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摘要:我国公路建设正呈现出快速发展的趋势。积极运用现代路桥技术提高桥梁施工质量以及提高桥梁设计承载力是现代公路建设设计与施工企业面临的首要工作,运用现代路桥技术有效提高桥梁设计使用寿命以及施工质量能够极大的促进我国经济的发展,促进我国公路工程建设的发展。预应力混凝土技术所具有的高抗裂能力、高抗渗性能以及高刚度、高强度等特点使得其在现代路桥公路中有着重要的应用,其对我国桥梁工程受用寿命、承载力的提高有着重要的意义。
关键词:桥梁工程预应力存在问题解决方法
1 预应力技术概述
预应力技术在桥梁工程中的应用是通过预应力技术在混凝土工程中的应用,构成预应力混凝土构件,以此使混凝土构件产生的预应力状态用以减小或抵消外荷载所引起的拉应力,即借助于混凝土较高的抗压强度来弥补其抗拉强度的不足,达到推迟受拉区混凝土开裂的目的。桥梁工程中预应力混凝土结构通过采用高强度钢材和高强度混凝土,使预应力混凝土构件具有抗裂能力强、抗渗性能好、刚度大、强度高、抗剪能力和抗疲劳性能好的特点,并达到节约钢材、混凝土、减小结构截面尺寸、降低结构自重、防止开裂和减少挠度的目的。预应力混凝土技术能够使桥梁工程更加经济、轻巧与美观,能够有效增加桥梁工程施工寿命。
2梁预应力施工
2、1孔道成形
预埋塑料和金属波纹管等方法都能使预应力管道成形,可以开始铺设波纹管的前提是成功安装框架梁支承筋后。波纹管穿进梁端,和腹板箍筋焊接在一起,达到定位的效果。使用把两根波纹管连接在一起的大一号,长度为300—350mm的波纹管接头。套管中间就是连接口,为了避免接缝处漏浆,可以在接口处缠绕3层宽塑料胶带,达到密封的效果。要保证两根波纹管连接的地方足够紧,否则在穿筋时出现翻皮现象。波纹管处在孔道端部和预埋铸铁承压垫板喇叭管相接的地方,防止接缝漏浆的现象的出现。
2、2下料
首先检查钢绞线质量是否符合设计要求,保证钢绞线表面无裂纹毛刺,机械损伤,氧化铁皮或油迹。钢绞线的下料长度L按以下公式计算:
LX=LT+LZ+LW
其中LT--钢绞线埋入构件内的曲线长度(平面水平长度L+曲线增长)。
LZ--预应力筋(工作长度)张拉长度;预应力筋张拉长度依据图纸要求预留。
LW--下料误差。
安装前,根据预应力曲线坐标,准确在梁钢筋上放线,然后将架立筋焊接在梁箍筋上,其高度误差不超过±10mm、纵向误差不超过30mm,固定钢筋间距不得大于0.5m。焊接完毕,反复检查位置、标高是否符合设计要求,并经监理工程师检查合格后,方可进行穿波纹管。穿管完后,要用扎丝固定波纹管。
2、3排气孔布置。
由于锚垫板带有灌浆孔,在孔道中不再布置灌浆孔。混凝土浇筑前须在波纹管上设置排气管。排气管设置在波纹管曲线的波峰处。做法为:在波纹管上开洞(波纹管上的洞在混凝土浇筑后凿开),并将其用细管引出梁顶面绑扎定位。管道长度露出混凝土构件表面不小于100mm,管道内径不小于16mm。排气管应逐跨设置。排气管构造如图1:
3用钢筋线对预应力进行穿筋
按长度下好料的预应力筋要想穿进预先埋设好的波纹管内,必须在成功对波纹管进行安装以后。穿筋后要对张拉端预应力钢筋外漏长度进行观察,了解其是否可以符合张拉要求,与此同时,为了不让它出现重叠或脱离的现象,就应该对固定端锚具垫板的位置进行及时的调整。为了以后更方便的安装锚具,就要使同束内各根预应力钢绞线适当的错开现象出现在穿筋的过程中。
3、1张拉
可以张拉的条件就是腹板和中横梁混凝土的强度达到了90%以后。张拉的方法是两端对称拉伸,以先张拉独立柱墩横梁钢束达到50%,后对腹板钢束进行张拉,最后将横梁钢束拉伸到100%的顺序进行张拉。而在同类型钢束中需先中腹板后边腹板,张拉时还要左右对称是腹板纵向预应力钢束的张拉顺序。
3、2压浆和封锚
