预应力混凝土施工技术在市政路桥施工中的应用

预应力混凝土施工技术在市政路桥施工中的应用

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【摘要】近年来,随着城市化进程的加快,我国预应力混凝土路面建设的发展速度显著提高,而市政道路是城市生产、生活和物资流通的主要工具,也是将城市的功能区相互结合的重要途径。因此,必须重视路桥路面施工质量问题。预应力混凝土路面在路桥施工中的应用,可有效提升路面承载力、耐久性,将大大提升车辆运行安全性、舒适度。基于此,本文主要对预应力混凝土路面的概况、施工工艺与质量控制进行了分析与探究,以期全面提升工程建设质量,推动道路事业的快速发展。

【关键词】路桥施工;预应力混凝土路面;施工技术

一、预应力混凝土路面概况

在结构受到荷载前,采用一定的手段,预先让路面结构先处于一种拉应力状态下,等到路面正式使用后,所产生的拉应力就会和提前产生的拉应力进行抵消,从而使裂缝出现的时间得到推迟,减少路面结构的变形,这样就能够达到限制裂缝扩展的根本目的。因此采用预应力混凝土路面具有如下优点,可以使桥梁路面使用性能明显改善,能够使路面在卸载后加快恢复,使钢筋具有更强的抗疲劳性,从而达到有效调整结构内力的目的。许多研究工作表明,预应力混凝土路面有以下几方面的优点:

a.路面板厚度只需传统混凝土路面板厚的40%-60%,就能提供很高的承载力和较高的抗变形能力,对减薄机场道面的厚度非常有利。b.预应力混凝土路面由于板较长,接缝数量可大大减少,改善了行车的平稳性。c.预应力的存在使路面板体性较强,边角软弱部分得以改善,大大减少了横向开裂的可能性,提高了路面的耐久性。d.预应力混凝土路面的用筋量少于除混凝土外其他路面。据国外研究指出,用于正常预应力设计所需的钢筋量约为2.7125kg/m这远少于连续配筋路面(在一些情况下可达l/5的用量)。e.从国外已建路面的使用状况来看,预应力混凝土路面几乎30年不需大修,养护需求也较少。对于较长使用年限的主要问题就是来自路面的磨耗,但预应力混凝土路面要比传统混凝土路较来看,初期投资大,但养护面的磨耗要小。就其费用与传统混凝土路面的比费用几乎为零,并且减少了由于养护所延误的时间等因素。

二、路桥预应力混凝土路面施工工艺

1、施工准备

在预应力混凝土路面施工前期,应确保具备完整的设计文件、图纸与资料。要求基层及以下各结构层工程质量必须与我国施工技术标准相符,根据有关规定材料进场前需做好材料验收工作,且对所需材料的数量、质量等进行详细检查,确保其满足施工要求。

2、安装模板

安装模板前,选取磨光机把模板表面锈迹清理干净,并将一层浅色脱模剂涂刷到模板表面,在钢筋附近互相错开相同位置强度一致的混凝土小垫块,布设时1㎡需进行4块以上设置,绑扎需具有稳固性,且根据施工规定进行垫块厚度大小控制。选取墩身钢模板拼接组合承台模板,接缝选取海绵条封堵,接缝位置可选取封箱胶带进行封堵,避免浆液遗漏,通过圆钢、承台底作为拉杆,焊接承台中部与承台顶部,以此形成整体,选取双螺帽作为拉杆,选取钢管支撑为模板外侧。

3、浇筑混凝土

覆盖、遮挡混凝土选取的原材料,防止暴晒。混凝土通过冷却水进行搅拌施工,以此将入模温度有效降低,特殊情况下,混凝土搅拌可选取冰水或者对骨料进行预冷。通过棉布进行混凝土运输车进行覆盖,将冷却水管设置到承台内部,利用循环水对混凝土内部温度有效降低。选取塑料薄膜、麻袋进行混凝土表面进行养护保温施工,以此将混凝土内外温度差异进行有效减短。

浇筑混凝土前,其高程可选取水平仪测定,浇筑混凝土时控制标高可选取承台顶层进行小钢筋头焊接,复测墩身预埋钢筋时可选取的仪器为全站仪,随后承台底表面可通过清水将泥土除去,且做好保湿工作。施工方式以台阶法为主,在下层混凝土初凝前,覆盖作业不得间断,30cm为各层覆盖厚度,避免混凝土分层现象出现。混凝土可选取插入式振捣器施工,一般振捣作业需分层进行,振捣混凝土间隔距离为30cm,振捣施工中上一层向下一层插入8到10cm。测温元件、预埋件及钢筋等材料不得于振捣棒相接触。浇筑混凝土的时间一般为2到3天,浇筑承台混凝土时,冷却管需层层覆盖,以此对完成浇筑混凝土的水化热进行有效降低,进而达到混凝土内部温度下降的作用。

