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高速公路桥梁施工中预应力施工技术的应用探究

刘珍林
  
安家(建筑与工程)
2022年17期
浙江交工金筑交通建设有限公司 浙江 杭州 310051

摘要:现阶段,预应力技术作为现代桥梁建设中常用的一种施工技术,在提升路桥工程承载力、稳定性等方面都发挥着重要作用,为了进一步提升路桥工程建设水平,相关工作者需要加强桥梁预应力技术的应用,进一步解决路桥工程施工中存在的问题,将预应力技术的作用最大程度地发挥出来。下面本文就对此展开探讨。

关键词:预应力技术;公路桥梁施工;应用;

1 预应力技术的核心内涵及优势

预应力技术已经成为公路桥梁工程施工中常用的一种技术,该技术在提升混凝土构件承载能力、加固混凝土结构方面具有明显优势。用预应力技术完成混凝土构件加固能够提高构件强度和抗渗性能,有助于路桥工程抗疲劳能力、抗拉性能的优化。钢材和混凝土是混凝土构件的主要组分,结合应用预应力技术可以充分发挥钢材的抗拉性能,有效弥补混凝土自重大、抗拉性能不足的缺陷,当前工作人员在实践中已经广泛地应用预应力技术。通过总结诸多实践经验可知,将预应力技术应用于公路桥梁工程结构中,可以大幅度提升公路桥梁结构的施工质量,有效保证工程建设质量,并且可以延长路桥工程使用寿命,为后期维修养护节省成本[1]。

2 工程概况

某公路桥梁工程中,桥梁整体长度为220m,桥面宽为15.5 m,抗震防烈度为八级,公路桥梁上部为现浇连续箱梁,结结构尺寸为 3×25 m,并合并使用连续预应力混凝土连续箱梁,结构尺寸为 5×30 m。各箱梁间接洽采用现浇湿接缝与端横梁模式,其中湿接缝宽度是 0.5 m。公路桥梁下部结构为桩柱式桥墩,桥墩直径为 1.4 m,嵌岩桩直径为 1.5 m。在公路桥梁施工时应合理采用预应力技术,将钢绞线以及锚具当成纵向预应力束。

3 公路桥梁施工中预应力技术运用

在进行公路桥梁建设的时候,经过采用预应力技术,不仅能够有效降低施工材料与资料成本费用,而且可以对公路桥梁施工结构起到紧固的作用。从而防止桥面裂开或者出现渗水等不良现象的发生,经过提升钢板刚性,减小主拉应力,以此给工程施工提供安全性保障。本文对公路桥梁施工预应力技术运用进行了具体的分析。

3.1 进行预应力孔道制作定位

为了提高管材的承载力,施工期间应采用金属管质材料,并在外壁设置高度为5mm的环形肋,避免变形问题,严格控制波纹管施工质量。在加工波纹管定位筋过程中,平直线段应确保定位筋间距保持小于100cm距离,在曲线变化段定位筋应该加密安装,并在定位波纹管过程中找准预应力曲线位置。使用焊接的方式把定位钢筋紧固在箍筋中,提升波纹管以及定位钢筋加固的有效性,确保其稳固牢靠,避免产生偏移的现象。

3.2 开展预应力筋穿束施工

金属波纹管具备较好的密封性,在完成混凝土施工后,应在孔道中穿预应力筋,待混凝土构建养护期过后,进行钢绞线穿束施工工作。钢绞线必须在平整、无水、清洁的场地上进行下料,下料长度要严格按照图纸经过计算无误后方可进行砂轮机切割(不可使用电焊,气割等方式进行作业)。确保波纹管孔道里无杂物后进行施工,穿束过程中应该对钢绞线进行编号,避免发生钢绞线缠绕导致后续张拉时出现预应力损失。穿束完成后应对预应力筋进行保护措施,避免因外部环境潮湿导致预应力筋锈蚀。

3.3 进行预应力筋张拉施工

在公路桥梁工程中最为核心的一项工作就是预应力筋张拉,其关系到公路桥梁工程整体质量。要想防止出现质量问题,提升施工的有效性,熟练掌握张拉施工是非常重要的工作任务。在张拉前,应做好千斤顶的标定工作,推算千斤顶回归直线方程,以此为标准计算千斤顶压力表数值。检查好张拉机、千斤顶、油泵正常后将标定公式输入张拉机做张拉准备工作,在钢绞线两端安装锚夹具,做好固定工作,保证锚具与锚垫板贴合将夹片打紧,安装千斤顶。在张拉机电脑上建立张拉任务单,按照图纸上给出的钢束张拉顺序开始张拉工作,采用张拉力和引伸量双控预应力张拉质量,张拉时,做好张拉各项记录,确保数据的精确度。若张拉实际伸长值与理论伸长值之差超过±6%,应该对波纹管坐标进行复核、钢绞线弹性模量进行检验、张拉机重标定并对锚下有效应力进行检测。

