作为路桥工程施工中的一种重要技术,预应力技术具有显著的优势,在预应力混凝土结构施工作业过程中,要结合路桥施工的实际情况,综合考虑多种因素,把握好预应力混凝土结构的施工工艺要点,加强对各个工序的控制力度,选取做科学、合理的施工方法,这样才能使预应力的施工质量得到保障,提高路桥工程质量。
一、预应力技术的应用特点 1、 钢筋混凝土中的使用功能
预应力技术作为先进的施工技术,在路桥工程中应用较为普遍,在进行预应力的研究过程中,其钢筋混凝土等材料均对预应力构件的使用效果做出了较高的要求,预应力技术在一定程度上不仅能够减少钢筋混凝土的使用量,还能够极大的降低预应力构件截面面积,从而降低设计高度,加强工程的施工年限,在當前路桥工程市场的恶劣竞争中,预应力构件因其良好的质量性能备受建设单位青睐,满足施工成本的需求,从而提高经济效益,加强企业的市场竞争力,与此同时,预应力技术还能够节约土地,并且在一定程度上降低桥梁自重从而避免裂缝产生,提高了桥梁的质量以及外观。
2、 路桥受力
在路桥工程设计过程中,需要对施工条件、使用功能、外观设计以及城市规划等进行全方位分析,所以,对建筑结构受力等方面需要相关设计人员进行合理设计,从而降低桥梁的结构空间,加强桥梁的承受能力以及使用年限,因此,在进行路桥工程设计过程中,必须要精准的分析受力情况,使桥梁工程中的复杂结构均能够获得有效的质量保证,预应力构件在一定程度上增强了桥梁工程设计的荣容错率,从而提高整体工程质量。
3、 路桥耐久性
工程结构以及材料抵抗自身和自然因素破坏作用的耐久性,对于路桥工程的质量起着举足轻重的作用,桥梁结构在使用过程中,会受到多种因素的侵蚀、破坏,因此,在施工过程中,为了提高桥梁结构的抗渗性能以及施工质量,对施工材料提出了更高的要求,从而提高桥梁的施工质量以及是使用年限,预应力构件的成功运用有效的解决了这一问题。
二、路桥施工中预应力技术的应用 1、 施工前期阶段 (1) 预应力结构设计
在充分考虑路桥工程需求的基础上,严守设计规范,进行预应力结构设计,以确保预应力技术应用的效果。首先,明确路桥工程的极限荷载能力和正常运营时的荷载能力,验算施工时的结构强度和材料压应力和拉应力情况,重点控制工程结构的安全程度和施工材料的压应力和拉应力范围,比如筋拉应力、混凝土坡面应力最大情况。其次,进行预应力结构设计荷载挠度验算时,要将挠度值限定在规定允许的范围内。一言蔽之,设计阶段要科学、合理规划结构的预应力水平,为施工过程提供有效指导。
(2) 准备工作
现场方面,为确保预应力混凝土结构工程顺利实施,应合理规划场地,制定安全防范措施、施工顺序和现场防护事项。机具方面,应结合现场作业条件,检验施工机械,其检查内容包括机具的运转情况、检验报告、合格证明。施工工艺方面,应视施工现场、机具、预应力结构设计文件等具体情况而决定模板类型、地基深度、预应力支架方式,并根据支架的稳定性、荷载能力选择适用支架。
2、 施工阶段
(1) 预应力钢绞线选择要点
作为重要施材,钢绞线的预应力如何直接关乎路桥结构的预应力效果及工程的稳定性。合理选择钢绞线,不但能提高工程的外在可欣赏性;而且能在确保工程质量的前提下尽可能降低经济成本。一般,进行预应力钢绞线选择时,要综合考虑其延伸性、伸长率参数、几何参数以及断裂荷载度等多方因素,使其尽量符合现下工程对荷载度的要求。目前低松弛钢绞线因其美观耐用、成本低廉,是使用较为广泛的一种预应力钢绞线。
