预应力技术在道路桥梁施工中的应用探究
2014-12-25巩涛王玉环
巩涛 王玉环
摘要:预应力技术本身有很强大的抗裂功能,能够加大桥梁的刚度,能够建设结构的自身重量,还可以增大桥梁跨径,提升了行车时的舒适感。所以,预应力技术应用在桥梁施工方面不仅仅能够延长桥梁的使用寿命,还能够提升其承载能力,因此,在进行桥梁的施工时应用预应力技术是非常重要的。在进行桥梁建设的时候,为了能够保证工程的安全性,施工的质量是非常重要的。但是在进行桥梁施工的时候,会出现由于施工人员缺少经验,缺乏适合的设计方式,对施工造成一定的不良影响,因此,一定要提高预应力技术,还要更好地应用在施工方面。该文主要就预应力技术存在的问题、路桥施工中预应力问题的解决方式,以及预应力技术在桥梁施工中的应用进行分析
关键词:预应力技术,桥梁施工,应用
中图分类号:C35文献标识码: A
一、预应力技术概述
在进行桥梁施工的时候,预应力方面的技术是非常关键的部分,主要是在进行混凝土施工的时候,形成了预应力方面的混凝土构件,这样会使它出现了一些预应力的状态,能够减少或是避免由于荷载作用所造成的拉应力现象,即通过借助混凝土具有的高抗压力度,来补充了无强度的抗拉,来缓解混凝土的裂开。在进行进行桥梁的施工过程中,因为预应力混凝土的机构是凭借使用了强度较高的混凝土和钢材,因此,它具有比较好的抗裂行、加好的刚度、较好的抗渗性和抗剪力等特点,并且还可以节约混凝土和钢材,缩小了结构截面的大小、预防开裂,建设结构的自身重量和减少挠度的目标。所以,根据这些特征,预应力技术如果在桥梁施工方面进行应用,就会更加经济,还能延长桥梁使用的寿命。
二、道路桥梁施工中预应力技术存在的问题
(一)预应力管道堵塞
因为在混凝土浇筑的时候,没有及时的做好保护跟进的工作,所以可能导致预应力钢筋管道出现堵塞的问题。同时,还会使预应力钢筋不能顺利的通过,从而影响到张拉的效果。也就是说,在张拉的时候预应力钢筋的实际伸长值和理论伸长值会有一定的差异,如果钢绞线被卡住,发挥不了作用,预应力效果会大大降低,甚至会导致钢绞线的断裂。所以,要防止预应力钢筋管道出现堵塞,不但要在施工的时候按照规范来安装管道,对管道进行精确的定位,而且还要采取一定的措施避免其发生弯折或者是扭曲的现象。此外还要在浇筑混凝土的时候避免工作人员操作不当,同时也要安排专门的工作人员进行监督。最后还要控制好抽芯的时间,不能因为抽芯太晚而产生不能拔出来的现象和问题。
(二)张拉控制不严格
在我国,预应力技术起步非常晚,而且我国道路桥梁预应力施工过程中,有许多不规范的行为没有得到纠正。其中最严重的张拉控制不严谨的问题。很多工程在没有对千斤顶进行计量标定的情况下,就进行了张拉。此外,张拉人员也没有接受过正规的培训,所以技能不高,很容易出现张拉失控的情况。如果是多束张拉,那么则会对预应力钢筋混凝土结构产生非常不好的影响。
(三)张拉前出现了裂缝
混凝土桥梁多为超静定结构,由于温度、内力、支座、支架等外界因素的影响,梁体非常容易出现裂缝,尤其是在大型预应力钢筋混凝土结构中,更是可能在张拉之前就产生裂缝。
这样就会使得预应力技术的效果受到影响。
(四)预应力受混凝土弹性模量的影响
在以往的施工中,人们更多的关注了混凝土的强度,忽略了混凝土的弹性模量,简单认为强度达到75%以上即可进行张拉施工。通过对混凝土弹性模量的试验证明,混凝土的弹性模量增长速度要小于强度增长速度,在弹性模量值过低的情况下进行张拉,混凝土的抗变形能力降低,主压区和主拉区的实际受力比理论计算的要大,严重的可能会造成混凝土压裂或拉裂。
三、路桥施工中预应力问题的解决方式
(一)遇到管道堵塞的问题,需要先根据预应力筋曲线坐标,标注出漏浆孔道堵塞的位置。然后避开梁的主筋位置,采用冲击钻慢慢的进行开孔,清除掉波纹管当中的水泥浆块,从
而使钢绞线能够顺利的穿过波纹管,并且自由的进行收缩。在张拉完毕之后,要用高一等级的微膨胀混凝土来对孔洞进行封堵。可以采取下面这几种预防措施,第一,在施工下料之前对波纹管进行仔细的检查,如果波纹管有缺陷或者问题,要及时的更换。第二,在浇筑混凝土之前要检查波纹管的安装位置,将其固定好,另外还要检查套管接头的连接是否牢固,而且检查密封性有没有达到要求。第三,在浇筑混凝土的时候必须要保护好波纹管,防止振捣棒对波纹管产生破坏。
(二)为了避免出现表面温度裂缝,尤其要对构件内外的温度差进行控制。如果是在温度非常高的情况下进行施工,那么就需要使用低水化热水泥、设置冷却管、加强养生等、如果是在气温比较低的情况下进行施工,那么就需要提前预{制构件并采取保温的措施,需要注意的是,不能过早的拆掉模板。而且对空心板等薄壁构件也需要延长拆模的时间,待冷却后方可拆掉模板,保证其强度。
