公路工程道桥施工中预应力施工技术的运用浅析

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年第4月10期   作者:刘勇
[导读] 本文结合具体的工程实例,对预应力技术在公路工程道桥施工中的运用进行分析

        刘勇  
        云南天启建设工程咨询有限公司650217


        摘要:本文结合具体的工程实例,对预应力技术在公路工程道桥施工中的运用进行分析,以此对预应力技术的运用要点进行梳理总结,并在此基础上提出几点施工控制措施,旨在为相关单位及人员更好的运用该技术提供参考。
关键词:公路工程;道桥施工;预应力技术;运用;要点

引言
        随着我国经济快速增长及科技水平的提高,我国公路工程道桥建设规模也越来越大,同时人们也对其建设质量提出了更高的要求。而预应力技术是经过多次实践经验总结出的一项加固技术,其具有易操作、成本低、稳定性强等优势,因此被广泛应用到公路工程道桥建设施工中,对提升我国公路工程道桥施工质量,以及延长公路工程道桥使用寿命有着重要的价值作用。因此,要想充分发挥出预应力技术在公路工程道桥施工中的价值作用,必须要明确预应力施工技术的要点。
1、预应力施工技术的运用范围
        在公路工程道桥施工中,预应力施工技术的运用范围主要为以下两个方面:
        一是在施工受弯结构加强中运用。受弯构件是桥梁结构的主要组成部分,其性能直接影响桥梁整体的稳定性。而受弯构件多由碳纤维材料制成,其受材料的性能影响较大,若构件承载力超出了材料可承受的范围,就容易引起材料断裂。为避免这一问题的出现,就需要将预应力技术引入至受弯构件中,通过扩散碳纤维应力承受程度的方式,将承载压力有效扩散,预防构件断裂,从而提高桥梁整体的稳定性及质量。
        二是在工程加固中运用。现阶段在公路工程道桥施工中,常会运用预应力技术对工程自身进行加固施工,目的是提高工程施工质量及整体的结构性能。在实际施工中,相关人员通常会采用补强技术措施来施工,以此提升道桥工程施工构件的承载能力,从而提升公路道桥工程自身的质量、性能及使用寿命。
2、预应力施工技术的运用要点分析
        本文以某桥梁工程为例,该项目中A线桥设计为(100m×3+180m+100m×3)预应力混凝土连续刚构箱梁桥,在施工作业中,所选择的材料具体情况为:选择1860级钢绞线作预应力钢束;选择Φ15.2低松弛钢绞线作预应力筋;预应力结构工程选择塑料波纹管真空灌浆技术,完成张拉作业后,向波纹管内灌注40MPa水泥浆;预应力张拉控制应力为1395MPa。Φ35螺纹预应力粗钢筋,预应力张拉控制应力为706.5~1300MPa。下面以此工程施工为例,对预应力施工技术的运用要点进行分析。
2.1  设置预应力筋预留孔道
    结合本工程实际情况,在运用预应力施工技术时,首先需要合理设置预应力筋预留孔道,并保证其尺寸大小及位置正确。首先,为确保施工期间出现塌孔的情况,要保证建设的孔道平顺畅通,端部所预埋的钢垫板应与孔道中心线垂直。其次,在施工期间,需要严格按照质量标控制位置偏差,除了要规范进行施工作业和操作外,应做好管道定位,并预防预应力钢筋预留管道出现堵塞问题。若发生堵塞的情况,作业人员应根据预应力钢筋的坐标轴线计算,以此获得堵塞的实际位置,然后采取清除处理措施,确保管道畅通无阻。另外,在操作期间,施工人员要规范操作,避免蛮力作业而产生弯折或扭曲。最后,在组织开孔作业时,要避免在混凝土主筋部位开孔,且需要及时将波纹管中残留的水泥浆料去除,确保预应力钢筋可在波纹管内畅通无阻穿行和自由伸缩。在完成张拉作业之后,也要选择高膨胀混凝土材料对孔洞填充处理。
2.2  预应力张拉施工
    预应力张拉施工是预应力技术在道桥施工中运用的一个重点环节。在开始张拉之前,应对张拉使用的设备做好配套标定,包括千斤顶和油泵等,施工作业期间也要定期进行校验。若是张拉施工中使用了多组张拉设备,则需要对这些张拉设备进行编号处理,避免出现设备混用的现象。待梁体混凝土强度达到工程设计的标准时,组织进行预应力的张拉作业。先要合理计算出预应力钢筋张拉的理论伸长值,建议通过可行性试验的方式来获得弹性模量参数。对于竖向预应力筋,通过两次张拉的方法达到控制应力,第二次张拉补充第一次张拉后应力的损失。完成后测量伸长并锚固。每次张拉都要严格按双控指标来控制,严格执行“对称平行”原则。
2.3  预应力损失
        在对预应力钢筋施加预应力张拉操作时,应尽可能地避免应力筋与孔道产生摩擦,否则容易因为产生较大的应力损失而使得构件出现裂缝或变形。