(2) 预应力锚具选择要点
根据预应力方法的具体要求,分别选用适宜的锚具,是确保预应力结构安全的技术重点。预应力方法主要分为先张法和后张法,其中先张法施工工艺相对简单,不用特制锚具,主要靠混凝土的粘结力自锚。后张法施工的锚具选择主要有机械锚固和摩阻锚固。摩阻锚固类一般采用楔形锚固原理,通过张拉钢筋回缩来
锚固钢筋楔,具有面积小、方便布置、快捷的特点,但施工难度不小且应力损失较严重。机械锚固则一般采用机械加工应力筋端的方法,锚固在混凝土之上,不但应力损伤少,连接也相当便利,多根钢绞线和单根钢绞线都可使用。由于锚具体系对预应力技术工程结构至关重要,结合具体工程的支撑需求,合理选择预应力锚具十分必要。
(3)预应力箱梁钢绞线张拉要点
箱梁钢绞线张拉要注意钢绞线伸长量和双控张拉控制力,做到张拉顺序正确。首先要控制张拉伸长值,以张拉力为主进行伸长值校验。具体方法是钢绞线两端同时对称张拉,先锚固一端,补足另一端张力后对其进行锚固,两个伸长值加和要控制在设计允许的范围内。为避免误差过大,可使用千斤顶进行分级张拉,均匀缓升高油压,最终调至控制应力。实际伸长量和理论伸长量误差需控制在+6 与-6%之内,随时检测偏差情况,若偏差过大,应及时停机进行调整后再进行张拉。
(4) 预应力技术在受弯结构中的应用要点
碳纤维构件因其简单便捷、强度高等优点普遍可见于我国路桥建设工程。它的应用力程度取决于混凝土应变增量。比如混凝土初始应力开始增大时,与初始应力相匹配的碳纤维构件就无法满足混凝土目前应力需求,结果就是碳纤维构件遭到破坏,碳纤维高强度的优点也无法被利用。对此可采取的措施是,在制作碳纤维构件的时候,通过给碳纤维片材施加预应力,赋予碳纤维构件初始应力,进而提高碳纤维构件的应力水平,避免碳纤维构件损坏。
(5) 预应力技术在加固作业中的应用要点
加固环节对路桥建设的重要性不言而明,将预应力技术应用于路桥施工加固作业,不但可以有效提高路桥荷载能力,而且可以增强路桥工程整体的稳定性。可以说,加固的目的就是为了提高路桥的荷载能力,常用加固方法主要有在路桥正式荷载之前,加固路桥结构以及构件预应力,加固路桥体外预应力,加固路面桥面补强层等,最终提高路桥极限荷载能力,延迟路桥开裂损坏时间。
(6)预应力技术在混凝土浇筑中的应用要点
在混凝土浇筑准备阶段,要对混凝土进行垂直振捣。在振捣时,要快速插入混凝土振动棒,同时要根据混凝土土质来确定合适的振捣时间,以保证混凝土振捣质量。在此期间,特别要密切注视混凝土振捣棒是否撞破了已安装好的波纹管,
以避免发生孔道漏浆甚至堵塞,造成预应力筋不能穿入孔道的困难。在混凝土浇筑阶段,为减少钢绞丝等预应力筋应力损伤并永久保持其高应力状态,要在预应力筋张拉后赶快进行混凝土构件浇筑作业。为确保浇筑质量,所浇灌混凝土浆应该密实饱满、配比适宜。浇筑成型后,一方面要做好混凝土保温工作。一般可采用湿麻袋覆盖的方法来保护混凝土表层。另一方面要做好混凝土水分排出工作。一般可采用木屑抹面方法,顺次施压抹平混凝土来排出混凝土内蕴涵的水分。
综上所述,路桥工程是国民经济的重中之重,一旦处置不当将会发生诸多不必要的经济损失,不利于社会的发展进步,在进行路桥工程的预应力施工技术运用中,要结合实际情况,合理的制订相关措施,从而促进路桥工程事业的健康发展。
参考文献:
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