中交一公局第四工程有限公司广西南宁530033
摘要:随着我国现代化进程的不断加快,交通建设问题成为了业界关注的重点。其中道路桥梁建设经过多年来的发展,施工工艺方面取得了很大的进步,现阶段,预应力混凝土施工技术更是得到了广泛的应用,但在该技术的应用过程中还存在着一些问题。基于此,本文道路桥梁工程的预应力混凝土施工技术进行分析与探讨
关键词:预应力混凝土;道路桥梁;施工技术
近些年来,预应力混凝土桥梁施工技术得到了一定的发展,并且在很大程度上提高了路桥结构的强度与刚度,进而实现了路桥工程质量、承载力及施工寿命的提高。但在预应力混凝土技术的应用过程中,还有一些问题需要去处理,进而做好预应力混凝土桥梁施工技术的质量控制。
1.预应力技术
1.1预应力混凝土技术
预应力混凝土技术是指对混凝土结构预先施加荷载力,使混凝土结构在此情况下产生压应力,进而减少、甚至抵消因外部荷载力施加而产生的压应力。该技术可以有效提高混凝土结构的刚性,并且能减少混凝土结构的弹性变形,提高混凝土结构的抗性与使用寿命。预应力混凝土技术的应用优势主要体现在两方面:一,对混凝土构件的抗裂能力进行提升,普通的混凝土构件并没有预应力,因此其抗裂能力都是取决于自身的抗拉强度,因此抗压强度较低。而施加过预应力的混凝土构件,其内部受拉区有预应力的存在,可以在受到外部荷载力的情况下对进行抵消,只有将混凝土构件内的预应力全部抵消,并超过了混凝土本身的拉应变之后,预应力混凝土构件才会开裂。二,预应力混凝土技术在提高了混凝土构件抗裂能力的同时,也在很大程度上提高了混凝土构件的整体刚度。通常情况下,预应力混凝土构件在使用过程中不会出现开裂的问题,相较于普通混凝土构件,其在整体强度上有了很大的提高。
1.2预应力钢结构
预应力钢结构指的是对钢结构施加荷载之前,通过特定的方法对钢结构进行初应力的预加,在施加荷载力时,要保证钢结构的安全性及正常使用性。钢结构及构件要先抵消初应力,并对预应力的作用进行充分考虑,进而按照一般的受力情况进行工作。预应力钢结构的优势主要体现在以下几点:一,对钢材弹性强度幅值的充分利用,可以在很大程度上提高钢结构的承载力;二,可以对结构的受力状态进行改善,起到节省钢材的作用;三,改善了钢结构的各种属性,使其结构刚度及结构的稳定性大幅度提高。
2.预应力混凝土施工中的常见问题
2.1滑丝现象
在现阶段路桥工程预应力混凝土技术施工过程中,由于施工工艺的复杂程度较高,就需要施工人员具备较高的专业水平。但就目前来看,我国的预应力混凝土路桥工程施工中的工作人员水平稂莠不齐,在实际操作过程中很容易造成滑丝现象的发生。而为了能避免这一现象的发生,就需要对千斤顶工具夹片等进行严格的质量检测,确保其达到相应的质量标准。在具体操作的过程中,必须要保证锚具与夹片之间的整洁度,必要时需要对其进行清理。如若出现了断丝现象,就要对钢丝线、夹片等进行检查,确定是否是产品本身的质量发生了问题。
2.2泌水现象
管道压浆技术是现阶段我国使用最为普遍的一种技术,但该技术在应用过程中会受到诸多因素的影响,进而导致管道内有水分残留,在温度降低到0摄氏度之下后,管道内部就会产生冻胀,进而导致混凝土表面产生裂缝。想要对该问题的发生进行有效的避免,就需要将管内的空气进行抽空,之后向管内灌入水泥,使水泥与浆体进行充分的混合,实现浆体密实性的提高。
2.3连接方式
我国现阶段的预应力混凝土施工中使用的是平锚的连接方式,平锚连接方式可以在一定程度上减轻桥梁的负重,但该方式之适用于截面较小情况下的施工。但对于截面较大的施工情况,例如高铁桥梁等,平面锚的连接方式还是不足以胜任,很容易造成连接不畅,进而导致预应力混凝土的承载力效果降低。而想要避免这一问题的发生,就需要采用预应力筋来提高连接的稳定性,但即使如此,也会对其他部件产生影响。
