公路工程道桥施工中预应力施工技术的应用研究 陈秦龙

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:陈秦龙
[导读] 预应力技术在道桥工程中的应用非常广泛,其最为突出的作用是能够减小或抵消外部荷载引起的拉应力

 

        青田县交通建设工程有限公司  浙江省丽水市  323000
        摘要:预应力技术在道桥工程中的应用非常广泛,其最为突出的作用是能够减小或抵消外部荷载引起的拉应力,从而降低混凝土结构裂缝的产生几率,其在道桥工程中的运用,能够使桥梁结构的耐久性得到进一步提升。为此,本文就预应力施工技术在道桥施工中的应用展开探讨。
        关键词:公路工程道桥;预应力;施工技术


        引言
        当前我国各地区公路交通运输网络的整体发展速度不断加快,对道路工程和桥梁工程建设安全性和稳定性提出了更高的标准和要求,同时在公路桥梁施工过程中,对更加先进的施工技术和施工机械设备应用层次越来越高,全面提高空气质量工程的建设质量和安全性。通过预应力施工技术的有效应用,可以有效地提高桥梁工程整体结构的稳定性,保证桥梁结构自身有着更高的承载能力,以此来有效达到提高桥梁工程结构稳定性和使用期限的效果。
        1预应力施工技术优势
        预应力施工技术是指在工程施工环节,通过对结构可能承受的外部荷载进行分析计算,对受拉结构中的钢筋或钢绞束施加预应力,使结构能够对抵消一部分来自外部的压力,这样一方面能够提升构件整体刚度,另一方面也可以延迟结构裂缝产生。在市政桥梁施工中,预应力施工技术具有以下优势:(1)能够减少桥梁建筑材料的用量,降低桥梁结构自重,节约施工成本;(2)可以提高桥梁结构的抗震性、耐久性和稳定性,保证桥梁整体的安全稳固,延长桥梁工程的使用寿命;(3)能够提高桥梁结构构件的刚度和承载力,确保桥梁在使用过程中不会因为刚度不足而出现结构变形等问题;(4)能够最大限度地降低构件之间的拉应力,缓解钢筋疲劳程度,避免或减少混凝土裂缝,进一步保障桥梁工程的耐久性。
        2工程概况
        某公路工程道桥全长108m,上部结构采用的是预应力混凝土连续箱梁。预应力束的布设方式为沿箱梁腹板两侧,以纵向通长的方式布设孔道,数量为12个;在桥墩位置处布设顶板钢束;中横梁处布设24孔预应力钢束。
        3公路工程道桥施工中预应力施工技术的应用
        3.1前期准备
        (1)施工正式开始前,应对钢绞线、锚具和夹片进行试验,上述材料和工具均应采用正规厂家生产的质量合格产品,进场时应三证俱全。进场后,按照相关规范标准中给出的方法进行试验检测,确保钢绞线的强度、锚具及夹片的硬度与规定要求相符,如果检测中发现质量不合格的产品,不得在预应力施工中使用。
        (2)本工程中,箱梁腹板预应力张拉采用液压千斤顶,油泵为高压电动式,压力表的精确度在1.5级以上,最大量程为60MPa。在施工预应力的过程中,应由专人负责对相关设备进行使用和管理,根据规定要求进行维护校验,其中液压千斤顶应与压力表配套进行校验,以使二者之间的张拉曲线关系更加准确。在对千斤顶和压力表进行标定后,应配套使用,不得混用。若机具搁置时间过长,在使用前必须进行校验,确认准确后方可使用。千斤顶使用时间超过半年,或次数超过200次,应在重新校验后投入使用。
        (3)在对预应力筋进行下料时,可以使用专用的切割机,按照设计要求给出的长度精确切割,避免造成浪费,下好的料以人工的方式穿束,此项工作应在混凝土浇筑前完成。
        (4)在对应力进行张拉前,应由相关技术人员向作业人员进行质量交底,张拉机具的操作人员应经过专业培训,持证上岗。实施张拉的过程中,应确保千斤顶的张拉力作用线与预应力的轴线相重合,箱梁腹板的钢绞线为双向张拉,应在安装锚具的过程中,避免钢绞线出现扭曲的情况。



