探讨公路桥梁施工中的技术措施

2019-10-04 版权声明 举报文章

探讨公路桥梁施工中的技术措施

[摘 要]随着公路桥梁建设规模的扩大,预应力混泥土结构因其具有充分利用材料的高强度性能,可以有效防止混泥土裂缝,减轻结构自重,加大桥梁跨径,刚度大,型车舒适等优点,在公路桥梁上得到普遍的应用。然而,伴随着预应力技术的普遍应用,由预应力技术引起的施工质量问题也不断增多,以预应力张拉施工最为突出。预应力张拉施工因其工艺相对较复杂,要求预应力结构施工的专业性强,在实际施工中存在诸多质量问题。本文针对预应力道路桥梁施工中的一系列问题,进行了调查和分析,对施工中出现的若干预应力技术问题提出了建议。

[关键词]公路桥梁;桥梁施工;技术措施

中图分类号:K928.78 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0188-01

引言:

近年来,预应力混凝土结构由于其具有能充分利用材料的高强度性能,有效地防止混凝土裂缝,减轻结构自重,增大桥梁跨径,刚度大,行车舒适等优点,在公路桥梁施工上得到普遍的应用。

一、预应力技术在公路桥梁施工中的应用

1、预应力技术在受弯构件中的应用

由于碳纤维具有较高的强度,并且施工也比较简单,因此采用碳纤维片材对钢筋混凝土受弯构件进行加固的方法得到广泛的应用。但是由于在对受弯构件进行加固前结构已存在初始内力,混凝土已具有初始的压应变和拉应变,因此当受压区混凝土的压应变达到混凝土的极限压应变时,受弯构件达到了极限承载力。

2、预应力技术在加固施工中的应用

道路桥梁加固一般是通过对构件的补强和对结构性能的改善来恢复或提高现有道路桥梁的承载能力,以延长其使用寿命,适应现代交通运输的高要求。然而,实际上卸载的目的就是为了减小加固施工时混凝土的初始应变。此时可预先对构件施加预应力,使受压区产生拉应力,受拉区产生压应力,减小构件在初弯矩作用下的拉应变和压应变,以提高在构件达到极限承载力时的应变增量和加固钢筋的应力,使加固钢筋得到充分发挥。

3、预应力技术在钢筋混凝土多跨连续梁的应用

多跨连续梁有正弯矩区和负弯矩区,一般在支座处为负弯矩,跨中为正弯矩。当梁的抗弯承载力和抗剪承载力不满足要求时,需要进行加固处理。跨中正弯矩区抗弯承载力不满足时,可用粘贴碳纤维的方法进行加固,施工相对比较容易,其主要的原因是所加纵筋锚固的问题不宜解决。随着预应力技术在公路桥梁工程中的应用越来越广,出现的施工质量问题也不断增多。尤其是预应力张拉施工,因其工艺相对较复杂,要求预应力结构施工的专业性强,在实际施工中存在诸多质量问题。

二、在公路桥梁施工常见的预应力张拉问题

1、预应力钢筋张拉伸长量不足

主要原因:预留管道不顺直,致使预应力钢筋与管道内壁的摩擦阻力增加,虽然控制张拉应力未发生改变,但是因预应力钢筋的平均张拉应力降低,而导致伸长量不足;所取预应力钢筋的实际弹性模量与理论计算伸长量时所采用的弹性模量数据有一定的差异。

2、管道堵塞预应力钢筋无法穿入

堵管是指在混凝土浇筑后波纹管出现堵塞的现象。堵管会容易导致后期预应力钢绞线穿束无法通过或张拉预应力时钢绞线实际伸长值与设计计算值相差很大,给施工带来不必要的麻烦,既影响了施工工期,又耗费了人力。引起堵管的主要原因:由于管道接头处理不好、管壁有小孔或在振捣混泥土时不注意波纹管振漏,在浇筑混泥土时产生漏浆现象,而漏入管道的砂浆或水泥浆粘固,造成波纹管堵塞;在穿入钢筋时,端头将波纹管接头处管壁刺破产生卷曲。

3、预应力损失过大

引起预应力损失的原因与施工工艺、材料性能及环境影响有关。但是由于有的施工不够规范,致使实际施工状况与原估算的应力损失的施工情况不完全相符,导致实际预应力损失大于原估算值。预应力管道安装质量控制不严格;张拉龄期过早;如今梁的预制较多采用早强剂或增强混泥土的级配强度,梁体浇筑的4~5天后混泥土强度就能达到设计强度的75%以上,有时甚至超过90%。《公路桥涵施工技术规范》对龄期未作明确要求,因此,梁体混泥土浇筑4~5天后就开始出现张拉。砂的级配不规范:先张法张拉施工采用砂箱法放张工艺时,如果选用的砂级配不规范,砂的空隙率大,张拉后砂箱因压缩引起预应力损失偏大。

三、预应力相关问题解决措施

1、预应力钢筋张拉伸长量不足的防治措施

在预埋预应力钢筋管道时,对每个坐标位置都严格按照设计数据准确定位并固定牢靠,使整体管道线形保持圆滑顺直,尤其是禁止有由施工而造成的局部弯曲,在浇筑混泥土前务必经过认真的检查后才可实施施工,并在进行混泥土浇筑振捣时要特别注意,振捣棒不能直接碰撞管道,避免预应力管道发生偏移。

在计算预应力钢筋张拉的理论伸长量时,预应力钢筋的弹性模量要通过试验取得实际数据。

2、管道堵塞问题的解决措施

遇到管道堵塞问题时,首先应根据预应力筋坐标曲线,标注漏浆孔管道堵塞的准确位置,且避开梁的主筋位置,采用冲击钻进行缓慢开孔,以清除波纹管中的水泥浆块,使钢绞线能顺利穿过波纹管并能够自由伸缩。其次待张拉结束后用高等级微膨胀混凝土封堵孔洞。

3、预应力过大解决措施

首先,加强对预应力材料的检验和各工序的质量控制。其次,严格控制梁体中混凝土的龄期,在梁体开始张拉前,除了对梁体混凝土的强度有一定的要求外,还需对梁体混泥土龄期也进行控制,避免过早张拉。再次,在进行设计时就强制规定龄期必须达到10天以上才可进行张拉,以免因减少混凝土收缩和渐变引起的预应力损失和梁体反拱度过大。最后,采用级配良好的石英砂。

四、结束语

预应力技术无论是从理论上还是工程实际运用,都已经过几代人的不断研究和创新,已发展为一种比较成熟的技术,并且预应力技术已在道路和桥梁施工中普遍运用,然而,预应力张拉施工工艺相对较复杂,要求预应力结构施工的专业性强,造成施工中仍存在许多的不足,本文针对预应力桥梁施工中可能出现的问题进行分析,以期引起相关设计和施工人员的高度重视。

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