路桥工程施工中预应力技术应用万志栋

路桥工程施工中预应力技术应用万志栋

中国水利水电第十一工程局有限公司河南郑州450001

摘要:文章以路桥施工预应力技术为研究对象,首先对预应力技术及在路桥工程施工应用进行了相应概述,随后分析了路桥工程施工中预应力技术应用需要注意的问题,然后对路桥工程施工中预应力技术施工质量控制进行了阐述分析,预应力技术在路桥工程中应用要点进行了分析,最后针对桥梁工程施工预应力技术的具体应用进行了研究分析以供参考。

关键词:路桥工程;预应力技术;施工应用

前言:路桥工程施工的质量与预应力技术在其中的应用息息相关,基于当下人们对路桥工程提出了更高的要求,因此需要有关部门与施工企业提升对预应力技术在路桥工程施工中重视程度,结合现场施工环境、条件具体分析,对路桥工程施工中预应力技术施工质量进行合理有效的控制,提升施工技术水平,从而全面确保路桥工程施工质量实现有效的改善与提升。

一、预应力技术及在路桥工程施工应用概述

预应力技术主要目的即是使得结构服役表现得到有效的改善,在具体的施工过程中对目标结构施加压应力,从而让其有效的部分抵消或者全部抵消因荷载产生的拉应力,有效延长结构的服役期,改善结构的综合性能。在路桥施工中预应力技术经常在混凝土施工阶段进行应用。首先在混凝土结构还未承受相应的荷载前就对其施加一定的压力,目的是为了使其在承受外来荷载时受拉区域混凝土产生一定的压应力,相应压应力可以抵消因混凝土构件承受外荷载而产生的拉应力,从而有效降低拉应力对其结构本身造成的影响,避免混凝土结构过早的出现裂缝现象,使得构件耐久性能有效得到提升。通过高强度钢材与混凝土在路桥预应力施工的有效使用,使得混凝土材料的抗裂性能、抗渗能力与刚度大大增加,节约了原料用量,使结构自身重量也得到了有效减轻,从而有效提升了路桥施工混凝土施工阶段的质量,同时还有效减少整体工程维护成本。

二、路桥工程施工中预应力技术应用需要注意的问题

路桥施工在具体应用预应力技术进行相应施工前应注意以下问题,首先在路桥施工之前,针对预应力结构进行设计时,要结合实际施工情况与路桥施工的标准来准确计算构件受力情况,应进行多次计算,从而有效保证计算结果的准确性,值得注意的是,计算时要尽最大可能来减少误差,通过对误差的有效控制,确保误差在合理的范围内。其次在具体的路桥施工过程中,要注意张拉前裂缝问题的产生,这一问题会对路桥工程质量造成不利的影响,但这一问题同时是客观存在的,施工人员无法彻底杜绝这一问题的产生,因此需要施工人员采取相应措施尽量降低因张拉前裂缝而对路桥工程带来的不利影响。除此之外,还应注意的是堵塞问题的发生,堵塞问题一般分两种情况,一种是波纹管堵塞,另一种是孔道堵塞。导致波纹管堵塞原因是施工人员在进行操作时未严格遵守相关操作规定,从而使得波纹管中出现接头松动或弯折现象发生,导致砂浆或混凝土灌入产生堵塞。孔道堵塞产生主要原因是水泥未凝固前就将内芯抽出,进而导致孔道堵塞,因此需要路桥施工人员在具体施工时注意上述问题,采取相关措施,严格按照规定要求操作避免类似问题发生。最后针对于预应力施工管理力度要注意加强,特别是施工材料的采购与存储要科学规范,从而保证施工材料能够完全符合施工标准要求,使得企业建设成本风险降至最低,毕竟施工材料是工程基础,若施工材料存在质量问题,那么拥有再好的施工技术对整体路桥工程质量提升来说也是于事无补。