        3.2张拉施工
        在路桥预应力张拉施工操作中,应结合信息实际发展,正确使用智能张拉法,可借助电子设备科学控制千斤顶与张拉油泵,采取位置移动、测力传感设备分析,并不断调整相关参数信息,使预应力同步进行,确保张拉的准确性,并全面记录、存放张拉过程中的所有信息。应用智能张拉系统后,工作人员应全面观察该系统的运转情况,及时处理运行过程中存在的问题。智能张拉系统在发出指令后会自动沿着既定的路线实施运转,传输到系统中,再依次完成张拉系统的前期设定与平衡控制工作,使钢绞线受到的拉力保持良好的均衡性。进行张拉操作时,应按照循序渐进的准则,由顶端逐渐加压,两边针对千斤顶进行加压的速度应保持同步。张拉到规定程度后,应及时检测钢绞线是否存在问题。对比分析钢绞线的伸长值原定参数与实际参数,并将两者的误差控制在规定范围以内,若发现存在异常,应分析原因并采取针对性的措施进行解决,再开展后续工作。运用预应力技术加固路桥时,应精确计算加固参数,避免预应力过高,破坏桥梁结构。计算参数包括局部压力设计值、局部承压修正系数、局部承压强度提高系数、混凝土轴心抗压强度设计值、间接钢筋影响系数、间接钢筋体积配筋率、布置间接钢筋情况下局部抗压承载力的提高系数、去除孔洞后的局部受压面积。
        3.3孔道压浆
        3.3.1浆液制备
        (1)本工程中孔道压浆采用的是水泥浆液,在拌制前,应向搅拌机内加水空转5~10min,然后将积水倒净,以起到润湿搅拌机内壁的作用,有助于提升水泥浆液的搅拌质量。
        (2)将称量好的各种原材料,全部倒入搅拌机内进行搅拌,时间控制在2min左右,具体可依据天气、作业环境等因素确定;随后向搅拌机内加入适量的减水剂,搅拌3min后便可出料。若搅拌好的浆料不能立即使用,需不停进行搅拌。制备浆料时,应对用水量进行控制,切不可加水过量,以免水泌出,使预应力管道顶部出现空隙。
        3.3.2灌注浆液
        (1)将制备好的浆料倒入储浆罐并引至灌浆泵中,先从泵口打出小部分浆料,当浓度与泵内的浓度完全一致时,便可将泵关闭,然后将泵的高压橡胶管一端接至孔道灌浆管上,绑扎牢靠。
        (2)开启灌浆阀门,启动灌浆泵向孔道进行灌浆,该过程若是无特殊原因,则应保持连续灌注且不得中断。在灌浆压力达到0.8MPa时,可持续2~3min,当水汽全部排出、浆液饱满密实后,便可停止灌注。
        (3)拆除掉外接的管路,对灌浆泵、搅拌机等设备进行清洗。孔道压浆过程中,需注意以下事项:为确保灌浆施工有序进行,应对灌浆管进行优选,以高强度橡胶管为首选,抗压能力应在1.0MPa以上,确保在压力灌浆时,不会出现破裂的情况;管口绑扎应牢靠,以免灌浆时脱管;严格按照配合比对浆料进行制备,在引入灌浆泵前,对浆料进行过筛处理;从浆液制备好到灌注完毕的整个过程应控制在45min内完成;当灌注施工中途需要换管道时,应使灌浆泵保持运行状态,从而确保其中的浆料能够循环流动,避免凝固。
        (4)当孔道灌浆结束后,应对锚具进行清理,并对其外围的混凝土表面进行凿毛处理,随后铺设钢筋网,对外露的锚头进行封锚处理。在浇筑封锚混凝土时,应选择与箱梁标号相同的混凝土,严格按照施工规范的要求进行操作,保证封锚质量。
        结语
        公路桥梁和人们生活息息相关,在国家经济建设中也发扮演着重要的角色,保证路桥工程的质量,不能出现豆腐渣工程,每个道桥施工者都必须铭记在心,时刻敲响警钟。预应力技术的高性能和经济性,随着公路桥梁建设规模的扩大得到了普遍的应用。我们道桥建设者应该总结工程中出现的不足,改进工作,提高预应力技术的使用效率,更好高质量的完成施工工程。

        参考文献:
        [1]张学明.道路桥梁施工中预应力施工技术的运用[J].住宅与房地产,2020(36):198-199.
        [2]孟飞飞.预应力施工技术在市政桥梁工程中的运用研究[J].甘肃科技纵横,2020(11):60-62.

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