文/胡程昂 浙江省台州市台州学院椒江校区 浙江台州 318000
道路桥梁的预应力施工技术解析
文/胡程昂 浙江省台州市台州学院椒江校区 浙江台州 318000
随着国民经济和工程技术的不断发展,各种功能和类型的桥梁建筑在国内迅速崛起。而预应力技术作为桥梁工程质量的重要技术保证条件,在实践的应用和实施过程中,暴露出诸多问题和不足之处,如何制定科学的施工管理机制,采取有效的防范措施,必将成为未来桥梁建筑质量保障的关键所在,也是本文课题研究的中心内容。
预应力;应用;措施
在现代化的交通系统建设中,道路桥梁具有不可替代的中坚作用,它的质量优劣将直接影响到整个系统的稳定和安全性。通过在桥梁结构中采用预应力技术,能够实现抵消拉应力的效果,进而有效避免了工程后期出现的裂缝和变形状况,同时也有助于提高整个混凝土的结构承载力,是一种极为高效而先进的工程建造技术。
所谓预应力,是指根据对建筑工程的内部物理作用力进行研究,分析出结构工程内承受压力较大的部位或区域,通过在上述位置设立相关的压力,从而实现和压力抵消的目的。预应力技术目前被广泛采用在以桥梁为主的大型工程设计内,通过实践证明,它对于预防工程中后期的结构变形和裂缝的发生效果显著,并且它还具备操作流程简易、成本低,以及使用寿命较长的特征,进而极大的促进了桥梁的机构稳定和质量安全。在目前桥梁结构界内具有代表性意义的预应力技术主要有:冷拔钢丝技术、预应力钢丝、预应力筋技术等。
在实际工程建造过程中,由于各种原料性能和质量的限制,以及建筑结构的设计影响,普遍存在混凝土内部出现受力不均的现象,而若不及时采取规避和防范措施,将为工程后期出现裂缝和变形埋下隐患,甚至严重影响到整个工程的安全性。而通过在其中提前施加预应力的技术,能够极大的提高工程原料的刚性,实现和压力相抵消的目的,从而避免各种危险事故的发生。
其次,由于目前各种运输车辆自身结构和载运量的提高,一台运输车辆整体辎重最高可达240吨,如果数十台这样的车辆同时在道路桥梁中行驶,必将对桥梁承载力和稳定性形成严重的挑战。所以在各类道路桥梁的在建过程中,必须充分运用预应力的技术,它能够促使整个桥梁工程的承压力大大提升,从而保证了桥梁的质量性能安全。
最后,在现实生产中,大多数的道路桥梁工程都采取了混凝土结构,进行科学有效的原料配比是保证工程后期质量的重要保障。然而由于各种管理制度的疏漏或者原料质量的缺陷,它无法从根本上保证工程的质量。通过在其中实施预应力的作用,能够有效的提升各种原料的基础性能,保证各项指标满足设计要求,从而延长了道路桥梁的使用年限。
在具体施工操作过程中,预应力的实施途径和形式:
3.1 原料工艺中的应用
在桥梁张拉阶段,依照预应力筋的设计规范,在进行混凝土浇筑灌装,以及铺设钢管、锚垫板之前,添加预应力筋过程中,需保证连接的有效性和可靠性,这是该技术实施的前提保障。其次,在下料环节中,要保证预应力筋的表面清洁,以及清理钢绞线表层的油脂物,从而促使后者能够有效固定预应力筋。在实施粘结作业时,要进行准确的位置测量,保证其结构内部各种参数处于允许范围之内。再者,也要充分考虑钢绞线的自重因素,防止其对预应力筋张拉性能的破坏,提前采取防范措施,保证预应力筋达到预期的强度效果。
3.2 弯矩构件的应用
在桥梁工程结构中,弯矩构件是一项极为重要紧固连接措施,但同时它也极易遭受压力的影响,从而发生变形和损坏,也使得整个工程的质量安全无法保证。尤其是对于那些跨度、高度和质量较大的大型工程,时常发生由于弯矩构件不合规的状况,引发结构压力集中囤积在该位置的现象,从而造成它的变形和断裂,这种现象严重的缩短了弯矩构件的使用寿命。通过运用在工程结构内使用预应力技术,使得弯矩构件强度将实现极大的提高,遭受集中压力的问题可以引刃而解。这也是保证桥梁工程稳定的关键环节。
3.3 桥梁加固中的应用
从国内目前状况来看,道路桥梁在整个交通系统中发挥着举足轻重的作用。而在整个旧桥梁构成中,由于受到自然灾害、车辆辎重提升和使用年限的影响,已经无法达到承载要求,其中超过4/5的工程需要进行加固保障。而通过在其中应用和实施预应力技术,能够极为显著的提高桥梁强度和承载力。与此同时,还能够达到及早预防和避免混凝土结构裂缝、变形和断裂的现象发生,因此它具有广泛的应用前景。
4.1 波纹管引发堵塞现象
它的症状多数表现在完成浇筑作业之后,波纹管发生堵塞的情况。而由此引发的后果是预应力钢绞线穿束受阻,或是张拉预应力作用下,工程的设计值和钢绞线的实际值两者之间发生较大偏差,最终将严重延滞工期进度,从而造成人力物力财力等资源的严重浪费。经过对无数的案例研究发现,引发波纹管堵塞的因素有很多类,主要有三类:其一,现场操作人员未按既定的规范标准进行波纹管安装作业,从而造成它严重偏离设计位置,接头无法固定牢靠,脱开漏浆;其二,由于现场施工人员违规,在安装波纹管过程中,无意踩踏波纹管造成其发生裂缝或断裂状况,从而致使混凝土或其他杂质渗入其中,引发堵塞现象。其三,也有极少数情是由于波纹管质量缺陷,引发的波纹管堵塞。
4.2 张拉前出现裂缝
在受到桥梁干缩作用和温度差异等多重因素的作用下,钢筋混凝土结构出现裂缝的几率将大大增加,尤其是针对一些规模较大的钢筋结构,经常出现还没有进行张拉作用时就已经出现了裂缝,在此种情形下,预应力将没有任何效果。不过对于在道路桥梁工程中,还没有进行张拉作用就出现的裂缝,它们多数呈不规则状态分布,细密无序,但多与短边呈平行状态。
4.3 预应力管道堵塞
在现实的工程制作过程中,经常发生由于防护措施的缺失而造成预应力管道堵塞现象,引发预应力钢筋的中断或故障状况,从而无法保证张拉效果的高效发挥。简言之,就是由于预应力钢筋的实际拉伸值和理论值两者存在较