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預應力技術對公路橋樑工程的應用探討論文

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摘要:我國科學技術近年來取得了突飛猛進的發展,在建築行業中,很多技術逐漸得到了完善,並在應用中取得較好的應用效果,其中,預應力技術的應用較爲廣泛。我國的公路橋樑建設步伐正隨着城鎮化建設的發展而逐漸擴大,工程兩提升的同時,對施工技術的要求也越來越嚴格。預應力技術是近年來橋樑施工中的重要技術之一,該技術的應用效果直接關係着橋樑工程質量的好壞。本人分析公路橋樑工程中預應力技術的應用,希望爲繼續改進技術要點提供參考。

預應力技術對公路橋樑工程的應用探討論文

關鍵詞:公路橋樑;預應力技術;應用

引言

由於我國地質環境多樣複雜,山川湖泊較多,對公路橋樑施工帶來了一定的施工難度,嚴重影響施工進展。雖然道路施工技術日漸成熟,但當前施工建設要求也在逐漸嚴格。在現階段的公路橋樑施工階段,普遍採取預應力技術,能夠在一定程度上爲公路橋樑施工提供便利之處,同時其運作過程較爲繁瑣,很多問題也隨之出現。所以,對於公路橋樑施工過程當中採用預應力技術而出現的問題,需要進行深入研究並加以解決,使工程質量與安全得到保障。

1公路橋樑工程施工中對預應力技術的具體應用

1.1工程中混凝土預應力技術的應用

對於公路橋樑施工工程來講,其中涉及到的施工環節很多,而預應力技術的應用相對廣泛,特別是混凝土結構施工中,往往會應用到預應力技術。混凝土預應力施工主要包含以下幾種:混凝土箱梁預應力的應用施工、混凝土板樑預應力的應用施工。混凝土多快連續樑預應力的應用施工和混凝土簡支T樑預應力的應用施工等。在混凝土結構的公路橋樑施工環節中,預應力技術應用能夠有效提升混凝土構件的抗剪性、抗滲性、抗裂性和抗疲勞性等,並在混凝土材料與鋼材材料的使用方面做出一定的節省。透過應用預應力技術,可使公路橋樑施工中各個混凝土構件減輕自重,並且在公路橋樑建設的結構方面、撓度方面與介面尺寸方面存在較好的控制作用,防止公路橋樑出現裂縫的情況[1],能夠進一步提升預製板的跨越能力、抗震性能和穩壓性能。以上的幾種混凝土構件預應力應用施工都是預應力技術應用的典型實例。在預應力應用中,爲保證混凝土構件的結構強度,在工程中需要對材料與設計進行嚴格要求,同時施工中也要同樣嚴格對待,必須保證公路橋樑工程中各個混凝土構件施工符合工程要求標準,防止工程質量不過關,出現抗剪性、抗滲性不足及開裂等工程質量問題。預應力技術的應用,在很大程度上可強化公路橋樑結構的穩定性,同時降低主拉的基本應力,實現對樑板等構件剛性的提升,保證工程更加便捷與安全。

1.2多跨連續樑工程中預應力應用分析

路橋施工中,多跨連續橋樑施工較爲常見。一般情況下,施工人員主要將跨中位置當成正彎距,而把支座位置當成負彎距,需要選擇與之對應的加固抗彎承受力。此外,如果出現抗剪承載力不足的情況,也需要進行加固措施處理,在實際公路橋樑施工中,較爲普遍的方法是加大梁下截面面積。如利用加大梁下截面以此提升粱承載力,不利於原有設計的實現,同時間接增加了結構自重[4],影響了結構安全。科學技術發展的同時,以往的懸臂澆築施工技術逐漸得到完善,使多跨連續橋樑施工中混凝土預應力的應用具有更加廣闊的應用前景。特別是工程中的大變形量伸縮縫與大位移支座方面的施工,預應力應用比較廣泛。而施工中的連續橋樑,由於受到溫度變化、負載情況等多種外界因素影響,而導致其撓度和結構內力受到影響,進而對於多跨長聯的連續橋樑施工,提出了更加嚴格的安全需求。

