论预应力技术在桥梁施工中的优势及常见问题的预防论文_曾鹏

论预应力技术在桥梁施工中的优势及常见问题的预防论文_曾鹏

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摘要:当前我国桥梁建设发展迅速,各类大跨度现代型结构的桥梁不断涌现,预应力技术在桥梁施工中的应用也越来越广泛,本文作者根据工作实践就预应力技术在桥梁建设中的优势进行了分析,而后究其常见问题及预防措施进行了探讨。

关键词:预应力技术;桥梁施工;常见问题预防

引言

桥梁工程项目建设中运用的施工技术相对较多,而预应力技术是其中运用较为普遍,较为重要的一种,它的运用,在很大程度上提升了桥梁的工程质量和使用寿命,使桥梁工程能够有更高的安全性,对桥梁建设的发展具有积极的推动作用。

一、桥梁工程施工建设中融入预应力施工技术的优势

1、有利于提升桥梁结构的稳定效果

预应力技术的运用机理就是通过对桥梁承载结构进行预先应力施加来抵消其在后期运行中车辆运行压力的影响,预应力施工技术的运用可以强化构件结构之间的拉力,以此来降低相应混凝土结构当中发生裂缝等病害问题的机率,并且就算在混凝土结构中已经出现了裂缝,也会由于这一拉力作用而消减影响,提升混凝土结构承载效果,降低其运行疲劳问题,为桥梁结构构件运行可靠性优化提供帮助。

2、能够提升桥梁结构内应力的分布效果

由于桥梁结构通常在建设过程中存在体量大、应力分布较为复杂的情况,运用预应力技术可以有效调整桥梁结构内部应力情况,使之达到应力平衡的效果,为桥梁结构使用耐久性优化提供保障。

3、能够有效降低桥梁结构的自重压力

桥梁预应力结构因为充分利用了高强度混凝土、高强度钢筋等材料,因此能有效的减少钢筋的用量和构件截面尺寸,使之自重弯矩占总弯矩的比例大大减小,从而降低了运行中桥梁结构所受到的压力,有效的优化了桥梁结构对自身重量的承载效果。

二、桥梁建设中运用预应力施工技术时常见问题的预防及处理措施

1、预应力筋滑丝、断丝的预防及处理

预应力筋在张拉与锚固时,由于各种原因,不可避免地产生个别力筋滑移和断裂现象,其结果会导致预应力筋受力不均,甚至使构件不能建立足够的预应力。因此需要采取一定的控制措施来加强张拉程序的管理。(1)滑丝的原因分析:滑丝的原因较多,一般是预应力筋锈蚀较严重或表面有污油、杂物;锚下垫板喇叭口内有混凝土或其它残渣;夹片丝有损坏或丝有生锈、油污、杂物;夹片尺寸不合适,力筋粗细不一致等。(2)断丝的原因分析:引起断丝的原因主要有钢绞线相绞缠而发生受力不均,导致各别钢绞线张拉力太大;预应力筋在运输、安装中受到机械损伤;千斤顶和油表未按规定标定校核或油表失灵,造成张拉力过大;锚圈放样不准,支承板倾斜,千斤顶安装不正等。(3)滑丝或断丝的预防措施:认真做好预应力筋、锚具、夹具等材料的储存及运输工作,避免材料受潮生锈或遭受碰撞受损;施工前对锚具与夹具进行检验,不合格的予以更换;严格按规程对预应力筋进行梳理编束,并正确绑扎;张拉时遵守操作规程,控制好张拉力,缓慢匀速的进行张拉等。(4)滑丝或断丝的处理:施工中如果滑丝或断丝的数量超出了规范值,原则上应对已断的钢丝或损伤的夹片进行更换,再重新张拉至设计应力值。当不能更换时,在许可的条件下,可采取补救措施,如提高其他束预应力,但须满足设计上各阶段极限状态的要求。

2、预应力筋孔道变形、堵塞的预防及处理

在后张法预应力施工过程中,由于施工时操作不当或因管材的强度、刚度不足等原因,在混凝土浇筑后预应力筋孔道常出现变形或堵塞的现象,轻则增加孔道的摩阻力,重则影响预应力筋的穿束。(1)预防措施:①严把管材质量关,选择质量可靠的厂家产品,同时做好材料进场的复验。②管道安装前,认真检查管材的类别、型号、规格及尺寸,检查有无孔洞、裂缝等。③加强管道端头和接头的密封处理,防止浇筑混凝土时水泥浆从端头或接头缝进入孔道。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆④必要时可在管道内增设内撑管来提高管道的强度和刚度,防止因混凝土的重力或振捣器振力挤压而使管道产生变形。⑤按时检查和维护施工设备,防止因设备出现故障而导致压浆中断,造成管道堵塞。(2)管道堵塞的处理:在压浆过程中因设备故障造成浆液堵塞的,可在水泥浆液凝固前用高压水泵泵入清水将管道内的水泥浆液冲洗出,待设备故障排除后重新进行压浆。如果是在预应力筋穿束前,孔道已经堵塞,预应力筋无法进行穿束,首先应准确找出堵塞位置,用冲击钻对堵塞处进行钻孔,排除堵塞物,疏通预应力管道,再穿预应力筋待张拉完毕后用高一等级的微膨胀混凝土封堵孔洞。但应注意任何对梁体的手术都应经研究验算确认方案后实施,梁体手术不能影响结构安全及使用功能。

