李永科 翟春蕾
摘 要:首先對預應力混凝土橋梁基本構造及應用優勢進行深入分析,包括預應力混凝土橋梁基本構造,預應力混凝土橋梁施工技術的優勢等方面內容,然后對后張法預應力混凝土橋梁施工技術進行研究,包括后張法預應力混凝土橋梁施工技術流程,后張法預應力張拉要求,后張法預應力混凝土橋梁施工技術。
關鍵詞:預應力混凝土橋梁;后張法;應用
隨著社會經濟的進一步發展,各項基礎性工程建設大面積推廣,并在我國現代化建設發揮重要作用。橋梁建設一直是現代化建設中的重點內容,如何實現橋梁施工的現代化管理亦成為當前社會關注的焦點。后張法預應力施工技術因為其自身擁有的提高橋梁承載能力、能夠進一步的延長橋梁結構中的耐久性等等的優點,能夠減少橋梁裂縫,進一步增加橋梁的延伸和承載力,而在施工的過程中建立的預應力值不加強防治,就有可能因為橋梁工程質量不達標而導致嚴重的橋梁安全事故。進行后張法預應力混凝土橋梁施工的研究并且將其廣泛應用在施工中,對橋梁質量的提升具有巨大的作用,能夠確保橋梁在使用過程中安全可靠,盡量杜絕橋梁結構安全事故發生,并且在提高工程質量及工程效益等方面均具有重要意義。
一、預應力混凝土的基本原理
在一定荷載作用下的構件,盡管普通鋼筋、結構具有對高強度鋼筋受拉區進行施加壓預應力的優勢,但也存在著很多缺陷和不足,主要表現在:和高強度混凝土相比,普通混凝土的抗拉強度偏小,極限拉應變數值偏小,但是與混凝土相比,鋼筋的極限拉應變力要高出很多,因此會導致構件在應用過程中極易產生裂縫。對鋼筋混凝土構件來說,混凝土在受拉過程中存在規定的極限范圍,一旦高于規定范圍,則混凝土便極易產生裂縫現象,和鋼筋對比,混凝土的受拉極限約為鋼筋的0.125~0.25倍。因此在選用原材料過程中,盡管選用高強度鋼筋能夠有效提高極限受拉強度,不過一旦高于強鋼筋的極限強度,相應的應變力便會增大至約2mm。而對于混凝土結構,加入鋼筋應變力小,則混凝土極易產生裂縫現象。為有效處理普通型鋼材混凝土的不足和缺陷,建議在高強鋼筋、高強混凝土構成的結構中施加適當的預應力,以便增強整個結構的承載能力和剛度,同時好地預防結構裂縫現象的產生。如果要求混凝土構件具有一定的預應力,可以選用適當的施工設備或施工機械張拉高強鋼筋,由此混凝土中便會產生預應力。
二、后張法預應力的施工準備階段
1 后張法預應力張拉設備的檢查
在橋梁工程施工過程中,為有效控制后張法預應力張拉設備的運用情況和存放情況,及時維護、校正設備的實施情況,施工單位應設置相應的專業設備管理人員。在對后張法預應力張拉設備進行檢查時,如果施工中運用到精密儀器,則在檢查油壓時,需要使用傳感器、壓力試驗機等,同時在檢查工作中,更多地使用長柱式壓力試驗機,且每一臺試驗機配備的壓力表不得少于2個。
2 原材料的檢驗
由于后張法預應力混凝土施工中運用到的施工設備均比較特殊,且其專業性也比較強。因此,應經過深思熟慮后方可選用合適的后張法預應力材料及裝置。同時,只有經過非常嚴謹的檢驗、計算,才能將預應力材料運用到橋梁工程建設中。例如,某一橋梁工程在施工過程中采用了后張法預應力技術,而鋼絞線是其中一種用到的施工材料,這種材料的使用量是非常大的,對橋梁工程的建設起到極為重要的作用,因此整個橋梁工程的施工質量深受鋼絞線材料量的影響。施工以前,應嚴格檢查鋼絞線的質量,且鋼絞線的檢驗批不得大于60t,隨機抽取任意一盤鋼絞線,檢測其質量、力學性能,如果檢測結果不合格,則應再次對鋼絞線進行隨機抽取,直至抽取結果合格為止。如果檢測結果均不合格,則應重新選擇鋼絞線供應方。為確保橋梁工程的施工質量,嚴格檢驗后張法預應力技術運用到的材料是非常有必要的。