4、养护

在完成混凝土浇筑后,必须在做好交通管制的基础,在浇筑后的12小时内必须安排专人进行浇水或覆盖养护,严禁发生混凝土严重脱水问题。在进行混凝土养护时,必须密切关注当时的自然温度。

5、张拉预应力筋

分2次张拉预应力筋,将一定预应力施加到长预应力路面板后,即可避免裂缝的产生,如混凝土具有较高强度在锚具下可避免超限应力的出现,因此需将初始预应力尽可能早地施加给混凝土,有利于防止路面板收缩过程中因摩擦约束出现的拉应力。1395KN为张拉控制应力,混凝土试件抗压强度试验需在第一次张拉前进行,17Mpa为平均抗压强度,应超过设计强度30%,279KN为张拉控制应力值,混凝土试块抗压强度在第二次张拉前测量为35.5Mpa,超过设计强度75%,即可实施第二次张拉,为降低预应力分次张拉出现的预应力消耗,可选取超张拉法进行施工,1465KN张拉控制应力值,持荷2分钟,卸荷后即可进行锚固施工。选取单幅进行试验路施工,应在路肩一侧进行预应力张拉施工,全幅施工,可将夹片锚设置到路面2侧,且在路面2侧路肩张拉预应力筋。

6、混凝土封锚与伸缩缝施工

结束预应力筋张拉工作后,需将过长预应力筋切除,一般选取机械施工进行,要求切断钢绞线后需在夹片锚具外露出相应长度。混凝土路面张拉端封锚,浇筑时可选取C35以上混凝土进行施工。

三、预应力混凝土路面工程质量控制

1、加强对材料质量控制,奠定预应力混凝土质量基础。第一,加强对钢筋及水泥的性能及质量检查。确保选择的水泥等级强度等各项指标符合质量要求,钢筋的规格、质量等达到标准。做好进场材料的质量控制。第二,加强对粗细骨料的质量控制。对于进入施工现场的砂、石等粗细骨料,可以从粒径大小、级配、含泥量、压实度等方面进行控制,确保各项指标均符合质量控制的要求。对于不符合质量要求的材料,坚决不能够要求其进入施工现场。

2、加强对混凝土拌合过程的控制。第一,确保配合比科学合理,严格按照配合比做好混凝土的配置。在进行配合设计时,必须充分考虑到施工的环境、天气、温度及混凝土输送方式。第二,加强对混凝土拌合过程的质量控制。在进行混凝土拌合,必须对各种原材料进行准确地计量,以确保混凝土能够严格按照配合比进行拌合,符合混凝土的配合比要求。切不可随意增加或减少某些原材料的用量,以免影响混凝土的质量。

3、严格控制混凝土的浇筑过程。第一,做好预应力混凝土的浇筑。模板工程,确保模板的支撑牢固稳定,并严格控制混凝土浇筑的厚度,一般控制在0.2米以下。在浇筑过程中,按照施工质量控制要求和施工工艺,确定好施工流程,严格流程施工,特别是要控制分层浇筑的时间,一般是在前一层混凝土发生初凝之前,就要进行新一层的浇筑,以确保混凝土相同的收缩性,减少不均匀的沉降。第二,做好混凝土的振捣施工。选好振捣器,一般选用功率在22kw以上的平板式振捣器与插入式振捣器相互配合,进行振动作业。在振捣时,既要求确保足够的振捣次数,不可漏振或少振,又不可过振,否则非使混凝土产生离析,影响混凝土的强度。在浇筑混凝土时,必须确保浇筑的连续性。在浇筑过程中,切实做好混凝土裂缝的防控,必须在混凝土终凝前整改到位。

4、施工管理是确保工程顺利的保障措施,因此,在预应力混凝土路面施工管理中,应该切实加强施工管理:一是加强施工人员的管理。人是影响工程质量的主要因素,因此必须加强对施工人员的管理,确保技术交底到位,实行持证上岗,以确保施工技术人员的整体素质达标。二是加强对预应力混凝土路面施工过程进行全程质量控制,坚持事前控制与事中控制为主,并与事后控制相结合,发现问题及时整改,将预应力混凝土施工质量隐患扼杀在襁褓之中。切实做好阶段性验收,对于上一个阶段中质量不达标的地方,要求及时进行整改和返工,待验收合格后方可进行下一个阶段的施工。同时,突出质量控制重点。对于预应力路面施工中容易出现问题的薄弱环节、隐蔽工程、关键节点等进行重点控制,可以实行旁站制度,充分发挥监理人员的作用,以确保预应力混凝土路面施工质量得到有效的保证。

四、结束语

总而言之,预应力混凝土路面比一般的路面具有更明显的优越性,在其施工过程中,必须严格遵循施工工艺的要求,加强对施工质量全程控制,切实做好应用中可能发生问题的防控措施,尽早发现问题、解决问题,切实加强施工管理,从根本上保证预应力混凝土路面施工质量。

参考文献

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