【摘要】在社會不斷發展之際,科學技術為其發展提供了不竭的動力,在城市橋梁建設過程中,各種技術應用于此,從而保證了橋梁建設的質量與性能,促進了橋梁建設的效益與形態,同時也推動了橋梁建設的穩步發展。現代預應力技術雖然在城市橋梁建設中得到了廣泛的應用,但其中也存在問題,急需提高此項技術應用的水平。因此,本文將對預應力技術概況進行的闡述,對橋梁中預應力工程的實施過程進行了進一步的分析。
【關鍵詞】橋梁工程;預應力;施工
引言:現代預應力技術廣泛應用于公路、鐵路和房屋建筑工程,尤其是大型和特大型建筑物建設。盡管現階段預應力施工的技術相對成熟,但是預應力施工仍然是建設工程施工過程控制的重點,在施工過程中還會出現很多問題;特別是在大跨度橋梁施工中,預應力張拉和壓漿無疑是橋梁工程質量控制的關鍵,預應力施加的效果直接決定橋梁的結構安全和使用壽命。
1. 預應力技術的概況
預應力技術在工程中應用時間較短,其中預應力混凝土有著一系列的優點,如:結構安全、材料節約、自重偏小、剛度較大等,致使它得到迅速的發展與廣泛的應用。在20 世紀40 年代,預應力技術的發展速度有所提升,在不同的建設中均有所應用,例如: 高層建筑、電桿、水塔、橋梁與公路等。預應力技術作為新型的結構技術,在實際應用過程中涉及到了一系列的問題,如:預應力高強度鋼材、混凝土的性能與施工等,經過實踐,此項技術逐步完善。在20 世紀50 年代,預應力混凝土結構進一步得到了研究與發展,在鐵路、公路與橋梁建設中不斷被應用,時至今日,預應力混凝土結構在橋梁建設中得到了普遍的應用,同時其應用的范圍也日益擴大,其中新領域包括高層建筑、基礎工程與海洋工程壓力容器等。同時,隨著預應力混凝土結構施工工藝的提升、計算理論的健全、設計思想的豐富,預應力技術與預應力混凝土結構也獲得了穩步的發展,其作用也更加顯著,有利于我國城市橋梁建設的可持續發展和我國社會與經濟的進步。
2. 預應力技術在橋梁施工中存在問題
第一,波紋管的堵塞。預應力技術的應用需要鋼絞線作為應力的傳導,而在橋梁施工的混凝土澆筑或振搗時,如果出現波紋管被混凝土堵塞,則會造成鋼絞線無法穿越波紋管,進而對預應力技術的運用造成困難。第二,鋼絞線伸長數值控制不良。鋼絞線在張拉應力的狀態下會產生一定的伸長值,如果在設計或施工中出現關鍵環節的失誤,則會出現設計與實際數值的過大差別,這會影響預應力技術的應用,并會造成橋梁施工的滯后或浪費。
3. 鋼材和錨具的選擇
預應力技術常用的鋼材有預應力鋼筋和鋼絞線、低松弛鋼絞線等,在選擇時有一定的參考標準,主要涉及鋼材型號、尺寸、松弛性能、表面狀態、斷裂荷載度以及其他幾何參數等,需保證鋼材的質量均符合標準。該技術有先張法和后張法兩類,以后張法為例,摩阻錨固、機械錨固使用較為普遍,其中,機械錨固類的錨具多用于鋼材端部,經過一定技術的加工,將其合理運用于作業中,應力損失較小,而且連接比較方便,未灌漿時,可以對預應力重復放松。
4. 預應力孔道的預留
預應力筋孔道主要有直線、折線、曲線這三種形狀。在橋梁施工過程中,孔道預設正確與否非常關鍵。通暢情況下,孔道直徑較大,一般會大于鋼筋對焊接頭處外徑、預應力筋外徑10~15cm,這就要求預先對管道采用金屬波紋管預埋制孔。首先,使用小平錘理平波紋管接口,并用膠帶纏緊;其次,認真做好波紋管的檢查工作,如焊接過程中有無缺損,若有應及時修補;再次,指派專人對澆筑混凝土清孔,以保持管道通暢;最后,振搗時,應注意保護波紋管,預防被破壞及管道發生位移,還要避免管道上浮,對預應力的預期效果造成影響。