3 后張拉機具預應力的檢測
當橋梁工程采用后張法預用力技術時,相關部門一定要對使用的后張拉機具進行檢測,一旦油泵、千斤頂出現漏油現象,一定要及時采取有效措施進行解決。在后張法預應力技術施工以前,相關施工工作人員必須要接受一定的培訓,以便能夠對后張法預應力技術進行熟練掌握,有效提高橋梁工程的施工效率,減小因人為因素而造成意外事故發生的概率。后張拉施工機具是進行預應力混凝土施工技術的重點,所以后張拉預應力技術的施工質量深受張拉機具工作狀態的影響。在實際施工過程中,一定要及時檢查油泵、壓力表的工作狀態。一旦發現壓力表的指針出現抖動現象時,一定要立即停止施工,并采取有效措施進行調試、維護,為避免限位板頂頭部位出現坑槽現象,應檢驗限位板頂頭的施工情況,進而有效避免張拉錨固夾片受損現象的發生。如果后張拉設備張拉次數累積高于200次時,必須對張拉設備進行校對。
三、后張法預應力混凝土橋梁工程的施工技術
1 后張拉預應力孔道
一般情況下,預應力孔道均為橡膠管抽拔下成孔的。抽拔橡膠管之前,應檢查橡膠管,包括剛度、直徑、順直度等。在固定、定位橡膠管時,為保證橡膠管的順直度,主要選用鋼筋網片。在施工過程中出現一定的滲水現象是允許的,不過嚴禁出現水泥漿液滲漏現象。當橡膠管道形成之后,為提高預應力管道的嚴密性,應采取一定的保護措施。
2 真空壓漿技術
在預應力筋表面包裹一定厚度的混凝土漿體,能夠有效保護預應力筋。除此之外,漿體還能夠有效提高橋梁工程的強度。所以一旦灌漿質量沒有達到質量標準時,橋梁工程的強度便會遭受極大的影響,促使橋梁出現裂縫現象,預應力筋的表面保護設置便會削弱,進而預應力筋遭受腐蝕。在后張法預應力技術施工過程中,常選用普通壓漿施工工藝,通過大量實踐后發現,普通壓漿施工工藝存在較多不足之處,嚴重降低橋梁工程的安全性。而真空壓漿技術就是通過運用新型材料,提高灌漿質量等增強預應力筋保護作用的一種技術。因此在當前很多橋梁工程中,更青睞于真空壓漿技術。
3 抽拔橡膠管的應用
在傳統后張法預應力技術中,常選用的防護材料為金屬波紋管。不過在實際運用中,金屬波紋管具有很多不足之處,進而影響橋梁工程的結構,一旦防水層出現微裂現象時,便會產生預應力腐蝕現象。與金屬波紋管相比,抽拔橡膠管具有很多優勢,主要表現在:①抽拔橡膠管成孔的耐腐蝕性更好,能夠有效提高橋梁結構的耐久性;②抽拔橡膠管成孔孔道的抗滲性更好;③由于金屬波紋管極易發生導電現象,因此選用抽拔橡膠管成孔時,能夠有效預防電腐蝕現象發生;④橡膠管成本低,能夠周轉使用。
4 孔道灌漿
在預應力張拉完成以后,開始向孔道內進行灌漿??椎拦酀{能夠有效避免鋼筋腐蝕現象的發生,進而提高橋梁結構的耐久性、抗裂性。在孔道灌漿過程中,孔道必須始終保持干凈、濕潤,為避免出現孔道漿液密實度偏低現象,排氣孔、灌漿孔需保持貫通。孔道灌漿的施工工藝順序為:自下層孔道開始進行灌漿,最后在上層孔道進行灌漿;在孔道灌漿過程中嚴禁出現中斷現象,且灌漿速度要緩慢;為避免孔道灌漿質量受到影響,應防止有空氣壓入孔道中。
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