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路桥施工预应力技术应用论文

2021-10-09 来源:易榕旅网
路桥施工预应力技术应用论文

【摘要】预应力混凝土桥梁施工过程中必须严格按照相关规范、技术标准进行设计施工,全面提高工程质量,尽量减少和延缓裂缝的出现,保证结构物的整体性和耐久性。

为适应我国经济的发展,缓解交通问题给人们生产生活带来的不便,预应力混凝土结构的应用范围将更加广阔,因此必须加强提高预应力技术水平的科研工作。预应力混凝土桥梁预制安装施工质量直接影响桥梁质量、使用寿命和营运安全,务必引起广大从业人员的高度重视,切实抓好每道工序、每个环节的质量控制,确保桥梁梁板预制安装工程的质量。

一 预应力混凝土的施工特点

预应力混凝土施工,必须同时考虑施工时结构受力情况和现场施工条件,而采取相应的施工方法。如对于大跨度预应力混凝土连续梁、T型钢构、斜拉桥,往往采用悬臂挂篮无支架施工方法,即在桥墩两边平衡悬臂分节段浇筑混凝土,后期节段是靠已浇节段来支撑,各节段经历浇筑、张拉、不断地加载(移动挂篮)等过程,逐步完成全桥的施工。自架设体系的悬臂施工法,使这种桥型的结构性能和施工特点达到高度的协调统一,且每一节段均充分发挥了预应力的作用,实现了荷载平衡。节段悬臂施工法是预应力混凝土桥梁施工技术发展的结果,是预应力等效荷载观点的直接体现,它为大跨度桥梁在世界各地的迅速发展,开辟了新的途径。

在路桥施工的过程中,应用预应力技术,主要是在路桥的混凝土施工中实现。在混凝土工程中,预应力技术的应用主要体现在,对混凝土构件的构建。在混凝土的施工过程中应用预应力技术,是通过利用混凝土构建中产生的预应力状态,实现对混凝土中外荷载拉应力的减小或者抵消作用。换一种说法就是,预应力技术的应用是利用混凝土中的高抗压强度,弥补预应力抗拉强度的不足,实现对受拉区混凝土开裂推迟的目的。预应力技术在路桥施工中的应用,主要是构建预应力混凝土结构,利用预应力混凝土结构较高强度的混凝土和钢材,保证预应力混凝土在路桥施工的过程中,具有较强的抗裂能力、较大的刚度、较好的抗疲劳性能和抗渗性能、较高的强度和抗剪能力等特点,可以实现对路桥施工过程中混凝土和钢材等施工材料的节约,对施工中的结构截面尺寸进行减小,降低路桥混凝土结构的自重,防止混凝土开裂并且可以减少挠度等目的。

二、预应力技术在公路桥梁应用中的问题 (一)预应力钢筋张拉伸长量不足问题

往往在实际施工的过程中,会出现类似预应力钢筋的伸长量不足的问题,这方面原因包括两点,或者是预应力的钢筋预留管道不够顺直,使预应力的钢筋与管道内壁摩擦力增大,而在控制张拉应力没有发生变化的前提之下,预应力钢筋平均张拉应力,受摩擦力影响而降低,导致了钢筋伸长量不足。或者是实际工程中,采用的预应力钢筋弹性模量及理论计算时,采用的弹性模量数据出现了误差,结果计算的伸长量和实际伸长量不相同。

(二)预应力钢筋管道的堵塞问题

还有一些原因,是部分工程施工人员的专业技术与经验不足造成的,在预应力混凝土的浇筑过程中,经常会出现一些野蛮施工的情况,甚至于还有部分工程根本没有对混凝土做好及时养护措施,这些都有可能引起预应力钢筋预留管道不通,出现堵塞,使预应力钢筋张拉工作无法顺利进行,继而会影响到预应力钢筋张拉实际效果,还会导致预应力的钢筋理论计算值和实际拉长值出现较大误差,最终会对桥梁施工的工期与预算产生非常大的影响。