5. 預應力施工準備
張拉設備要配套標定,標定部門必須是建設主管部門授權的法定計量技術機構,長期不使用或配套標定時間不超過6個月或者使用次數不超過200次,否則要進行重新標定。現場施工平臺的搭建,為預應力穿束作業和張拉作業提供足夠的工作面。預應力筋的安裝,包括錨具和夾片的安裝全部完成,安裝過程中對預應力筋進行編號標識;安裝后對預應力筋的規格、型號和數量進行復核。依次安裝限位板、千斤頂、工具錨和工具夾片,保證限位板與錨具和千斤頂密貼,且夾片無漏缺。油表和油泵的安裝,油表和油泵必須配套使用,一一對應。解除部分約束,拆除內模、外側模和拉桿,以利于張拉后梁體變形。預留孔道進行檢查,保證孔道內無雜物。通過現場留置的同條件養護試塊進行抗壓實驗和混凝土強度回彈實驗,滿足規范及設計要求即可進行張拉。
6. 預應力鋼筋張拉
預應力筋的張拉包括兩個步驟,分別為預緊張拉和高應力張拉。在進行張拉時,要注意鋼絞線不能纏繞,預緊張拉的效果會直接關系到鋼絞線的張拉效果,所以要對預緊張拉進行嚴格控制。在進行預緊張拉時,要注意控制好預緊力的大小,力度不當有可能造成鋼絞線發生纏繞或者位置發生改變。一般情況下,預緊力控制在設計拉力的15%,可以保證鋼絞線的位置不發生改變。在進行預緊張拉后,不能立刻進行高應力張拉,必須先要測量橋梁構建的尺寸,檢查灌漿孔和排氣孔是否符合標準。除此之外,還必須對孔道的位置、混凝土的澆筑質量進行檢驗,保證孔道內部暢通無堵塞等,這些小的問題若不注意,也會導至鋼絞線張拉失敗。同時,對于張拉過程中需要用到的儀表、設備等要進行統一的檢驗,保證設備工作正常,儀表讀數準確。
7. 預應力孔道的壓漿
壓漿的處理工作是橋梁預應力工程的最后一個施工階段,當完成拉張工作之后應該進行及時的施工處理,利用高壓水槍沖洗孔道,從而保證其中的雜質能夠完全排除出去,再采用空壓機對孔道進行吹干處理。另外,需要將真空壓漿機所施加的基本壓力盡量控制在1MPa的范圍內,對于C50型號的水泥漿,應該進行由下至上的壓漿處理,如果孔道的另一端出現了出漿問題,需要在其持荷到達3min之后進行進一步的補漿處理,如果孔道里還存在水泥漿的有壓問題,應該做好凝結處理工作,結束壓漿工作之后,應該充分地利用切割機進行相應的切割處理,需要將露出端部的鋼絞線剪切并且應該保留40mm左右,然后再對使用帶閥門的短管的壓漿孔道兩端進行及時的補充,最后需要在壓漿充分結束以后將孔道密封嚴實。
結語:
預應力混凝土施工投入少,跨度大,抗裂性優良,而且結構形式多樣,在現代橋梁施工領域應用規模不斷擴大。預應力技術在橋梁建設中的應用是十分必要的,它促進了我國的橋梁建設工程,提高了工程質量,方便了人們的出行,也加強了各地區之間的經濟聯系,為地區經濟的發展起到了較大的推動作用。隨著預應力技術在橋梁施工中的廣泛應用,工程對預應力技術的要求也越來越高。在今后的橋梁施工中,應積極采取相應的防護措施,避免出現施工錯誤,注重總結施工經驗,提高施工人員的技術水平,從而提高橋梁建設工程的質量。
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