2工程中應用預應力技術尚存在的問題

2.1預應力構件發生斷裂

公路橋樑工程中混凝土構件採用預應力施工中,存在構件開裂現象。通常是橋樑在超荷載情況下,導致混凝土構件承受力超出能力範圍,造成裂隙發生,這種現象無法避免,但需要限定在一定的範圍內,儘可能降低對工程質量的影響。而構件在生產之間也防止受幹縮和溼縮影響而產生裂縫。此種裂縫具有較爲明顯的特點,比如,常分佈在構件表面,無規律性,分佈也不夠均勻,裂縫較細。而樑板類別的構件,較多的是以短向的方式分佈,個別情況下也會在箍筋上分佈[5]。裂縫發生的情況較多,與荷載大小有較大關係,荷載越大,裂縫也就越大,隨着時間的延長,裂縫會越來越大,進而使建築的安全性和穩定性受到影響,甚至會造成結構坍塌,出現人身安全事故。

2.2波紋管孔道漏漿問題

波紋管施工在路橋工程中有重要地位,但因波紋管便於製作和施工,因此在後張法預應力孔道中波紋管應用廣泛。現階段我國很多製作波紋管的材料質量不能達標,進而造成波紋管強度、剛度不夠理想。這將導致工程施工中波紋管容易出現管軸線發生偏位,使波紋管在安全過程中因出現預應力位置差異或者剛度不達要求而造成的管軸線偏位與彎折。如果軸線偏位,將會使轉角增加,進而使錨墊板同保溫管不能有效安裝,從而出現漏漿情況。通常波紋管安裝時有專門使用的錨具,在進行結構綁紮鋼筋的過程裏,需要對波紋管的定位安裝嚴格要求,安裝後需要適當調整波紋管,防止波紋管鬆動。當波紋管與橫隔樑鋼筋發生衝突時,將橫隔板鋼筋彎起來繞過,嚴禁將橫隔板鋼筋截斷。

2.3預應力孔道的壓漿質量問題

路橋施工中,一般會應用預應力孔道施工,實施壓漿處理。這種方式主要包含兩個作用:其一,採取此種施工方式能夠保證結構與預應力筋之間相互協調;其二,此種施工能夠降低預應力筋發生生鏽情況。然而,在工程施工中,因爲種種原因導致預應力孔道壓漿處理不到位,壓漿不夠飽滿,並容易出現漏灌或者漏漿問題。主要是在漿體水膠比(%)的比例控制上不夠合理,0.4~0.45的比例不符合規範標準,進而造成孔道難以飽滿。隨着新型外加劑JMH-3的應用,能夠控制水膠比(%)在0.26~0.28之間;同時高度攪漿階段,保證轉速在1000r/min,能夠提升漿體流速達到12s左右(標準要求流動速度爲14~18s)。因此,即使選擇一般的壓漿工藝施工,也可使壓漿質量得到保證。同時,進行一次壓漿處理施工時,由於孔道長度過大,導致壓漿效果無法達到要求標準。所以,在進行二次壓漿處理時,需要嚴格處理,從而解決因孔道過長而造成的問題。這裏需要着重考慮的是,二次壓漿處理要在一次處理後的漿液初凝後,方可進行。

2.4預應力張拉的質量問題

在公路橋樑中的主樑的反拱大,以至於橋面鋪裝施工的實際厚度變化較大,易造成橋面損壞,影響行車的順適而且預應力超過極限,會發生錨下混凝土的壓力過大而出現沿預應力鋼筋方向無法恢復的裂縫。在施工的過程中,應該避免張拉應力過大的問題。應當確保施工時相應的技術指標,能滿足規範和設計要求,符合工程建設和施工要求的需要,才能利於預應力技術的發揮。預應力技術應滿足遵循同步、張拉對稱的原則,同時應儘可能減少對其設備的移動次數,並符合設計要求。對箱型截面樑,若設計無規定,應從結構中軸開始,左右對稱進行張拉。應該採用的張拉技術,要保證對橋樑施加的預應力受力均勻、對稱,防止發生因不用錨墊板的部位出現應力過大而導致變形。在對張拉施工的過程中,保證張拉機具備保持在穩定範圍的保壓持荷後同步放張,在張拉施工過程中可以利用張拉系統智能數顯進行控制,控制中能實時對張拉數據進行精確的控制。並根據對方當前的張拉力值,及時作出調整,可以更準確地進行兩端同步張拉,而且儀器自動記錄了所有張拉數據,可以根據需要打印出來。

