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道路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题分析

发布时间:2017年6月19日

    我国,最早的预应力技术应用于钢筋混凝土轨枕上,由于这种混凝土结构有着较强的稳定性能。之后,在各类项目施工当中都逐渐应用到了预应力技术, 尤其是在道路桥梁施工当中应用较广泛。预应力技术有着高强度的特性, 对混凝土开裂的现象能够有效的降低,使整体结构的自重能够减轻,进而使桥梁结构跨度能够增加。可是在实际施工当中,还存在着较多问题有待解决,下面我们来分析下。
    1· 预应力技术的优点
    在道路桥梁建设当中, 预应力技术不仅被用到了路桥结构方面,同时还被应用于路桥的维修加固、提升大型构件、顶推施工及山体边坡一类的加强锚固等方面, 因为通过应用预应力技术不但可以使道路桥梁的施工材料能够节约, 还能够使其自重减少,让结构的抗裂能力和抗渗能力能够加强,使结构的竖向剪力和主拉应力能够降低, 也能使结构刚度得到一定的提高,并且它有着结构形式简易,施工工艺方便,设计既可靠又安全等优点,所以,在道路桥梁建设中广泛应用到了预应力技术, 特别是现阶段我国正在提升和大力开发交通设施构建中, 它在道路桥梁的使用寿命和承载能力的增强上起着重要作用。
    2· 在道路桥梁施工中对预应力技术的应用
    2.1 路桥钢筋混凝土结构当中对预应力技术的应用
    钢筋混凝土结构当中常常避免不了混凝土裂缝的出现,尤其是在道路桥梁当中比较大型的钢筋混凝土构件和结构中,更容易产生裂缝。而应用预应力技术是在钢筋混凝土构件及结构使用前或加载前, 对受拉区域的混凝土事先施加一定的压力,也就是说通过混凝土受拉区域对钢筋进行张拉,之后再经过钢筋本身的回缩性能, 让混凝土受拉部分事先承受钢筋施加的力量。因为当混凝土构件或结构在承受外部施加的压力时, 一定会先对受拉区域混凝土所承受的预压力进行抵消,之后方能让混凝土受到相应拉力,这样做能够非常有效的对混凝土的伸长进行限制,以做到延缓裂缝,甚而是不会产生裂缝的目的。
    2.2 在碳纤维片中的预应力技术应用
    由于道路桥梁有着在构件受弯性能上要求较高及跨度大等特征, 它的受弯构件与结构一般都是较大型的钢筋混凝土组成的箱梁和T 型梁。在路桥钢筋混凝中对土梁进行加固一般采用的是碳纤维片粘贴方法, 这主要是运用碳纤维本身高强度,另一方面它的施工工艺也相对容易,所以慢慢被普遍性运用。特别是把预应力技术应用在碳纤维片中,使其优点得到了更大程度的发挥, 进而使道路桥梁钢筋混凝土性能得到有效提升。所以,应用预应力的碳纤维片被更广泛的运用到道路桥梁的改造与加固当中了。
    2.3 在混凝土路面中预应力技术的应用
    把预应力技术应用在道路桥梁的混凝土路面当中, 是最近几年才慢慢兴起与普及的一项举措, 它的原理和作用与道路桥梁混凝土中应用预应力技术几乎是一样的, 也是经过配置预应力钢筋来对混凝土路面做到相应的控制, 最终实现延缓裂缝和不产生裂缝的目的。而后在路桥的混凝土路面施工当中进行有效的纵向预应力施加, 以做到使混凝土路面中出现的横向收缩开裂能够避免, 现在这种技术经过不断改进已经逐渐成熟。
    3 ·预应力应用在道路桥梁中的主要问题有哪些
    3.1 波纹管孔道出现漏浆
