公路桥梁施工中预应力技术分析

作者:未知

  摘要:预应力在公路桥梁上的应用已有60多年,随着预应力施工工艺的不断创新,从预应力的理论计算、施工工艺、材料设备、施工过程控制、后期检测已形成一套完整的体系,然而该项技术的质量影响因素较多,必须合理控制各个因素,加强质量控制才能显著提高桥梁工程质量,延长桥梁使用寿命。所以本文着重研究预应力混凝土桥梁施工过程的质量控制及相关注意事项。
  关键词:公路桥梁;施工;预应力;技术;分析
  一、公路桥梁预应力技术使用存在的问题分析
  (一)预应力张拉时间的影响
   公路桥梁预应力技术的使用可以更好的强化混凝土施工的强度,并且让混凝土的价值更好的发挥出来,施工中往往为满足设计和施工要求混凝土浇筑时会加入一些早强剂,早强剂也称促凝剂,是一种加速水泥水化、缩短混凝土凝结时间、提高早期强度的外加剂。之后大约72小时就能達到张拉强度,在预应力使用当中常见的问题是混凝土弹性模量增加的比较慢,但是与之相反的是混凝土的强度增加非常快,这样就可能直接对预应力的效果产生影响,造成公路桥梁出现不同程度的裂缝性问题。
  (二)预应力管道穿束定位的影响
  预应力张拉力的损失主要有管道摩擦、张拉锚具、弹性压缩、混凝土收缩、混凝土徐变、预应力筋松弛等,然而管道摩擦对预应力的损失尤为明显,摩擦损失主要由管道的弯曲和管道位置偏差两部分影响产生,如何减少管道瞬时摩阻力对预应力施工尤为关键。
  (三)预应力张拉过程控制问题
   公路桥梁施工必须对张拉做好控制,工程施工过程中部分操作人员并未经过系统的训练和专业的培训,因此张拉控制上可能衍生某种问题,对夹片敲打松紧程度、油顶 安装、油泵进油速度的操控、伸长值的测量等因人而异,进而对张拉质量产生一定的偏差。
  二、公路桥梁预应力技术运用的策略分析
  (一)改善混凝土配合比优化预应力张拉时间
  预应力技术在公路桥梁施工中具有较大的使用价值,混凝土使用预应力技术就需预应力混凝土配合比是现场混凝土质量保证的关键因素,它将直接影响现场施工进度,对混凝土工程的内在质量和外观质量起着重要作用,直接关系到混凝土的生产成本,因此对混凝土配合比的优化显得尤为必要和迫切。改善混凝土的保坍性能、提高早期强度以满足设计及施工要求。
  (二)预应力管道位置空间定位的解决
  (1)、使用前对波纹管进行实验检查,确保其有抵抗变形的能力,在砼浇筑过程中水泥浆不渗入管内。
  (2)、波纹管的位置按设计要求准确布设,每隔50cm(曲线段)或100cm(直线段)用一道定位钢筋固定牢固,放置好波纹管后,横向钢筋将波纹管固定在#字架或U字形卡内,以免浇筑混凝土时波纹管上浮,在条件允许的情况下穿插塑料内衬管,直线段波纹管可以考虑用钢管作为内衬管,确保波纹管有足够的强度对抗混凝土的压力。
  (3)、波纹管接头处的连接管采用大一个直径级别的同类管道,接头处波纹管的接头每端旋入长度宜为该直径的2.5倍。且必须固定,防止接头处产生角度变化和浇筑砼时移位,外侧用胶布缠牢,防止水泥浆渗入。
  (4)、波纹管安装就位后,注意预埋通气孔,通气孔高出梁顶面200~300mm,用胶带将连接缝隙缠裹严密,防止进浆。
  (5)、在施工过程中,若预留孔洞或者钢筋与预应力管道相碰时,以预应筋为主,适当调整普通钢筋位置。
  (6)、波纹管安装就位过程中,尽量避免反复弯曲,以防管壁开裂,同时应防止电焊火花烧穿管壁。
  (三)预应力张拉过程控制与分析
  第一次使用经主管部门授权的法定计量技术机构进行标定,千斤顶在下列情况下应重新标定:六个月或张拉200次;漏油;部件损伤;延伸量出现系统性的偏大或偏小,千斤顶或油泵必须配套标定和配套使用。
  (1)、预应力钢束张拉应在设计要求混凝土强度达到90%后进行,通过试压与梁体同条件养护的试件来确定。
  (2)、张拉前检查工具夹片,工作夹片紧固力和外露量是否齐平,严格做到千斤顶、限位板、锚具撑脚吻合无误,保证孔道、锚具、千斤顶的轴线同心,做到“三对中”。将钢束略微张拉以消除钢束松弛状态,并检查孔道曲线,锚具和千斤顶是否在一条直线上,检查千斤顶与限位板工作锚三者之间是否存在间隙,必要时收紧葫芦,使钢束中每根钢铰线受力均匀。
  (3)、当钢丝束初应力达到10%σk时,再开始正式张拉和量测伸长值。并检查钢丝有无滑动,实际伸长值除量测值外,还应加上初应力时推算的伸长值。以避免虚位移对量测的准确性产生影响。
  0→初始张拉吨位(10%σk)→20%张拉吨位→100%σk张拉吨位→持荷5分钟锚固,伸长量ΔL=(20%伸长量-10%伸长量)+(100%伸长量-10%伸长量)施工工艺采用张拉应力和引伸量双控,各阶段实际伸长量与理论伸长量的差值控制在6%以内。
  (4)、采用较先进的智能张拉设备,避免人为操作的误差,使张拉过程更平稳。
  每次张拉后应将下列数据如实记录:
  油表、千斤顶及油压泵的型号,分级张拉应力值及伸长值读数,在张拉完后的应力及伸长值读数,回缩量:千斤顶放松后保留的伸长值,每束张拉完成后及时的反馈如实的张拉数据,对比理论伸长值符合设计规范要求后持荷5分钟回油锚固。
  结束语:
  综上所述,本文对公路桥梁施工中预应力技术进行了研究与分析,预应力技术在公路桥梁施工中具有较大的使用价值,对混凝土受拉性能进行逐步的改善,进而有效的克服出现的抗弯还有抗拉性能存在的诸多问题。但是还需要注意的是预应力合理的张拉时间、预应力管道定位、穿束、堵塞问题、预应力张拉过程,在实际的桥梁工程预应力施工过程中还存在很多重要的注意点和关键工序,本文只是粗劣的介绍了常规后张法预应力施工中存在的问题和解决方案,更多的还需要在接下来的工程实践中体会和总结。
  参考文献:
  [1]姚玲森主编. 《桥梁工程》北京.人民交通出版社.1996.
  [2]张学欣.预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用[J].住宅与房地产,2017,20(6):246-246.
  [3]刘强虎.预应力混凝土桥梁的检测与加固[J].山东交通科技,2016,14(4):65-67.
  [4]刘效尧 朱新实《预应力技术及材料设备》
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