预应力拉张一结束就要抓紧时间使用C50水泥浆开始压浆,在这一过程之前,为了清楚孔内粉渣一类的杂物,要对孔道进行清水加压法冲洗,冲洗结束后要通过空压机除去孔内的积水,确保压浆设备处在一个相对较好的状态,要想一次性压完集中在一起的孔道,可以采取先下后上的压浆顺序,带阀门的短管一定要安装在每个压浆孔道两端的锚塞进出浆口的地方,为了在压浆结束后及时的封闭,确保在有压状态下使孔道上的水泥浆凝结。孔道压浆需使用真空压浆法是在波纹管管道太长的情况下,使压力保持在1.0Mpa,第二次补浆是在另一端流出浓浆并持荷三分钟后。砂轮切割机在完成压浆后把预应力筋的张拉端部外漏钢绞线切断,留出大概40mm的长度,最后使用混凝土对钢筋网再浇筑封端进行密封。
4出现在桥梁预应力工程中的问题和解决方法
4.1出现在施工过程中的问题
裂缝问题出现在预应力构件张拉之前:温差引起的收缩造成的裂缝是预应力构件张拉前出现裂缝问题的主要原因,裂缝现象在钢筋结构的使用过程中是不能够杜绝的,所以要尽可能的在预制场内构件的时候避免裂缝的出现。
4、2波纹管堵塞
堵管主要指在混凝土浇筑后波纹管出现堵塞的现象。产生波纹管堵塞的原因是施工人员在施工过程中没有严格按照规范要求安装波纹管,引起波纹管定位不准确造成弯折,接头松动,脱开漏浆;或者是在浇筑过程中,施工人员操作不当,波纹管被踩、挤、压瘪造成波纹管破裂,造成混凝土水泥浆渗入到波纹管而堵塞了波纹管。另外,波纹管本身的质量缺陷,波纹管存在孔洞,也会引起水泥浆渗漏造成的堵管。
4、4孔道堵塞问题
由于预留孔道堵塞或塌陷,造成了预应力钢筋不能顺利通过,影响张拉的效果,进而影响灌注施工过程质量。在水泥还尚未凝固之前就抽芯是造成这种情况的原因,这样就导致强度,如果抽芯太迟,还可能造成橡胶抽拔管被拔断的情况出现。
5解决措施
5、1保证施工质量的措施
在施加预应力至锚固后封端期间,若没有采取有效的屏蔽措施,禁止操作人员在锚具正前方活动。在张拉过程中,测量伸长值或拆卸工具锚时,操作人员应站在千斤顶侧面,应禁止非预应力施工人员进入张拉区域。
从开始张拉到孔道压浆完毕的整个过程中,要防止敲击锚具、钢绞线和碰撞张拉设备。在张拉过程中,若发现张拉设备运转声音异常,必须立即停机进行检查维修。设定油压泵上的安全阀,调至在最大工作油压下能自动打开的状态。油压表安装必须紧密满扣,保证油泵与千斤顶之间采用的高压油管连同油路的各部接头完整紧密,油路通畅,在最大工作油压下保持5分钟以上不能漏油。若发现问题应及时修理更换。
5、2预防裂缝的方法
防止裂缝发生的最关键因素就是要对构件内部过大的温差进行很好的控制,因为表面温度直接影响裂缝的出现。拆模时间可以延长薄壁构件,为了避免粘接,要把隔离剂涂在预制构件和台座之间,以便构件热胀冷缩不影响构件。
5、3避免堵管的方法
先要对堵管的位置采取预应力钢筋曲线坐标的方式进行确认,在避开主筋位置的地方通过冲击钻慢慢地实施开孔,保证波纹管中不再有水泥浆,达到波纹管中的钢绞线能顺利的通过并且能够自由伸缩的效果,以上所说的就可以解决堵管问题。防止堵管的发生有以下几个步骤;(1)在施工之前对波纹管的质量进行仔细的检查;(2)保证波纹管的安装位置准确无误;(3)对套管的结头和其密闭性进行很好的检查;(4)对浇筑混凝土过程中的波纹管做好保护工作。
6结论
综上所述,现代桥梁工程施工中预应力技术的应用越来越广,同时对施工企业的技术要求也相对提高。现代路桥施工企业必须要针对现代桥梁工程施工发展科学的规划自身技术水平提升事宜,以技术人才培养为基础,提高企业桥梁施工技术水平,以此保障企业在工程施工过程中能够按照工程设计要求积极应用现代预应力技术保障工程的施工质量,以此提高企业的综合市场竞争力。同时施工企业还要注重施工管理体系的完善,以此保障预应力混凝土构件制作质量,为保障桥梁工程施工质量奠定基础。对施工人员的培训要更加的严格,使操作水平有相应程度的提高,才能使施工任务圆满的完成。
参考文献:
[1]刘浩,王嘉豪.预应力混凝土工程施工技术管理[J].桥涵施工与管理,2009,10.
