预应力在桥梁施工中的应用分析
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摘 要:预应力技术也在道路桥梁的建设中得到了越来越广泛的应用,并形成了一套完整而可靠的体系,相信其应用前景还会与日俱增。本文主要介绍了公路桥梁施工中预应力技术的应用,从主要方面作了较为细致的总结,然后就公路桥梁施工中预应力的施工过程中存在的主要问题作了总结和改善措施方面的探讨和阐述。
关键词:预应力;桥梁施工;施工工艺;问题;对策
预应力作为广泛运用到建筑中的一项技术,它是现代科学不断探究和发现的产物。近年来随着政府对基础设施投入力度的不断加大,公路桥梁建设迎来了一个高峰期。而随着预应力混凝土技术经过半个多世纪的发展以及成熟,混凝土受拉性能差和易开裂的缺点得到了较好的解决,因此预应力混凝土的应用范围得到了极大的扩展,其中一个非常重要的应用方面就是桥梁,目前全国各省市许多高速公路桥梁都采用了这项技术。下面我们对预应力在实际应用中可能出现的情况进行一下分析。
一、预应力桥梁的施工工艺
(一)钢绞线下料与穿束
在进行对公路桥梁加固的时候,必须对钢管以及锚垫板进行灌浆的处理,而这种时候,经常会出现粘结段,在进行下料的过程中要把粘结段钢绞线的PE层以及油脂进行清洗干净。事先不仅仅要考虑穿束的过程中,钢绞线在下垂的时候会造成的各种影响,还应该对张拉伸长的影响进行严密的考虑,这样才能确保张拉两端伸长部分能够达成一致,才能使两端粘结段的粘结力可以相同。面对这种情况,通常的做法是运用单根穿索的手段,钢绞线的缠绕会使得有效预应力的建立受到一定的影响,所以务必要确保在全桥长范围内钢绞线不会发生任何的缠绕。
(二)钢绞线张拉
桥梁加固采用两箱对称单根两端同时张拉,张拉过程分两部分:预紧和高应力张拉。1.预紧。预紧的质量决定了整个加固效果的好坏。首先,钢绞线在松散状态下,为保证两端粘结段长度大致相等,预紧要两端对称进行;其次,预紧力的大小既要保证在预紧过程中,钢绞线绷紧且不缠绕,又要保证在高应力张拉时钢绞线不错位。2.高应力张拉。高空张拉预应力筋时,应搭设可靠的操作平台。压力表精度不应低于1.5级,校验设备精度不低于2%。
(三)真空灌浆
采用压力灌浆的方法来充满预应力筋预埋孔道和预应力筋之间的空隙,可以解决后张预应力混凝土结构中的预应力筋防腐蚀问题及与结构混凝土的共同工作问题。只有好的灌装质量才能保证预应力筋的防腐蚀性能、预应力构筑物的安全性能和耐久性能。通常在实际施工中对超过40m的多波预应力筋采用采取真空灌浆的方法才能以确保灌浆的质量,保证其密实度。
二、预应力桥梁的施工工艺问题
(一)预应力钢筋管道堵塞问题。由于在混凝土浇筑过程中野蛮作业或未做好及时的保护跟进工作,都有可能导致预应力钢筋管道出现堵塞的现象,从而致使穿预应力钢筋时无法顺利通过,或者是影响张拉的效果,从而给路桥施工的成本和工期等方面都造成很大的麻烦。并在浇筑混凝土的过程中要杜绝野蛮施工,并安排专人跟班保护,同时,对于预留孔道的施工作业,还要控制好抽芯的时间。
(二)预应力结构张拉前出现裂隙问题。钢筋砼结构在使用荷载作用下裂隙是不能避免的,部分预应力的B类构件也允许出现有限制的裂隙,而在预制场内的构件,则应尽量避免出现裂隙。梁板式构件裂缝多平行于短边,深进和贯穿的裂缝一般与短边方向平行,裂缝沿构件全长分段出现。
(三)预应力超长时出现的一段张拉工艺问题。目前我国国内浇筑大跨度预应力连续箱梁底板预应力通常采用一端张拉工艺。根据有关调查资料显示,在我国目前通车的公路桥梁中,存在着大量的因张拉工艺不合理出现的裂缝现象。
(四)后张法中张拉力控制问题。张拉力的控制度对预应力桥梁施工中是非常重要的环节,如果出现预应力施工作业不合规范的情况,将对预应力桥梁施工质量产生不利影响。一般张拉的规范作业程序是:采用预应力和张拉力筋伸长量同时控制,以张拉力为主,以伸长值核对张拉力。特别是在要控制多束张拉力的情况时,由于每束数值等情况都不一样,而施工人员对张拉力筋的伸长值计算出现错误,使张拉力浮动超出允许值范围,导致张拉力失控。
三、预应力桥梁施工中问题的对策
(一)努力防止堵管问题。要在桥梁施工过程中解决堵管问题,首先应通过预应力筋曲线坐标确认堵管的位置,利用冲击钻,在避开主筋位置处进行缓慢开孔,清除波纹管中的水泥浆,以促使波纹管中的钢绞线能顺利通过并自由伸缩的目的。为了避免堵管问题的发生,首先在施工前认真检查波纹管质量,并确认波纹管的安装位置,认真检查套管接头以及密闭性,做好在浇筑混凝土过程中保护好波纹管的工作。
(二)做好预应力筋的定位。预应力筋是对桥梁施工中的预应力效果产生重要影响的因素之一。当在预应力筋位置遇有施工洞及预留洞口时,预应力筋的位置不断也不绕,可离洞口边30mm并束布置。
(三)严格按照技术工艺要求施工。在切割钢绞线时,要使用专用的钢绞线切割设备,切割前要确保切口两段绑扎牢固,用于施工的波纹管管径和质量要达到设计要求,在搬运材料或施工过程中,要有效防止电焊火花触及到波纹管或钢绞线钢束表面,同时金属套管和梁头锚垫要保持与钢束的垂直角度。
总之,预应力桥梁施工工艺比较复杂,质量要求较高,因此,从设计到施工的所有技术人员都应精心设计、精心施工,编制科学合理的施工方案,严格按照施工验收规范、操作规程作业,同时应不断应用新技术、新材料、新工艺,确保预应力在桥梁施工中的正确应用。
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