3.4 真空辅助压浆施工

在公路桥梁工程中,真空辅助压浆是比较核心的一项施工工序,压浆前应对管道进行湿润,并用不含油的压缩空气将管道内的积水吹出,压浆料必须满足国家标准(GB/T50448-2015)要求。推荐水胶比为0.27(根据实际试验情况进行调整)。严格按照厂家提供的配比说明书进行加水,避免重复施工,施工时,将压浆料加入推荐用水量拌合均匀即可应用。参照JTG/TF50-2011标准要求的施工工艺进行配料,浆体在使用前和注浆过程中应该连续搅拌,对因延长使用所导致的流动度降低的灌浆料不得再用,流入储浆桶的灌浆料必须经过筛网过滤,筛网孔眼不应大于5mm,压浆流程为:启动真空泵抽真空(真空度达到-0.08~-0.1MPa)-孔道灌浆-孔道饱压-封锚。压浆过程中记录进浆量、压浆时间、注浆压力、饱压时间、孔道压浆状态等各项指标,以便对结果进行分析。

4 公路桥梁施工中采用预应力技术应注意的事项

4.1 钢筋安装与波纹管安装施工

根据相关规定与严格的指标安装定位筋与波纹管,确保波纹管平顺性和密封性是公路桥梁工程施工过程中应当关注的一个问题。施工工作人员在进行钢筋焊接的时候,应当对波纹管进行相应的保护,保证波纹管的密封性完好,以免后续穿钢绞线过程中出现堵塞,影响有效预应力值。在加工定位筋时,应该对每个坐标进行复核,要确保波纹管的纵向和竖向平顺性,波纹管的线型平顺与否也是预应力损失的一个重要影响因素。

4.2 预应力钢绞线穿束施工

在混凝土构件满足规定的张拉强度后,进行穿束时应将管道中的杂物清洁干净,尤其端口锚垫板处极容易有混凝土残渣堆积造成预应力孔道堵塞的现象产生。从而直接影响到预应力有效值的大小,钢绞线下料施工需要注意避免油污、水等容易造成钢绞线锈蚀的液体,预应力筋为钢筋混凝土结构的重要组成部分需要加以控制,所以,施工时需要关注将基础知识扎实且具备丰富经验的施工工作人员引入,与此同时对施工人员进行有效的管理与培训,让施工人员严格遵从预应力技术要求进行施工。从而整理与归纳出有关经验,熟练开展各项操作,加强管道清洁方面的工作。准确定位预应力钢筋管道,从而提升公路桥梁工程施工的预应力效果。

4.3 预应力张拉施工

到现在为止,公路桥梁中预应力钢绞线的张拉伸长量的有效控制依旧是各施工工地的一大难题,其主要表现的一点就是张拉控制不严格,施工工作人员素质存在着一定的差异性,对于张拉程度控制不准确,有较大的误差。另外就是预应力材料弹性模量的变化、千斤顶拉力读数不准确、孔道磨阻系数计算偏差、锚具变形、混凝土徐变等不可控制因素,造成有效预应力和伸长量难以达到预期理论值。因此,需要施工技术员对实际操作人员进行技术交底和培训,对张拉设备进行精确标定,对各材料参数进行反复核算,以此来提高预应力张拉的质量。

4.4 孔道压浆施工

公路桥梁中预应力孔道压浆质量控制问题也是各施工工地的一大难题,操作人员的压浆技术和理论知识缺乏认知、不够完善的压浆设备、压浆原材料的不稳定都是造成孔道压浆质量不合格的因素。孔道压浆不饱满,不够密实将导致混凝土构件在后续使用过程中,外部潮湿空气进入预应力管道锈蚀预应力筋,使构件承载能力、安全性和耐久性直接下降,因此,需要对操作人员进行技术交底和开展相应的培训课程,采用新型的智能压浆设备,对压浆原材料的各项参数进行相关实验,确保每个孔道压浆饱满密实度达到规范要求。

结束语

综上所述,预应力技术的规范使用与桥梁道路施工水平的提高,使桥梁的工程质量得到很大程度的提高,并且可以通过该技术实现桥梁的加固,这样就能够让道路桥梁基础设施承担更加重要的交通运输任务。道路桥梁作为最基础的基建工程,其质量问题受到全国人民的关注,施工人员要不断加强对预应力技术的研究创新,提高预应力技术的适应性和灵活性,在更多的土木工程项目中国发挥作用,为国家的路桥工程建设以及交通发展做出更大的贡献。

参考文献

[1] 邹晓建.浅谈新时期预应力施工技术在房建施工中的应用 [J].江西建材,2020(15):163-164,167.

[2] 张红婷.简谈路桥施工中的预应力技术应用 [J].大众标准化,2020(11):178-179.

[3] 陈玉凤.预应力技术在路桥施工中的应用方法 [J].中国新技术新产品,2020(09):112-113.

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