到工程的进度和质量,而且会影响到工程的施工效率和整体质量,这就需要引起足够的重视。本文为此研究了预应力施工技术在市政桥梁工程中问题,以帮助预应力施工技术在市政桥梁工程中更好地应用。
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