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桥梁施工中预应力技术探讨

2020-07-04郭旺

装饰装修天地 2020年10期
关键词:预应力桥梁技术

郭旺

摘    要:当前我国的科学技术在不断的发展和进步,与此同时也影响着对桥梁的建设,使得桥梁的建设也得到了发展,除此除此之外,我国的城市建设也在成正比例的趋势不断发展,在这其中,预应能力的施工得到广泛的使用,这种技术应用到桥梁建设中会有良好的效果。

关键词:桥梁;预应力;技术

1  引言

预应力混凝土引入国内后蓬勃发展,从最初的试用预应力轨枕到全面推广,在工程界掀起了预应力技术巨浪。尤其在桥梁路网不断规划完善的时代背景下,高等级桥梁建设速度加快,预应力混凝土在桥梁中得以充分运用、发展,但预应力混凝土施工中仍存在很多问题,尤其现代预应力混凝土多以高强钢架与高强混凝土按现代设计概念和方法设计的高标准预应力结构,施工时预应力过程控制工艺及预应力结构在运营期间维护还存在较多问题。

2  预应力技术优势

2.1  稳定项目构件性能

桥梁项目建设中,受弯与受拉构件中应用预应力技术,一定程度上,可以确保构件有更加稳定与安全的性能。这主要是因为,应用预应力技术,使得各构件拉力增强,桥梁项目施工中,还能有效预防混凝土裂缝问题的出现。项目施工中,如果已经发生混凝土裂缝,但不同构件间拉力可降低对混凝土的损伤。另外,混凝土构件中,适当地增加预应力,可有效降低混凝土构件的荷载承受力,在此基础上,逐渐修复混凝土结构裂缝。桥梁项目施工中,逐步增强构件抗疲劳性,确保构件性能得到充分发挥,增强桥梁项目运行的安全与稳定性。

2.2  对项目自重量进行调整

桥梁项目建设中,应用预应力技术,能够增强构件性能的稳定性,还可有效调整桥梁项目自重量。桥梁项目建设中,应用预应力施工技术,保障施工材料质量,以此为预应力技术发挥辅助作用。因此,桥梁项目建设中,所用混凝土有较强的粘性,钢筋强度大,以此保障项目施工质量,降低材料应用成本,以此减小项目自重量,提高钢筋材料使用效率。基于经济层面对预应力技术应用进行分析,那么该技术利于降低项目施工成本,同时创造更多的经济与社会效益。因而,桥梁项目建设中,应用预应力技术对项目自身或施工部门发展,发挥着非常重要的作用。

3  桥梁施工中预应力技术

3.1  波纹管安装技术

目前比较常用的波纹管有圆形和扁形两大类,施工单位在桥梁工程的预应力施工前应按照设计要求合理选择波纹管的类型和规格,确保波纹管的壁厚、内径等规格参数能够符合设计标准,例如波纹管内截面面积最小值应达到预应力截面的2倍。同时施工单位还应对波纹管外观的完好性、强度、荷载能力、抗冲击能力以及环刚度等指标参数进行全面的检测,各项检测合格后才能进场使用。在安装波纹管施工时,施工人员应通过定位钢筋在模板上将波纹管固定牢固,以防止其在浇注混凝土过程中出现位移变形等现象。在安装时要确保钢筋位置与钢束孔道相符合,如果出现不一致情况时,应采取对钢筋位置进行调整的方式来确保二者的一致性,尽量避免随意改变波纹管位置。施工人员在安装施工过程中还要对钢筋间距进行严格的控制,以确保钢筋间距不超过0.8m。此外,为了保证波纹管的牢固平顺安装,施工单位还应对扁平以及曲线管道上设置的钢筋采取加密处理措施。