(三)预应力筋的定位

预应力筋的数量应该严格按设计时的要求铺设,以保证位置的准确,平面要顺直,彼此互不扭绞等。张拉端在设置时,要保证锚板与预应力筋的垂直,承压板安装好以后必须固定牢固,以防止混凝土浇筑时发生移位。当预应力筋位置遇有施工洞以及预留洞口时,保证预应力筋的位置,不断也不绕,要离洞口边距30mm,且束布置。

(四)预应力混凝土张拉前出现裂隙的问题

在使用荷载作用下钢筋混凝土结构出现裂隙是无法避免的,对于一部分预应力\"b\"类构件也允许出现一定程度小裂隙,可是应该减少在预制场内预制构件的裂隙。混凝土构件在张拉前,出现裂隙原因往往是干缩与温差所造成的,这种裂缝一般出现在构件的表面处,当然,也会出现在箍筋的位置,但宽度较小,分布出不均匀,梁板类的构件则多沿构件短方向分布,它平行于短边,其深进与贯穿的裂缝也常与

短边的方向平行,这种裂缝一般沿构件全长呈分段形态出现,部分裂缝则从构件顶面一直延伸到构件的侧面。

三、预应力混凝土的质量控制 3.1 确保混凝土质量

混凝土应保证具有设计要求的强度、良好的和易性及泌水性,且质量均匀性要好。影响混凝土质量的因素有配合比、搅拌、运输、浇注、振捣、养生等环节。其中混凝土配合比是控制其质量的最重要因素,在满足其施工要求的情形下应尽量减少单位用水量,相应地也减少单位水泥用量,从而减少混凝土水化热,减少由于混凝土的徐变与收缩而引起的预应力损失和施加预应力之前的收缩裂缝。

3.2 重视预应力管道安装

预应力管道安装准确与否直接影响到梁体的受力情况与设计是否一致,关系到桥梁施工质量,是预应力施工中的重点。在管道安装过程中,主要需加强对管道定位进行控制,避免混凝土浇筑时出现管道上浮及漏浆现象。预应力管道安装施工、混凝土灌筑前,要严格对以下要点进行控制:管道位置是否正确、平顺性如何、有无漏浆处、是否严格密封等。

3.3 正确应用扁锚和扁锚连接器

由于扁锚的张拉工艺是采用逐根张拉,整体张拉设备技术不成熟,导致钢绞线受力不均匀。采用扁波纹管留孔,扁孔空间很小,孔道摩阻大,特别是超长孔道采用一端张拉工艺,问题更加严重。由于扁孔本身空间小,孔道压浆困难,无法做到孔道压浆饱满。建议箱梁

底板、腹板、空心板梁等结构禁止采用扁锚。对于扁锚连接器的应用更要慎重,尤其是5孔和3孔连接器,由于设计构造不合理会导致偏心受力,不宜推广使用。

3.4 合理选择混凝土浇注后张拉时间

有的工程通过掺加早强剂,提高混凝土早期强度,一般浇注混凝土3天后就开始张拉预应力,这是不可取的。因为混凝土强度和弹性模量增长是不同步的,强度增长快,弹性模量增长慢,早期混凝土变形大,过早张拉预应力会使预应力损失增大,导致桥梁承载力不足,而出现众多裂缝病害。

3.5 张拉工艺质量控制

国内现浇大跨度预应力连续箱梁底板预应力束一般采用一端张拉的工艺。根据国内外相关规范规定:跨度≥30m以上的预应力桥梁,均要求采用两端对称张拉工艺,才能保证跨中有效预应力和桥梁在恒载和活载作用下跨中所需抵抗弯矩的建立;否则会导致跨中承载力不足,而产生正截面裂缝。根据交通部专门调查资料,已通车的公路桥梁中,几乎都出现过由于张拉工艺不适合而产生大量裂缝的现象。

四、结语

总之,预应力混凝土桥梁施工过程中必须严格按照相关规范、技术标准进行设计施工,全面提高工程质量,尽量减少和延缓裂缝的出现,保证结构物的整体性和耐久性。

参考文献

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