3.公路桥梁工程预应力混凝土施工技术分析
3.1锚具安装及张拉设备安装
在对锚具、张拉设备进行安装的过程中,需要对安装要点进行严格遵守:在对工作锚环进行应对的过程中,需要对夹片进行均匀的对称、打紧,并要对其外露部分保持一致。在对箱梁结构的桥梁进行锚具、张拉设备安装时,需要对千斤顶上部的工具锚孔位与箱梁端的工作锚孔位进行准确的排列,保证各孔位一致。对于张拉力作用线的布置,需要保证作用线与孔道中心线进行重合。
3.2张拉施工
在预应力张拉施工的进行过程中,张拉顺序应该严格安装相关的设计规定来进行,并要在张拉过程中保证混凝土的边缘不会产生拉应力,使张拉力作用在混凝土受压区截面内,这样做可以在很大程度上避免混凝土构件截面的偏心受压过大。在张拉施工中对于应力的控制,要通过张拉力与伸长量对应力进行双向控制,在此过程中要以张拉力为主要控制,伸长量的主要作用是进行校核,因此伸长量作为辅助控制。
在对张拉设备进行使用之前,要做好对张拉设备的校验工作,保证压力读数表与张拉力之间曲线关系的准确性与客观性。在对预应力筋进行张拉时,张拉顺序应该以保证箱梁结构的均匀受力、同步受力,进而避免结构出现扭转、变形现象。同时,在实际张拉过程中,需要尽量减少张拉设备的移动次数,这样才能尽可能减少锚具构件的受损,并在很大程度上提高张拉数据的可靠性与准确性。在对构件进行张拉时,要在构件的两端进行同时张拉,两端千斤顶的降压、划线、测量伸长值等都需要保持一致。张拉过程需要缓慢、均匀,油泵的供油不可以急上急下,对油泵的节流阀要进行合理的调节,进而实现对油压值及张拉速度的有效控制。在进行分级张拉时,当一个千斤顶行程结束后,要对钢绞线伸长量进行测量,测量结束后油泵开始供油,继续下一个千斤顶行程,结束后同样进行钢筋伸长量的测量,做到逐级张拉。
3.3锚固
高压泵截止阀打开后,张拉缸的油压会产生缓慢的降低,一直到归零为止,在油压归零后,活塞回程,锚具的夹片会对锚固进行自动的跟进。如若锚具外存在多余的钢绞线,可以使用砂轮切割机对其进行切割,此过程禁止使用电弧切割机、气焊机等设备,在张拉的控制应力趋于稳定后,进行锚固,结束后多余长度使用砂轮切割机进行切除。
4.预应力混凝土桥梁施工质量控制
4.1预应力混凝土材料的控制
在预应力混凝土桥梁的施工过程中,对于混凝土材料的质量控制是至关重要的,因此,想要提高整体桥梁的施工质量,首先就要控制好混凝土原材料的质量,对于混凝土原材料的挑选,一定要进行严格的把控,相关工作人员对于混凝土原材料的真实信息要全面、详细的整合与分析,必须杜绝为节省成本而使用质量不好的混凝土原材料,避免因为混凝土原材料的质量问题而给预应力混凝土桥梁的施工带来不可磨灭的影响。在混凝土搅拌过程中,为了能最大限度的提高预应力混凝土的强度,所以我们对于搅拌机的选取也是要格外注意的,一定要选择各方面条件都符合要求,且各性能都相对较好的搅拌机。此外,在搅拌过程中要严格遵循混凝土搅拌原则,这其中包含着混凝土搅拌的时间与混凝土搅拌的力度,需要注意的是,加入混凝土的量要在搅拌机的容量范围之内,如果放入的混凝土过多,就会导致搅拌机的搅拌不均匀。型号不同的搅拌机,其容量范围也是不同的,因此就需要我们根据实际情况来分析,根据搅拌机的型号及性能来确定混凝土的配制比例,通过投放原材料的量来计算最后产出的量。需要注意的是,在投放原料的过程中一定要按照相应的投放顺序来进行,不可以将原料一起进行投放,也不可以进行随意投放,只有这样才能保证混凝土搅拌的质量。