3.2  锚固穿索施工技术

在桥梁工程的预应力施工中,钢绞线以及锚具是关键性的施工材料和设备,因此施工单位应按照设计标准严格控制钢绞线以及锚具的质量性能。施工人员应对钢绞线进行彻底的清理,防止有油脂等污染物存在于钢绞线表面,以便于穿索以及粘接作业的顺利实施。在完成波纹管的安装施工后,施工人员应对波纹管端头进行打磨,以提高其平滑度,然后在端头处将锚具埋设牢固,并利用千斤顶等设备进行张拉作业。目前比较常用的锚具主要包括固定锚具以及上拉端锚具。通过在桥梁工程的预应力断面应用预应力锚具,可以使桥梁结构的稳定性得到明显的提高。

3.3  张拉施工技术

在预应力张拉施工中,施工单位应通过现场试验来准确掌握孔道摩擦阻值,并根据孔道长度、角度以及摩擦系数等来准确计算张拉预应力筋时的具体张拉力以及伸长量。在张拉力的计算中应根据单端张拉或者两端同时张拉的不同张拉方式来合理选择计算方法,以确保计算结果的准确性。在桥梁桥工程的预应力张拉施工实践中,应首先对桥梁混凝土结构强度进行检测,当其达到设计强度标准后的8~10d左右可以开始张拉作业。在张拉施工中应采取分段分批的张拉方式,以便对混凝土结构受应力作用的影响进行合理的控制。在对纵向钢束进行张拉施工时应在两端同时张拉,且在张拉过程中应防止有不平衡束出现。张拉施工时应首先张拉长束,并按照从腹板到顶板的顺序,从外向内依次进行张拉。施工人员应加强对油压表的检测,以准确中掌握预应力变化。当张拉持荷时间达到5min左右,且伸长量达到设计标准时,施工人员应将钢束锚固牢固。

3.4  压浆技术

施工單位在压浆前应严格按照浆液的配比设计控制所有成分的用量,并将压浆设备以及抽真空设备安装到位。施工人员应将短管接头分别设置在管道量测,并与抽真空级和压浆机可靠连接。在灌浆时应按照自下而上的顺序连续进行,并要做好相关的排气措施,以确保孔道内浆液的密实度能够符合施工要求。在压浆机启动前,施工人员应确保管内无积水等存在,之后才能将真空机开启。当管内真空度达到施工标准后才能开始压浆。压浆开始时,可以适当控制压浆速度,当压力上升后再将压浆速度加快。在压浆过程中当真空管内流出泥浆时,则及时关闭真空机连接阀门,且应同时将排废管阀门打开,以便于水泥浆的顺利排出。当浆液稠度比较适中时,应关闭真空端阀门。当压力出现不断上升,达到0.5~0.6MPa左右时,施工人员应采取2min左右的保压处理措施,之后可开启压浆泵,避免压力过低。当完成全部压浆作业后,应将压浆泵完全关闭。

4  桥梁施工中预应力技术实际应用

4.1  在大型桥梁中的应用

在桥梁之中有着不同的分类,按照工程规模可以分为大型桥梁工程和中小型桥梁工程,规模越大,施工难度越大,内部结构越复杂。大型桥梁中有着极多的组成构件,相互之间的作用关系混乱如果不能对其进行良好处理将很容易引发工程病害等问题。在多跨桥梁工程中,跨中部分会受到正弯矩的作用,会对桥梁工程形成向下的拉力,而多跨桥梁的支座部分则会受到负弯矩的作用,会对桥梁工程形成向上的拉力,但一般的混凝土不能够承载这样多变的作用力。因此,必须要利用预应力技术来对混凝土进行加固,从而保证桥梁整体以及各环节能够承受足够的作用力,提高其安全性与稳定性。

4.2  在路面施工中的应用

当前交通流量不断增加,给桥梁路面造成了非常大的影响,经过车辆的反复碾压使混凝土路面逐渐产生裂缝,一方面影响了整个工程的美观,另一方面也会给整个桥梁埋下不稳定性隐患。因此,可以采用预应力技术来对此问题进行改善,既可以通过改善混凝土本身质量的方式来实现,也可以应用预应力钢筋来实现。应用预应力钢筋可以提高混凝土中骨料以及钢筋之间的黏合力,从而避免混凝土路面在长期应用过程中出现裂缝。目前已经有越来越多的施工团队开始利用预应力技术来提高混凝土路面的稳定性,但如何进一步提高预应力技术应用水平,这还需要施工人员和技术人员进行更多考虑,比如在混凝土中通过施加预应力来避免横向裂纹的出现,或者在弯道路面对混凝土施加预应力。