3公路橋樑施工中預應力技術應用要點

3.1預應力鋼材選擇

爲防止波紋管出現堵塞情況,或者出現裂縫現象,必須對預應力鋼材進行科學選擇。當前,公路橋樑預應力施工中傳統多以相應的預應力鋼絞絲、鋼筋、鋼絲爲主,而近年來低鬆弛鋼絞線的逐漸使用,使人們把其輕便、高效、以及高性價比等諸多優勢展現出來,逐漸替代了傳統產品[6]。上述幾種預應力鋼材性能各不相同,因此在實際施工工程中,需要根據具體施工內容科學選材,主要可以根據以下幾個方面進行考慮:即鋼材規格、幾何參數、品種,以及其鬆散性、延展率、伸長率和鬆弛度等因素,予以綜合考慮以滿足預應力施工要求。

3.2墩頂溼接縫澆築

公路橋樑中起主要支撐作用的是混凝土的整體性能強弱。因此,對於混凝土配比方面,必須保證其低收縮、高強度以及高韌性,以此滿足施工所需。關於簡支結構連續橋樑,需要注意的.是,澆築墩頂溼接縫混凝土前,應提前做好樑端橫隔板、樑端面的鑿毛工作,也可以進行水泥漿洗刷工作,或者利用粘結劑,以此提升混凝土之間的連接性能。進行墩頂溼接縫澆築工作,必須嚴格按照施工要求,規範操作[7]。特別注意的是,墩頂溼接縫澆築必須充分考慮實際天氣溫度情況,保證施工階段在溫度較低、變化較小的情況下開展;若天氣變化較大,比如溫度突然提升,則亦須確保混凝土超過20%強度以上。而如果遇到溫差大於15℃的情況,可以透過設定勁性骨架,以此防止墩頂溼接縫的澆築受到影響。張拉頂板負彎矩預應力鋼束,齒板下錨具在使用前,需要對錨具進行硬度試驗,檢驗滿足要求才可以投入使用。使用前,須對張拉機具予以配套校驗,並繪製張拉力和壓力錶讀數間的關係曲線。值得注意的是,當連續段砼強度達到設計標準的95%時,兩端對稱張拉,並以同步養生試件予以相應控制。一般張拉的程序如下:0→初應力(15%)→2倍初應力(30%)→1.00con(持荷5min)→錨固。張拉控制採取雙控的方式,主控油表壓力讀數,輔助方法即參看伸長量。另外,爲避免側彎的情況出現,建議實施逐根對稱、單根張拉的方式。

3.3預應力效應分析

公路橋樑預應力施工中,其效應的分析是關鍵環節,考慮的因素多,需要的技術、經驗都要求較爲成熟,比如技術工人、設計人員的經驗和資歷等,任何一個環節短板,都會造成整體效應計算的偏差,進而導致後續工作的連續性問題,到時在排查起來困難重重。因此,在效應分析時,一定做好篩選和監察工作,務必使其滿足施工要求。另外,效應分析結果出來後,在後續的施工中,亦要對施工人員進行一定的考量,比如施工者須對預應力使用的錨具,整個預應力施工體系,以及預應力筋規格等內容有初步或深入的瞭解。

4結語

綜上所述,公路橋樑施工中,預應力技術的應用愈發廣泛,其意義不言而喻。應注意的是,在預應力技術實施的過程中要不斷積累經驗,綜合考慮施工條件、施工材料以及預應力效益等因素,確保滿足設計要求,以保證公路橋樑的施工質量,爲路橋施工竣工後正常投入使用、延遲使用壽命,以及避免因質量問題導致的重點事故發生奠定堅實基礎。

參考文獻:

[1]官水根,陳桂財.探討預應力技術在公路橋樑工程施工中的應用[J].中國水運月刊,2014,14(06):270-271.

[2]樑增輝.淺談預應力技術在公路橋樑工程施工中的應用[J].建築工程技術與設計,2015(13):773-773.

[3]馬富強.預應力技術在公路橋樑工程施工中的應用研究[J].建築工程技術與設計,2015(14):796-796.

[4]李躍.預應力技術在公路橋樑工程施工中的應用研究[J].建築工程技術與設計,2015(15):703,1352.

[5]周龍華.預應力技術在公路橋樑工程施工中的應用研究[J].大科技,2015(8):156-156,157.

[6]王浩虹.預應力技術在公路橋樑工程施工中的應用研究[J].建築工程技術與設計,2015(4):274-274.

[7]樑學森.預應力技術在公路橋樑施工中的應用研究[J].房地產導刊,2014(18):268-268.