    许多经过后张法进行施工的预应力筋孔道通常由波纹管形成的。在施工当中, 许多施工企业为了使施工成本能够节省,选用的都是质量不过关,钢质不好及波纹管厚度达不到的材料, 这种材料做出的波纹管在张力及强度上都不能与施工要求一致, 就是说它与预应力混凝土构造的施工技术要求不符。所以造成在道路桥梁施工当中,进行浇注混凝土时,其波纹管通常在承担相应的张力时,出现损坏或变形,提升了整个孔道的预应力, 于混凝土浇筑过程中, 波纹管与振捣棒接触时,由于振捣过程中振捣棒振动和旋转很快,容易造成波纹管自身磨损冲击开洞或咬口开裂,导致沙浆进入波纹管中。
    3.2 预应力钢筋管道出现堵塞
    铸固分为轻度和严重铸固。对于轻度铸固的漏浆,通常在波纹管中。波纹管与预应力筋凝固在了一起,漏浆相对不多,可是漏浆的位置却多, 它会让整个预应力张拉主动出现磨擦力,在预应力筋张拉时,还能够活动,就是范围少了点,磨擦力也变强了。而严重的铸固,会使预应力筋不能在波纹管孔道进行张拉运动。
    3.3 过长的扁波纹管孔道
    圆波纹管经过压扁制成了扁波纹管,在压制时,它的长轴中心与各个转角周围的接缝咬口会出现一定程度的翘起,以至让灰浆进到波纹管的通道中, 就如对箱梁进行浇筑时就很容易灰浆进入。由于在现浇灰浆时通常长度很大,而波纹管的短轴却较短,当在钢筋骨架中进行安装,因为平顺性能差,接口较多同时预应力孔道长,容易出现类似咬口开裂变大现象。如果钢绞线在穿过有咬口的波纹管时,肯定会有所碰撞,这会造成咬口缝隙变得更大了。另外,因为在穿钢绞线时会有磨擦力产生,这也让波纹管较薄处有孔洞出现,无疑使混凝土浇筑过程灰浆进入的机率又上升了。由于灰浆的进入,对局部造成预应力筋铸固,这种铸固现象,在预应力进行张力运动时,让预应力筋的磨擦力变大了,在张拉过程当中,造成预应力筋于孔道中铸固的发生, 最终使一部分区域的预应力筋不能被张拉起来, 形成了张拉预应力时得到的实际伸长值与理论上计算的伸长值相差较大, 导致预应力筋对桥梁结构起不到防裂作用。同时预应力筋面积与扁波纹管面积较小,再加上孔道内出现的铸固现象,在孔道进行灌浆时不能够充满整个孔道,如此一来,假如锚具锚固出现问题,预应力筋不能依靠孔道灰浆把其锚固, 使预应力在控制箱梁结构裂缝上不能起到应有的作用。
    3.4 预应力过长造成的张拉工艺问题
    现在国内在进行浇筑跨度大的预应力箱梁底板上常选用的是一端张拉技术。可是在工程当中,经过两端张拉方能对跨中承载力做到保障,一端的张拉技术不能确保桥面的承载力,还会造成桥面出现裂缝。现在我国的桥梁中,多数还是采用的一端张拉,因而很容易出现桥面裂缝。
    3.5 对后张预应力的控制
    控制张拉能够保证桥梁的质量, 所以在张拉施工时必须要达到标准与规定。在张拉作业时, 控制好张拉力和预应力筋,有的时候会因为施工人员的因素,不能精确有把握张力程度,造成张拉力不同,也使预应力筋数值计算不准。
    4· 解决问题的方法
    关于出现漏浆,施工部门在选择波纹管时一定要严格,控制好质量。对于堵管现象,要适当与梁的主筋位置避开,选择冲击钻做好开孔,把波纹管当中的沙浆除去,让钢绞线能够顺畅的通过波纹管同时能够伸缩自由, 在张拉结束后用膨胀混凝土把孔洞封好。而出现的铸固问题, 一定要找准铸同的位置,把箱梁凿开并把波纹管中的灰浆清理干净,之后再进行修复。而波纹管孔道问题,施工人员在进行现浇时,混凝土施工技术要更改为2~3 跨进行一次混凝土的浇筑, 使预应力筋能够张拉。于施工过程当中,要结合施工技巧与施工工艺,严格进行施工。