浅析路桥施工中预应力技术的应用
来源:用户上传
作者:
【摘要】随着社会经济的快速发展，对汽车等运输工具的承载力要求越来越高，同时通过公路路桥的车流量及人流量也越来越高，由此对公路路桥的承载力和耐久性提出了新的要求。因此，预应力因其具有的高抗裂能力、高抗渗性能、高强度、高刚度等特点在我国路桥建设中得到了广泛应用。本文就路桥施工中预应力技术的应用进行了简要分析。
【关键词】路桥施工；预应力技术；混凝土
经济的快速发展对现代交通提出了新的要求,我国的公路建设正呈现出良好的发展势头。提高路桥的承载力和耐用性，保障路桥质量是现代公路建设设计与施工面临的首要工作。近年来，预应力混凝土结构由于其具有能充分利用材料的高强度性能、有效防止混凝土裂缝、减轻结构自重、增大桥梁跨径、刚度大行车舒适等优点，在公路桥梁施工上得到广泛的应用，其对我国路桥工程使用寿命、承载力的提高有着重要的意义。
1 预应力技术概述
预应力技术是在结构承受外荷载之前，预先对将在外荷载作用的受拉区域施加压应力，以此改善结构的使用性能。预应力技术在路桥工程中的应用主要表现在预应力技术在混凝土工程中的应用，具体来说是在工程结构构件承受外荷载之前，施加预拉应力给受拉模块中的钢筋，用以提高构件的刚度，推迟裂缝的出现时间，使构件的耐久性增强。路桥工程中预应力混凝土结构通过使用高强度的钢材和混凝土，使预应力混凝土具有抗裂能力好、抗渗性能强、刚度大、强度高、抗剪能力和抗疲劳性能好的优点，还达到了节省原料，降低结构的截面尺寸和自重、防止开裂和减少挠度的目的，从而有效增加路桥工程施工质量和寿命。
2 预应力技术在路桥施工中的应用
就现阶段而言，我国预应力混凝土技术在路桥上的应用主要是补强和改善设计结构中的组成部分，这样能有效地提高或恢复现有路桥的承载和抗损害能力，延长路桥的使用期限，节约费用。在改造方面的主要技术有：强化薄弱构件的抗力，增加辅助构件；改变路桥预应力混凝土的结构体系，加固曦台及相关基础等方法。而在加固方面的方法主要有：加固桥面路面补强层，增大路桥面的截面。在施工过程中，我们可预先对混凝土的构件施加一定的预应力，让其受压区产生一定的张力和拉应力，同样使受拉区出现压应力，降低路桥相关构件在初弯矩的大力作用下产生拉应变和压应变，以使混凝土构件达到它充分承载时的应变增量，并加固钢筋的拉应力，使加固钢筋的性能得到充分作用。
3 预应力技术在路桥工程施工应用中遇到的问题
3.1 波纹管堵塞现象
波纹管堵塞是预应力施工中常见的问题，是指在用混凝土浇筑路桥后波纹管出现堵塞的现象。堵管现象会造成后期预应力钢绞线穿束无法通过或张拉，从而使预应力钢绞线实际伸长值与设计算值产生很大的差异，即延误了工期，又要浪费人力来重复施工。引起堵管的原因有两方面，一方面，施工单位在安装波纹管的过程中没有严格按照施工规范来安装，或者是振捣人员在混凝士浇筑施工中，错误振捣混凝土，导致波纹管局部破裂，直接使混凝土水泥浆渗漏到波纹管中导致堵管；另一方面，也有可能是波纹管自身有质量问题，从而引起漏浆堵管。
3.2 后张预应力结构张拉力控制问题
预应力钢筋混凝土的施工作业不规范，尤其是对混凝土构件的张拉力控制不够严格。通常张拉力的计量采用1.5级油压，就会出现误差现象，千斤顶在使用时甚至未经过计量标定就进行张拉，加上在实际施工时，并没有多少的专业人员，施工时容易出现较大误差。弹性模量取值混乱，实际进行张拉操作时难以做到将伸长量按规范规定的控制在±6％范围内，导致张拉力失控。
3.3 预应力结构张拉前出现裂隙问题
预应力结构张拉力出现裂隙问题也是一个比较常见的问题。在理论上，部分预应力B类构件也允许出现一定幅度的但不影响大质量的裂隙。张拉前出现的裂隙通常是由于自然的原因，如干缩和温差造成的。裂缝出现在表面处的可能性较大，而且宽度较细、分布不均，路桥的梁板类构件多沿着短方向分布，有时在箍筋的位置，也可能在构件的顶面，温度裂缝也各种各样，程度不同，有表面的、深进的或贯穿的等。
3.4 预应力钢筋孔道堵塞问题
这种现象大多出现在后张法构件中，预留孔道凹陷或导致预应力筋堵塞不能顺利穿过，影响灌注工程的质量和张拉效果。产生此类问题的原因主要是抽芯过早，水泥混凝土还未完全凝固，强度还很低；或是抽芯太晚，可能直接拔断橡胶抽拔管。
4 预应力技术在路桥施工中遇到问题的解决方案
4.1 堵塞及裂隙问题的解决方案
根据预应力筋的曲线坐标系，标注漏浆孔道堵塞的准确位置，以免造成破坏，应避开粱的主筋位置，用冲击钻缓慢进行开孔，彻底清除波纹管中的水泥浆块，使钢绞线可以顺利穿过波纹管并且可以自由伸缩；然后等张拉完毕后用高一等级微膨胀混凝土堵住孔洞。具体措施如下：在施工下料前仔细检查波纹管质量，及早发现并清理有缺陷的波纹管。在浇筑混凝土前仔细检查波纹管，并检查套管接头是否连接牢固，密闭性是否合格；在浇筑混凝土时应注意波纹管的保护，防止其被振捣棒碰坏。构件温差大是造成管子表面温度裂缝的主要原因。因此，应避免构件内外有过大的温差：特别是在夏季施工时，应优先使用低水化热水泥。在低温时应对预制构件进行取保温，不要过早拆除模板，尤其对空心板等薄壁构件应相应延长拆模时间。用隔离剂涂在预制构件和台座之间，使构件不受底模热胀冷缩的影响。在混凝土浇筑前的应小心保护隔离剂，对于用长线法生产的构件应及时放松应力筋，以减少约束作用。
4.2 提升施工人员素质
为施工人员提供相应的技术培训，让施工人员按照规范施工。与此同时，管理者应制定科学合理的验收机制，仔细检查完成或正在进行的工作。
4.3 确保施工质量
严格控制施工过程，确保灌注混凝土后波纹管不变形，不产生渗漏和堵塞的现象。
5 结论：
总之，预应力技术经过几代人的不断探索和创新，已经发展成为比较成熟的技术。然而经调查发现，由于张拉工艺不适合、锚具和孔道质量不合规范等原因，造成预应力技术在施工过程中仍有许多不足之处。笔者针对预应力技术在路桥施工中可能出现的问题进行分析，希望能够引起相关人员的注意。
参考文献
[1]屠月辉.朱龙.以预应力技术促进结构混凝土可持续发展[J].金属制品.2009.(02).
[2]马宁.浅析路桥施工中预应力技术的问题[J].今日财富(下旬刊).2010.(01).
[3]穆祥纯.现代预应力技术在我国城市桥梁建设的创新发展[J].工程建设与设计. 2010.(11).
[4]姚辉国.浅谈预应力混凝土路面在路桥施工中的应用[J]. 黑龙江科技信息. 2010.(10).
[5]冯大斌.混凝土及预应力技术发展研究[J].施工技术.2007.(03).
转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-655857.htm