[2]黄晓军.路桥工程中預应力混凝土技术特点与应用的分析[J].建工信息,2009,11
[3]张俞宁.预应力混凝土桥涵施工管理[J].桥涵资讯,2008,11.
[4]刘宏伟.预应力混凝土施工过程中预应力筋的制作、张拉与放张技术控制与管理[J].建筑资讯,2009,11.
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:桥梁工程预应力存在问题解决方法
1 预应力技术概述
预应力技术在桥梁工程中的应用是通过预应力技术在混凝土工程中的应用,构成预应力混凝土构件,以此使混凝土构件产生的预应力状态用以减小或抵消外荷载所引起的拉应力,即借助于混凝土较高的抗压强度来弥补其抗拉强度的不足,达到推迟受拉区混凝土开裂的目的。桥梁工程中预应力混凝土结构通过采用高强度钢材和高强度混凝土,使预应力混凝土构件具有抗裂能力强、抗渗性能好、刚度大、强度高、抗剪能力和抗疲劳性能好的特点,并达到节约钢材、混凝土、减小结构截面尺寸、降低结构自重、防止开裂和减少挠度的目的。预应力混凝土技术能够使桥梁工程更加经济、轻巧与美观,能够有效增加桥梁工程施工寿命。
2梁预应力施工
2、1孔道成形
预埋塑料和金属波纹管等方法都能使预应力管道成形,可以开始铺设波纹管的前提是成功安装框架梁支承筋后。波纹管穿进梁端,和腹板箍筋焊接在一起,达到定位的效果。使用把两根波纹管连接在一起的大一号,长度为300—350mm的波纹管接头。套管中间就是连接口,为了避免接缝处漏浆,可以在接口处缠绕3层宽塑料胶带,达到密封的效果。要保证两根波纹管连接的地方足够紧,否则在穿筋时出现翻皮现象。波纹管处在孔道端部和预埋铸铁承压垫板喇叭管相接的地方,防止接缝漏浆的现象的出现。
2、2下料
首先检查钢绞线质量是否符合设计要求,保证钢绞线表面无裂纹毛刺,机械损伤,氧化铁皮或油迹。钢绞线的下料长度L按以下公式计算:
LX=LT+LZ+LW
其中LT--钢绞线埋入构件内的曲线长度(平面水平长度L+曲线增长)。
LZ--预应力筋(工作长度)张拉长度;预应力筋张拉长度依据图纸要求预留。
LW--下料误差。
安装前,根据预应力曲线坐标,准确在梁钢筋上放线,然后将架立筋焊接在梁箍筋上,其高度误差不超过±10mm、纵向误差不超过30mm,固定钢筋间距不得大于0.5m。焊接完毕,反复检查位置、标高是否符合设计要求,并经监理工程师检查合格后,方可进行穿波纹管。穿管完后,要用扎丝固定波纹管。
2、3排气孔布置。
由于锚垫板带有灌浆孔,在孔道中不再布置灌浆孔。混凝土浇筑前须在波纹管上设置排气管。排气管设置在波纹管曲线的波峰处。做法为:在波纹管上开洞(波纹管上的洞在混凝土浇筑后凿开),并将其用细管引出梁顶面绑扎定位。管道长度露出混凝土构件表面不小于100mm,管道内径不小于16mm。排气管应逐跨设置。排气管构造如图1:
3用钢筋线对预应力进行穿筋
按长度下好料的预应力筋要想穿进预先埋设好的波纹管内,必须在成功对波纹管进行安装以后。穿筋后要对张拉端预应力钢筋外漏长度进行观察,了解其是否可以符合张拉要求,与此同时,为了不让它出现重叠或脱离的现象,就应该对固定端锚具垫板的位置进行及时的调整。为了以后更方便的安装锚具,就要使同束内各根预应力钢绞线适当的错开现象出现在穿筋的过程中。
3、1张拉
可以张拉的条件就是腹板和中横梁混凝土的强度达到了90%以后。张拉的方法是两端对称拉伸,以先张拉独立柱墩横梁钢束达到50%,后对腹板钢束进行张拉,最后将横梁钢束拉伸到100%的顺序进行张拉。而在同类型钢束中需先中腹板后边腹板,张拉时还要左右对称是腹板纵向预应力钢束的张拉顺序。
3、2压浆和封锚
预应力拉张一结束就要抓紧时间使用C50水泥浆开始压浆,在这一过程之前,为了清楚孔内粉渣一类的杂物,要对孔道进行清水加压法冲洗,冲洗结束后要通过空压机除去孔内的积水,确保压浆设备处在一个相对较好的状态,要想一次性压完集中在一起的孔道,可以采取先下后上的压浆顺序,带阀门的短管一定要安装在每个压浆孔道两端的锚塞进出浆口的地方,为了在压浆结束后及时的封闭,确保在有压状态下使孔道上的水泥浆凝结。孔道压浆需使用真空压浆法是在波纹管管道太长的情况下,使压力保持在1.0Mpa,第二次补浆是在另一端流出浓浆并持荷三分钟后。砂轮切割机在完成压浆后把预应力筋的张拉端部外漏钢绞线切断,留出大概40mm的长度,最后使用混凝土对钢筋网再浇筑封端进行密封。