(三)混凝土浇筑过程中,要按照规范要求制作弹性模量试块,分别进行标养和同样。在准备张拉预应力前,应对标养和同养试块进行试验,按照评定标准的方法进行计算,能够满
足桥涵施工规范要求的试块,其对应的梁端可以进行预应力张拉,没有达到要求的,不允许张拉。另外,在张拉之前,一定要对张拉设备进行校准,对施工人员进行安全和技术交底,避免出现不规范的行为,同时,一定要根据现场实际的材料计算张拉参数,如遇到或者张拉过程中有与设计文件不符的地方,应及时与设计人沟通,切忌自作主张。
(四)要防止混凝土构件在张拉前出现裂缝,就需要在混凝土浇筑前确定好浇筑的起止时间、持续时间、浇筑顺序、混凝土配合比等,同时还要提前做好模板、支架、基础等的计算,通过预压的方式消除支架、支架基础的非弹性变形和收集弹性变形的数据等。在浇筑的过程中,要充分的振捣。浇筑完成后要根据天气的变化,保证好混凝土的养生,确保混凝土在预应力实施前不出现裂缝。
四、预应力技术在桥梁施工中的主要应用
在进行桥梁施工的时候,应用预应力技术一定要按照工程的施工特征和具体的施工设计,最终的目标是控制好施工的质量。
(1)在进行桥梁施工的时候,因为在预应力的技术施工管理方面的重要部分是一定要将预应力混凝土的结构适当地应用在施工过程中。并且不只是要对设计部分进行严格的控制,还需要进行相关设计的验算,还要针对预应力的混凝土结构特征方面进行合理的规划与管理,从而保证预应力混凝土的技术应用在桥梁施工方面的质量。但是对预应力方面的技术应用在施工方面一定要进行科学的管理。在科学管理的基础之上,材料的选取是非常关键的,需要根据施工设计的要求进行材料的检查,确保材料质量能够达到标准。
(2)预应力混凝土结构的设计一定要能够符合桥梁施工的标准。所以,在进行设计的时候最关键的是需要照顾到其承载的能力情况和在平时状态中的使用情况,并且也需要在施工中对采用的材料盈利和结构中的强度进行验收。在进行施工设计的验收时,第一就是要关注结构在支撑的时候安全情况,并且还要关注结构材料的应力有没有超过标准的范围内,这样才能够控制好施工过程中的预应力筋方面的拉应力,控制好截面混凝土压应力和最大的拉应
力,也保证了预应力技术施工的良好效果,并且实现桥梁施工设计高质量的要求。但是对预应力混凝土结构在设计方面采用荷载挠度验算的时候,一定要进行严密的控制,对挠度参数一定要控制在标准的范围中,不可以超过,这样才能确保桥梁施工应用预应力的混凝土工程的质量。
(3)对预应力效应的分析是非常重要的。在进行分析预应力的时候,一定要整体检查它结构的每个部分截面的应力情况,要是没有符合标准的时候,就一定需要改动钢束的布局,还需要尝试很多次,一直到能够符合应力标准的钢束分布设计图。所以,在预应力锚具和预应筋以及预应力系统设计的最后还需要由预应力来决定其主要效应。另外,通常预应力的损失计算一定要具备矫时损失的计算和之后的损失计算。但是矫时损失的计算主要是计算钢束
锚在固定之前会产生的损失数值,但是在后张的预应力混凝土方面的技术中,还包含了预留孔与钢束间发生摩擦阻力的损失。后面时期的损失技术主要是计算钢束锚在固定之后产生的损失,其中有混凝土收缩、钢束松弛和在后面时期中预应力束拉张所出现的预应力减少所形成的损失。
(4)在施工的技术方面,应该尤其关注灌浆与封锚在施工中需要严格地根据有关的标准开始作业。因为预应力混凝土应用在灌浆作业进行是狗狗的时候,通常都是在预应力筋已经进入到了高应力的时候,并且还要对永久性工序实施保护措施,因此在施工的时候一定要在预应力筋进行张拉之后,需要及时实施灌浆,在孔道里面的水泥浆呀需要实现密实与饱满,还要关注水泥浆调配的比例标准,在进行灌浆之前一定要保持孔道里面的湿润和清洁,还需要控制灌浆的速度,才可以保证预应力混凝土的高质量。
(5)行桥梁的施工中,需要强化对预应力混凝土方面技术的提升。一定要整体掌握设计图纸正在实行的设计部分、具体的施工细节等内容,还需要对施工中要控制的方面进行分析,这样可以给预应力技术奠定扎实的基础。并且,还要提升预应力混凝土构件方面的技术要素,提高技术的标准,还要注意灌浆时候的施工工序和质量。
结束语
该文主要就预应力技术在桥梁施工中的应用进行了研究。因为预应力技术本身就有很强大的抗裂功能,能够加大桥梁的刚度,能够建设结构的自身重量,还可以增大桥梁跨径,这样也提升了行车时的舒适感。所以,预应力技术应用在桥梁施工方面不仅仅能够延长桥梁的使用寿命,还能够提升其承载能力,因此,在进行桥梁的施工时应用预应力技术是非常重要的。尽管预应力技术在桥梁工程施工的过程中还存在着一些问题,但是经过时间进行经验的积累和技术的提高,这些问题一定会得到彻底的解决。
参考文献
[1 ]张德伟.对桥梁施工中预应力技术应的讨论[J].中国科技博览,2011(29).
[2 ]雷耀东.桥梁工程施工预应力中存在 问题及解决方案[J]..中小企业管理与技,2009(25).