三、路桥工程施工中预应力技术施工质量控制

针对于预应力技术应用,在路桥工程中占据着重要地位,因此需要进一步对预应力施工质量进行科学合理的管理,从而确保路桥工程的质量,提升施工企业的经济效益。针对于路桥工程施工中预应力技术施工质量控制需要做到以下几点:一是在预应力钢筋预埋阶段的施工质量关键点是保证钢筋保持相应的曲线形状,因此需要每一个控制点的高程定位需要具有一定的准确性。并对预应力钢筋施工提高重视程度,且要杜绝波纹套管损坏现象的发生,若存在问题需要及时的采取有效措施进行解决;二是预应力钢筋在张拉及灌浆阶段质量控制重点就是预应力钢筋控制张拉应力与设计要求相符合,还要保证预应力钢筋的伸长值也在规定的范围之内,并使得灌浆计量得以更加的准确。三是在钢绞线下料施工过程中需要遵循其设计的长度,要清理干净钢绞线表面的锈迹与杂物,并利用砂轮机进行相应的切割,切割完成后应采取相应措施防止钢绞线散头,需要根据各个束量进行科学合理的编束、绑扎,在绑扎材料选择方面,应选择20到22号之间的铁丝进行绑扎,在绑扎完成后采用整束牵引法进行穿束施工,首先要扎紧钢绞线束端,并套上穿束器,随后将穿束器的引线穿过孔道,随后在前端用利用慢速卷扬机拉动,在后端由人工将钢绞线送进,直到两端的露出的长度满足工作需要为止,为保证预应力的准确性,穿好的钢绞线要无扭结且保持顺直状态,为保证管壁完好,束头也应该处于顺直状态,在完成钢绞线的穿束工作后,需要尽快的进行张拉压浆施工,为了防止管道有湿气进入,要在管道端口用彩条布包裹密封;四是在预应力管道设置方面要严格按照施工设计方案进行,对预应力张拉进行施工的前提是混凝土的轻度,弹性规模符合相应设计要求,一般控制在设计强度的80%;五是当出现管道堵塞现象时,相应施工人员首先需要对堵塞位置进行相应的标注,具体标注应在管道的外侧进行,具体处理堵塞问题时,要采取缓慢的开孔措施,应用冲击钻,尽量避开管道中主筋位置,从而对管道内的堵塞物进行清除,针对于混凝土构件出现裂缝影响路桥工程施工中预应力技术施工质量的控制,可以采取相关措施,控制温差,以免裂缝再次产生。

四、预应力技术在路桥工程中应用要点分析

(一):波纹管的安装技术要点

在进行波纹管安装时,唯有保证安装的准确性,才能使得张拉施工顺利完成,与此同时要注意尽量减少孔道的磨损;具体安装时要严格按照施工图纸的要求,对预应力曲线坐标进一步确定,要确保其标准应定在波纹管的底边,并在一边的侧模内把曲线弹出;还要对波纹管的位置进行科学合理的确性,随后将波纹管用钢筋支架固定住,在间距控制方面应维持在60cm左右,并做好相应的焊接作业,焊接作业需要在箍筋上进行,箍筋时要保证保护层垫块具有很好的稳定性。在完成波纹管的安放工作后,应选用短的钢筋波纹管之上施行相应的压管作业,并将波纹管紧紧绑扎在箍筋之上,从而有效确保了波纹管安放的牢固、稳定性,以免在混凝土浇筑过程中出现波纹管浮出、移动等问题,提升波纹管安装质量。

(二):设置灌浆孔技术要点

管道灌浆工作主要在有粘结的预应力中进行相应的应用,在具体进行管道灌浆作业施工时,首先要设置灌浆孔,由相关的数据表明,将灌浆孔设置成泌水孔道的曲线预应力管道灌浆效果是最好的,在具体设置时,一般情况下要设置三个点在同一梁上,灌浆孔应设置在低点位置,保证了其低于泌水孔,从而才能够确保在进行具体灌浆施工作业中从泌水孔顺利排出孔道内的空气与水。在波纹管的固定与安装时,要用钢锥在波纹管上进行相应的凿孔作业,在波纹管上面覆盖带嘴塑料弧形压板以及海绵垫片,并用铁丝进行绑扎固定,从而确保其牢固稳定性,将塑料管接到嘴上,并将其引出梁面,距离最好控制在4至6cm。

(三):张拉预应力技术要点

在对桥梁工程进行具体的张拉预应力施工之前,首先要检测相应的设备是否符合施工要求,在确定设备符合相应施工要求之后方可进行张拉施工作业。通常情况下,预应力张拉施工的主要控制依据为油表的读数值与钢绞线伸长值,但实际过程中因对千斤顶的多次使用,从而在一定程度上改变了缸内的摩擦系数,结果导致油表的灵敏度降低,进而对判断依据的准确性也造成了一定影响。因此,在具体的桥梁施工过程中,需要严格按照相关规范进行,梁体的强度与施工要求相符合时,才能进行预应力张拉施工作业,并在完成张拉施工作业之后,需要进行相应的压浆作业,且也要严格按照施工要求进行,以免出现梁体横向刚度不足或因张拉时间过长而导致的侧弯问题发生,对桥梁工程质量造成不利影响。对于后张法预应力桥梁来说,其长度很长,因此在张拉方式选择方面要选择两端张拉方式,并保证两端千斤顶的升降速度要一致,以免出现过大的偏心力使得桥梁发生侧弯现象。要严格依照张拉顺序进行相应的张拉施工,满足对张拉施工的各种要求,可以先进行部分预应力筋进行张拉,针对梁体施加一定的预压应力,保证其能够承受自身荷载重量,因此可以先将台座上的梁体移出,并严格按照相关要求进行施工,并确保其符合施工要求,最后做好相应的养护工作。