4.2预应力混凝土水热化控制
混凝土和水进行化合时释放出的热量叫做混凝土水化热,而释放温度的快慢及释放温度的大小对混凝土的水化都会产生最直接的影响。下面,我们以混凝土水化热为基础对混凝土的结构进行分析:混凝土在浇筑结束后,其水化速度会影响着温度的收缩,水化速度快,温度收缩也就会更大;而温度收缩的过大会对桥梁结构产生很大的影响。温度收缩的加大会导致在此过程中产生裂缝,对于桥梁整体结构的影响是非常不利的,同时还会降低结构对于诸多影响因素的抵抗力,对整个道路预应力混凝土桥梁施工质量都会产生影响。
4.3预应力混凝土浇筑的质量控制
将混凝土浇筑到模型中,并待其塑化的过程叫做混凝土塑化。在混凝土塑化过程中涉及到较多的施工工艺,因此,此过程的操作也是相对复杂。在混凝土塑化的操作过程中,也会有很多的问题出现,所以我们在操作过程中要时刻提高谨慎,对于细节的问题也不能忽略,只有这样才能最大限度的避免问题的发生。会对混凝土浇筑过程产生影响的还有前期的输送环节及混凝土的配制环节,混凝土最好是在使用的时候进行当场配制,配制后的混凝土不应存放太久;在混凝土的输送上,输送时间不可以太久,需要选择运输距离合理的混凝土搅拌工厂。
4.4预应力管道安装控制
在预应力混凝土桥梁的施工过程中,对于混凝土结构的安装精度是相关工作人员必须要高度重视的问题。在预应力混凝土桥梁的施工过程中,因为工作人员在安装过程中对安装精度的疏忽而导致桥梁整体承载力出现偏差的问题屡见不鲜。此外在管道定位安装的问题对桥梁的质量也会产生很大的影响。根据相关测评得知,在混凝土浇筑的过程中会对钢筋产生很大的冲击力,这一过程中很容易导致钢筋的结构发生变化,在预应力混凝土桥梁施工过程中对于波纹管的应用也是极为重要的,该材料的刚度较低,在桥梁的运行过程中,波纹管如果承受较大的压力,就会引起弯曲、移动等现象的发生,进而影响到桥梁的整体质量。
4.5预应力锚具的质量控制
为了能进一步提高预应力锚具的质量,在预应力钢材的选取上一定要进行严格的把控,选用耐久性、强度都相对较高的钢材。并要依据相应的施工要求,对预应力钢筋的受理指数与相对位移的比例进行测量,进而降低出现滑丝现象的几率。
4.6预应力张拉施工的质量控制
在预应力混凝土桥梁的张拉施工过程中,需要对张拉机等张拉设备进行质量检测,确保张拉机的质量达标,且不会出现误差。对于一些闲置时间较久的张拉机,要进行重新的参数标定,并要设立专门的管理人员对张拉机进行看护,并对其进行定期的维护。在施工过程中,周围环境等外界因素会导致张拉出现偏差,因此一定要在实际测量的基础上对张拉机进行一定的调整,进而保证张拉效果。
结束语
综上所述,预应力混凝土技术在路桥工程中的应用需要对各个施工环节进行严格的监管,进而保证施工质量符合相关设计要求,进而保证路桥工程的质量及安全。
参考文献:
[1]李永斌.阐述道路桥梁预应力混凝土施工技术[J].中国房地产业,2019,(10):190,192.
[2]王显印,房庆波,王海海.阐述道路桥梁预应力混凝土施工技术[J].建筑工程技术与设计,2018,(18):2465.
[3]王宏斌.预应力混凝土桥梁施工技术探析[J].低碳世界,2018,(10):247-248.
[4]黄蕾.道路桥梁工程建设中预应力技术的运用分析[J].四川水泥,2018,(10):47.
[5]贺佳.道路桥梁工程建设中预应力技术的研究[J].科技资讯,2018,16(12):40-41.
[6]陈裕峰.预应力混凝土技术在桥梁施工质量控制中的应用[J].房地产导刊,2017,(33):71.