5  预应力施工注意事项

5.1  钢绞线质量要过关

在预应力施工中,钢绞线作为主要材料之一,其质量的优劣、材质的选择,都决定了桥梁工程的建设效果。目前建材市场中应用较多的钢绞线,按照材质可分为铝包钢绞线、不锈钢绞线、镀锌钢绞线等几种类型,要注意结合工程需要进行科学选择。此外,低松弛钢绞线是近年来在大跨度工程中常用的一类材料,相比于普通的预应力钢绞线,它的内部应力损失更慢,因此使用寿命更长。而随着技术的成熟,低松弛钢绞线的价格也在一路走低,甚至低于普通钢绞线,可以在桥梁工程中推广使用。无论施工单位选择哪种类型的材料,都要严格执行“三检”制度,采购前要求供应商提供产品合格证,并按照抽样检测的方法,确定同一批次的产品中,瑕疵率不超过2%。另外在钢绞线到场后、使用前,也需要分别进行一次检查。尤其是对于一些规模较大的桥梁工程,由于建设周期长,很多钢绞线需要在现场临时存放一段时间。存放期间要注意做好环境管理,防止钢绞线出现生锈,沾染油垢,保证钢绞线的使用性能。

5.2  混凝土性能控制

首先是在混凝土的材料组成和配比设计上,可以适当增加一定比例的添加剂,例如调凝剂、粘结剂、阻锈剂等,可以起到改良混凝土性能的效果。根据验证,在混凝土制备过程中加入增强剂,可以显著提高混凝土的硬度、密度等参数,最高可提高60%左右,效果明显。需要注意不同外加剂的用法、用量等均有要求,应做到合理使用。其次是在混凝土浇筑时,要注意进行振捣,减少混凝土中气泡的含量,提高桥梁主体结构的强度、抗拉力。振捣应在混凝土浇筑厚度达到20cm以后开始,然后一边浇注、一边振捣。振捣时要遵循“快插慢拔”的操作原则,保证混凝土整体密实性。振捣时还要注意观察混凝土表面,不再出现新的气泡后可以停止振捣。最后,在预应力张拉之后,还要使用仪器检查桥梁混凝土结构是否有变形、开裂等问题。可以采取有损检测,即使用设备在桥梁工程的混凝土结构上,选取若干位置点,进行钻孔取芯,检查样品是否有孔洞、裂缝等问题。推荐使用无损检测,例如超声波检测、X射线检测等,可以在不破坏混凝土结构的前提下,更加精准、快速的判断混凝土内部是否存在裂缝。

5.3  选用高素质人才

对于任何工程来说,相关工作人员的选用都是极其重要的,一旦选择了较为完善,具备高素质的人才,才能够使得相关技术的使用得到更高程度上的质量保障,以大工程为例,其需要时间较长,所需人员也较多,不确定性也较高,所以高素质人才的选用会要求更高。对于施工人员进行相关激励机制的确定,并且对其进行相关的培训,才能够使得他们的技术应用更加完善,更加完备,并且施工人员应该具备更好的优良品质。对其进行筛选,才能够使得相关技术得到更好的应用。

6  结语

综上所述,受技术工艺、施工管理、材料选择等方面要素的影响,预应力施工技术在桥梁工程应用中依旧存在着诸多方面的缺陷与不足,制约着桥梁工程建设事业的健康有序发展。因此,技术人员应该从桥梁工程项目的客观实际需求出发,充分遵循预应力施工技术的基本规律,创新施工理念,优化施工流程,提高施工质量,并不断总结预应力施工技术经验,实施技术创新,为提高桥梁工程建设质量,保障城市经济社会持续健康稳定发展保驾护航。

参考文献:

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