4出现在桥梁预应力工程中的问题和解决方法
4.1出现在施工过程中的问题
裂缝问题出现在预应力构件张拉之前:温差引起的收缩造成的裂缝是预应力构件张拉前出现裂缝问题的主要原因,裂缝现象在钢筋结构的使用过程中是不能够杜绝的,所以要尽可能的在预制场内构件的时候避免裂缝的出现。
4、2波纹管堵塞
堵管主要指在混凝土浇筑后波纹管出现堵塞的现象。产生波纹管堵塞的原因是施工人员在施工过程中没有严格按照规范要求安装波纹管,引起波纹管定位不准确造成弯折,接头松动,脱开漏浆;或者是在浇筑过程中,施工人员操作不当,波纹管被踩、挤、压瘪造成波纹管破裂,造成混凝土水泥浆渗入到波纹管而堵塞了波纹管。另外,波纹管本身的质量缺陷,波纹管存在孔洞,也会引起水泥浆渗漏造成的堵管。
4、4孔道堵塞问题
由于预留孔道堵塞或塌陷,造成了预应力钢筋不能顺利通过,影响张拉的效果,进而影响灌注施工过程质量。在水泥还尚未凝固之前就抽芯是造成这种情况的原因,这样就导致强度,如果抽芯太迟,还可能造成橡胶抽拔管被拔断的情况出现。
5解决措施
5、1保证施工质量的措施
在施加预应力至锚固后封端期间,若没有采取有效的屏蔽措施,禁止操作人员在锚具正前方活动。在张拉过程中,测量伸长值或拆卸工具锚时,操作人员应站在千斤顶侧面,应禁止非预应力施工人员进入张拉区域。
从开始张拉到孔道压浆完毕的整个过程中,要防止敲击锚具、钢绞线和碰撞张拉设备。在张拉过程中,若发现张拉设备运转声音异常,必须立即停机进行检查维修。设定油压泵上的安全阀,调至在最大工作油压下能自动打开的状态。油压表安装必须紧密满扣,保证油泵与千斤顶之间采用的高压油管连同油路的各部接头完整紧密,油路通畅,在最大工作油压下保持5分钟以上不能漏油。若发现问题应及时修理更换。
5、2预防裂缝的方法
防止裂缝发生的最关键因素就是要对构件内部过大的温差进行很好的控制,因为表面温度直接影响裂缝的出现。拆模时间可以延长薄壁构件,为了避免粘接,要把隔离剂涂在预制构件和台座之间,以便构件热胀冷缩不影响构件。
5、3避免堵管的方法
先要对堵管的位置采取预应力钢筋曲线坐标的方式进行确认,在避开主筋位置的地方通过冲击钻慢慢地实施开孔,保证波纹管中不再有水泥浆,达到波纹管中的钢绞线能顺利的通过并且能够自由伸缩的效果,以上所说的就可以解决堵管问题。防止堵管的发生有以下几个步骤;(1)在施工之前对波纹管的质量进行仔细的检查;(2)保证波纹管的安装位置准确无误;(3)对套管的结头和其密闭性进行很好的检查;(4)对浇筑混凝土过程中的波纹管做好保护工作。
6结论
综上所述,现代桥梁工程施工中预应力技术的应用越来越广,同时对施工企业的技术要求也相对提高。现代路桥施工企业必须要针对现代桥梁工程施工发展科学的规划自身技术水平提升事宜,以技术人才培养为基础,提高企业桥梁施工技术水平,以此保障企业在工程施工过程中能够按照工程设计要求积极应用现代预应力技术保障工程的施工质量,以此提高企业的综合市场竞争力。同时施工企业还要注重施工管理体系的完善,以此保障预应力混凝土构件制作质量,为保障桥梁工程施工质量奠定基础。对施工人员的培训要更加的严格,使操作水平有相应程度的提高,才能使施工任务圆满的完成。
参考文献:
[1]刘浩,王嘉豪.预应力混凝土工程施工技术管理[J].桥涵施工与管理,2009,10.
[2]黄晓军.路桥工程中預应力混凝土技术特点与应用的分析[J].建工信息,2009,11
[3]张俞宁.预应力混凝土桥涵施工管理[J].桥涵资讯,2008,11.
[4]刘宏伟.预应力混凝土施工过程中预应力筋的制作、张拉与放张技术控制与管理[J].建筑资讯,2009,11.
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。