五、桥梁工程施工预应力技术的具体应用

(一):现浇混凝土中预应力技术应用

混凝土结构类型是路桥工程施工最常见的类型,在对混凝土结构施工中很容易出现裂缝现象,特别是当混凝土构件温差过大时,最容易产生裂缝,不仅对路桥工程产生比较直接的不利影响,在一定程度上也影响着路桥工程的美观性。因此可以在浇筑混凝土的过程中添加一些具有支撑作用的预应力材料,可以有效改善这一问题,具体添加方式如下,先要严格按照路桥工程的施工要求,对混凝土原材料进行优化配合,采用振捣方式振捣混凝土,并对强度做好相应的设计,从而满足原先设计方案中对预应力的要求。最后将碳素棒添加到原混凝土材料中,经过一段时间的振捣后将其取出即可,一般情况下混凝土在使用前会闲置一段时间,为避免在这段时间内混凝土出现分层离析的现象,因此要做好对混凝土观察工作,一旦出现比较显著的分层现象,需要重新对混凝土进行振捣,从而确保混凝土材料得以实现充分的融合。

(二):受弯构件中预应力技术的应用

由于钢筋混凝土受弯构件承受的荷载非常大,因此在对其加固的过程中需要用强度较高的材料,一般在施工材料选择上会选择高强度的碳纤维,且在操作上也很便捷,并将相应碳纤维片粘贴到预支钢筋混凝土受弯构件上,从而达到加固其构件的目的,此外,还可以有效提升抗拒荷载的变形能力。在对桥梁工程进行设计及施工的具体过程中,应用碳纤维贴片技术要充分考虑到受弯构件的初始内力,之所以如此是因为混凝土构件还未进行实施加固施工其本身就已经具备相应的拉应变与压应变,若初始的内力较大,那么就会快速缩减混凝土构件受压区域初始压应变到极限压应变过程的时间,因此碳纤维片承受的应力也就很小,故而无法充分发挥碳纤维片材料强度的优势,也就无法充分发挥其本身的作用,造成了不必要的浪费。因此在进行粘贴碳纤维片材料时,要按照初始应变大小来确定对碳纤维片所受到的预应力大小,从而有效提升碳纤维片材料的应力,充分发挥碳纤维片材料高强度特性。

(三):桥梁加固中预应力技术的应用

对于桥梁进行加固的过程来说,主要目的就是进一步强化构件的强度、刚度,并有效改善桥梁结构的整体性能。具体施工中,通过借助预应力技术,可以最大限度的增强薄弱构件的承载力。可以利用施工材料本身具有的高强度通过施工来改善结构的性能,从而有效恢复道路桥梁的承载能力,并使路桥工程使用年限得到有效的延长。主要借助辅助性的材料作用于相对薄弱的构件,使得构件强度得到加强,与此同时,还可以有效降低薄弱构件所承受的荷载,主要方式如下:在薄弱构件上通过钢板进行加固作业或针对薄弱位置实施预应力的处理;还可以在购件或混凝土表面通过粘贴碳纤维布来进一步对薄弱构件进一步强化加固。

(四):多跨连续梁中预应力技术的应用

多跨连续梁一般分为两种,一种是正弯矩区,另一种是负弯矩区。一般情况下,正弯矩区位于跨中的位置,负弯矩区多位于支座的位置。若果其抗剪承载力或抗弯承载力难以满足实际要求,那么就需要对其进行加固处理,加固位置主要就是针对梁进行加固,加固的方式有多种,例如增大梁下的截面、利用碳纤维片进行粘贴等,其中在正弯矩区抗承载力不够的情况下,主要利用粘贴碳纤维方式进行处理,增大梁下的截面可以有效提升梁承载力,但会改变原来的设计与功能,并且为使得梁的自重大大增加。

总结:综上所述,预应力技术在路桥工程施工中发挥着重要的作用,预应力技术在路桥工程施工中的应用有效降低了路桥工程施工的成本,提升了路桥工程的施工质量,需要施工企业针对每个施工环节做到严格的把控,从而有效保证预应力技术的作用得到充分的发挥,从而全面提升路桥工程的质量,为整个路桥事业的发展奠定坚实的基础。

参考文献:

[1]崔春田.路桥工程施工中预应力技术的应用[J].工程技术:文摘版:00248-00248.

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[3]徐秀凤.浅析路桥施工中预应力技术的应用[J].黑龙江交通科技,2013(12):91-91.

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