这需要严格按照设计规定进行预应力筋的张拉操作,具体需要注意这两点:一是在张拉时要避免构件截面呈现较大的偏心受力状态,应确保已经张拉的合理线处于受压区域中,边缘不会产生拉应力;二是要结合分批张拉的特点计算出预应力的损失值,并分别加到张拉的应力筋控制应力值范围内,避免超过现行规定,否则需要在全部张拉后进行二次张拉,直到将预应力损失补足为止。
        本例通过引入预应力技术,解决了桥梁大跨径的问题。通过严格把控预应力施工技术要点,做到事前预控、事中管控、事后纠控,让施工质量得到了保障,保障了此桥施工的安全性。本例通过预应力技术的引入与控制,全方位体现出运用预应力技术的经济性、安全性、适用性。
3、公路工程道桥施工中预应力施工技术控制措施
3.1  重视锚固的处理
        在公路工程道桥施工中运用预应力施工技术时,需要重视锚固的有效处理,有效锚固处理可提升道桥施工的质量。为此,施工人员应综合考虑横纵梁的建设,并结合实际情况科学设置导向槽,做好充分的调查研究后进行导向槽和横肋的制定,并科学设定锚垫板的位置,确保施工方案恰当可行。另外,在具体的施工中,要重视弯折精准度的严格把控,应提前进行顶端的处理工作,预留出恰当的位置进行防打滑措施。通过这样的施工方式,既能够保证公路工程道桥施工的质量,也能够有效减少钢绞线挤压的问题,进而促使整个工程质量的提升。
3.2  重视原材料的质量控制
        在运用预应力施工技术时,会使用到许多施工材料,这些材料质量与技术应用效果有着密切的联系,因此需要围绕使用的各种材料,采取严格的措施加以把控。首先,在材料采购环节,应从价格和质量方面综合考虑分析,选择合适的材料供应商,并根据预应力施工进度及实际情况,采购合适数量的材料。其次,待组织材料运输至施工现场时,需要严格按照质量标准组织进行材料的质量检验,确保投入使用的材料达到质量要求,满足实际施工的需求。最后,对于施工中使用的混凝土材料,应根据预应力技术方案合理进行配比,采取试验方式确定混凝土配合比参数,同时要综合考虑自然气候和其他因素,对混凝土材料配合比进行合理的调整,以此提升混凝土制作的质量,进而保证道桥施工的质量。
3.3  重视技术应用的把控
        预应力施工技术在道桥施工中应用较为广泛,且起到重要的作用,可提升道桥施工的质量,并增加施工的效益。为充分发挥出预应力施工技术的作用,也需要围绕技术影响因素,做好技术的应用把控,采取针对性的措施,实现对技术应用风险的有效防范。具体可从这几点着手:一是对预应力施工技术应用的重点难点进行梳理,做好技术交底工作,尤其是对于施工现场环境较复杂恶劣的项目,应将技术参数误差精准至极限,以此保证道桥施工建设的质量。建议利用现代化技术手段注重施工人员进行技术交底工作,如可利用VR技术或三维演示技术,进行预应力施工技术的模拟,以此让施工人员更好地把握预应力施工技术的要点。二是要做好施工人员的培训工作,出于预应力技术应用效益的考虑,要在人员培训中投入更多的精力,定期组织开展施工现场人员进行培训,使其能够充分掌握预应力技术的要点,并在实际操作中严格按照技术规程作业,从而保证工程的质量。三是要做好设备调试运行工作,由于预应力施工技术应用效果也会受到机械设备的影响,所以也要高度重视设备的调试及运行维护,确保设备性能水平达标,从而提升预应力技术的应用效果。
3.4  重视施工现场的监督检查
    在道桥预应力施工过程中,也要重视施工现场监督检查工作的开展。首先,选择技术人员和管理人员等,组建专业的预应力施工现场管理小组,按照预应力技术应用方案和计划,落实具体的管理责任。相关管理人员在执行过程中,需要深入全面了解预应力技术方案及现场情况,充分发挥出自身的监督管理作用,最大限度地保证预应力技术的应用效果。其次,结合预应力技术应用特点制定现场管理目标和计划,指导预应力施工顺利进行,管理人员则需要对施工全过程进行监督检查,对技术应用效果进行严格的把控,避免留下技术风险和隐患,进而影响道桥施工质量。最后,开展预应力技术管理的考核工作,针对应用管理中存在的不足,提出相应的优化和防范措施,避免问题扩大,从而保证道桥施工建设的质量。
结语:
     综上,预应力施工技术在公路工程道桥施工中运用,可促使道桥施工质量的提升,增加工程效益。但在具体的运用过程中,除了要制订完善的技术应用方案,也要严格把控各种技术影响因素,采取有效的防范和控制措施,保障预应力施工技术的应用效果,从而提升公路工程道桥施工质量,延长其使用寿命。
参考文献:
[1]彭延洪.高速公路桥梁工程预应力施工技术与实施要点[J].黑龙江交通科技,2020,43(12):127+129.
[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,2020,49(11):60-62.
[3]张宇.研究预应力技术在桥梁施工的应用[J].低碳世界,2020,10(11):167-168.
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