3、预应力锚下混凝土变形开裂问题的预防及处理

锚下混凝土在张拉中发生变形开裂也是后张法预应力混凝土施工中常出现的问题,如果处理不当,将直接影响桥梁的工程质量、造成安全隐患。(1)锚下混凝土变形开裂的原因主要有:①锚垫板质量差,在张拉力的作用下发生变形、凹陷、开裂。②锚下钢筋安装不规范,少放或漏放钢筋,致使钢筋混凝土承载力下降。③混凝土强度未达标就进行张拉作业。④锚下混凝土不密实,存在蜂窝、孔洞等。(2)预防措施:①在锚具安装前对锚具进行外观、硬度检查及静载锚固性能试验,杜绝使用不合格的锚具。②严格执行验收程序,确保锚下钢筋安装质量。③在现场制作同条件养护的混凝土试块,试块强度满足张拉强度要求后再进行张拉作业。④加强锚下混凝土的振捣控制,由于张拉端头锚具安放处往往钢筋密集,混凝土不宜振捣密实,这时可以采用直径较小的振捣棒配合附着式振捣器进行振捣。⑤做好模板的孔洞、缝隙封堵,防止振捣混凝土时浆液渗出而影响混凝土密实度。(3)锚下混凝土崩裂的处理:在张拉时发现锚下混凝土出现崩裂,首先应查明崩裂的原因,再相应制定处理方案。常规处理方法为:凿除崩裂部分的混凝土,梳理加密锚下钢筋,如果锚下钢筋配筋不足,可钻孔植筋,将植入钢筋和原有钢筋焊接牢固后安装锚垫板,锚垫板可以适当加厚,以增强其承载能力。再浇筑高强度混凝土或环氧树脂混凝土。待混凝土强度满足要求后,重新进行预应力张拉作业。

4、预应力筋伸长量偏差过大的预防及处理

预应力筋的张拉一般采用以张拉应力控制为主,以预应力筋伸长量校核为辅的原则。由于预应力筋张拉时现场环境条件复杂,在实际张拉中往往会出现实际伸长值与计算伸长值偏差较大的现象。因此要认真分析影响预应力筋伸长值的因素,提前做好防范措施。(1)伸长值偏差的原因主要有:①实际孔道线形与设计线形相差过大,导致实际预应力摩阻损失与理论计算值产生偏差。②预应力筋的实际弹性模量和截面面积与设计采用值存在偏差。③施工中很少有工程对摩擦系数进行实际测量,而是根据规范查表获取孔道壁的摩擦影响系数u和孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数k。但实际上,由于各种材料性质、施工质量的不同,摩擦系数有一个很大的波动范围,所以对于一些重要工程必须对孔道摩擦系数进行实测。④管道或预应力筋生锈对摩阻力造成影响。⑤张拉设备未作标定或表具读数离散性过大等。(2)预防措施:①检测预应力筋的实际弹性模量及截面面积,以实际值修正计算值。②确保预应力预留孔道定位准确。③根据预应力筋长度及管道线形确定适宜的初始张拉力,以致能更准确的测量预应力筋的实际伸长值。④配套使用千斤顶和油表,并按规定进行校核标定。⑤进行预应力孔道摩阻力实测试验等。(3)伸长值偏差过大的处理:当预应力筋实际伸长值与计算伸长值偏差在-6%以下时,应分析其原因,并采取措施后,应进行一次补张拉。当偏差在+6%以上时,必须停止张拉,查明原因并记录在案,排除原因后才能继续张拉。

结束语

总之,在我国工程技术不断优化的当今时代,桥梁结构施工中运用新型施工技术的需求在不断增强,预应力技术在实际施工中不仅需要有很强的施工技能水平,同时要求施工技术人员在安全意识与技术管理意识方面有很好的表现,这样才能更好的保证桥梁工程的施工安全与质量。

参考文献

[1]宋盼盼.高速公路桥梁施工中预应力施工技术的应用[J].佳木斯职业学院学报,2019(06):236+243.

[2]王少林.公路桥梁施工中体外预应力加固技术分析[J].交通世界,2019(13):94-95.

论文作者:曾鹏

论文发表刊物:《城镇建设》2019年第12期

论文发表时间:2019/8/26

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