高速公路桥梁施工中预应力施工技术的应用

辛丙辉

(山西远方路桥(集团)有限责任公司,山西 大同 037006)

1 项目概况

K4+398十六墩中桥是北京-乌鲁木齐高速公路山西境内段起点的一座中桥,桥梁中心桩号为K4+398,右前夹角75°,上部为3～20 m装配式预应力混凝土连续箱梁；下部结构墩为柱式墩,桥台为柱式台,墩台基础均为桩基础,桥梁全长66 m。

2 高速公路桥梁运用预应力技术的优势

对于高速公路桥梁项目工程的施工而言,预应力技术所包含的内容有机械设备方面的施工、以电热法为基础的施工、在混凝土结构当中进行的预应力施工等。事实上,在高速公路桥梁施工中,进行内部预应力施工能够在很大程度上保证桥梁建筑的整体质量。但是以外部预应力施工方法为基础进行施工时,需要运用外部所施加的反作用力,从而调整施工机械设备,进而对混凝土结构预应力进行严格的控制,保证高速公路桥梁项目在施工时能够达到标准。

3 高速公路桥梁预应力技术的运用

3.1 预应力技术在桥梁受弯构件方面的运用

由于碳纤维的强度非常高,同时施工工艺也非常简便。因此,一般会将碳纤维材料运用到高速公路桥梁施工固化当中,代替所必须的加固材料。此外,在工程施工时,会将碳纤维片材粘贴到上部的钢筋混凝土外面,从而对桥梁进行加固。在这一工艺中,需要让受弯构件具有非常大的极限拉应变与承载力,所以,建筑施工企业需要在进行高速公司桥梁施工时,对于预应力技术科学、合理地运用,保证混凝土尽量不会因受力过大而发生变形。

3.2 预应力技术在工程简支梁方面的运用

一般来看,进行桥梁施工时,大多时候是借助于钢绞线对混凝土简支T梁进行预应力方面的施工,但是要注意简支 T 梁的跨径大小,让其位置在20～50 m。如今,桥梁施工技术在不断进步,现浇梁方面的湿接缝施工方法逐步完善,技术也更加成熟,但是对于该技术进行运用时,在施工过程中,要将预应力扁锚钢绞线固定在支负弯矩位置,从而使其与桥面连接在一起。

3.3 预应力技术在工程混凝土箱梁方面的运用

对于混凝土箱梁进行施工的时候,一定要有效运用预应力技术,一般来说,设计人员要预先准备好各项工作,对于混凝土比例进行检验。在具体施工工作中,施工人员一定要遵循图纸设计内容进行详细的施工,对钢筋要做好绑扎与焊接工作,同时还要对钢筋下料流程加以优化改进,保证桥梁工程混凝土箱梁施工水平以及质量得到实质性的提高。

3.4 预应力技术在加固桥梁施工中的具体应用

就高速公路桥梁项目的施工全程来讲,往往会经由对于桥梁的主要承重部分所展开的补强处理,或是以预应力技术的具体运用,来对桥梁上的关键构件展开加固,以此使桥梁的总承重能力以及使用寿命得到切实提高。现如今,国内现用的一些桥梁加固方法中囊括了桥面补强以及粘贴钢板、预应力等各式加固法。

4 预应力技术施工时的具体控制要点

4.1 加强钢筋在安装时的必要控制工作

对于高速公路桥梁进行施工的时候,工作人员一定遵循相关要求准则,严格把控钢筋安装工作,对于预应力钢筋引出部分存在损伤的地方进行预防,保证施工过程能够稳定运行。为了避免钢筋遭受损伤,在施工前,施工方一定要制定出行之有效的控制措施,在预应力筋方面给予足够的防护。施工人员进行施工时必须要严格把控,同时还要保证梁内当前的预应力筋已经捆绑扎实,然后对内部预应力筋进行进一步的绑扎。

4.2 后张力预应力方面的施工

对于后张力预应力方面的施工来说,在施工现场,施工人员不仅要从图纸上指明的要求出发对预应力筋进行详细具体的保护工作,而且要结合实际情况对于钢绞线下料长度进行严格的控制。在下料过程中,一定要借助砂轮割机进行切割工作,必要时借助于气割或者电割进行切割。此外,施工人员还要对预应力筋所涉及到的切割度加以详细查看,将下料以后所得到的钢绞线根据现有的设计图纸中的相关规定进行股数整理并且编束,从而进行编号,同时要尽可能地邦扎牢固,以防止其相互缠绕在一起。其后,还要用湿布将其覆盖住,防止钢绞线被施工时溅起来的火星灼伤。在进行具体的施工工作时,一定要遵循相关原则进行细致检查,对于桥梁工程当中的预应力管道进行安装固定并强化,保证其中的锚下控制力满足设计要求与规范标准,从而尽量避免管道内出现渗水的情况。

4.3 加强浇筑混凝土方面的控制工作

进行混凝土浇筑施工时,如果对预应力管道进行振捣工作,一定要仔细小心,防止对管道造成碰伤导致管道发生变形或者出现漏浆现象,进而致使预应力管道被堵住。

为了保证高速公路桥梁工程的张拉满足施工规范需求,在对混凝土进行浇筑以后,施工人员一定要及时清理孔道,避免因为管道被堵住而影响预应力钢束的相关操作,如张拉或者压浆等受到影响,这样才能确保桥梁工程的整体质量。

5 预应力施工问题及解决措施

5.1 拉张时间方面的问题与解决

对于公路桥梁进行具体施工的时候,要保证混凝土预应力在早期具有足够的强度。正是基于这样的施工原则,大多数施工单位都会选用早强剂,混凝土在浇筑三天以后,就要马上进行张拉施工,然后再继续等待,直到混凝土基本成型并具有相应的强度。但是,假如混凝土强度过快达到,和弹性模量相关的增加量就不能成正比,这样就会导致预应力更快地受损,致使公路桥梁承载能力无法达到所需的值,混凝土容易出现裂缝,造成安全隐患。

5.2 张拉力控制方面的问题与解决

由于预应力施工技术在我国出现较晚,相应的规范、准则不但不完善,而且内容也不够全面具体,专业性不够突出,导致在进行具体施工时,没有相应的施工标准或者规范可以进行参考,对施工项目都非常不利。同时，在施工过程中,大部分施工人员都没有接受专门的技术培训,在张拉力控制方面不够精确,甚至会和实际有很大的偏差,这样不但无法保证混凝土结构的整体稳定性,而且导致混凝土结构发生变形,甚至会出现严重的安全事故。所以,施工方在进行预应力施工之前,一定要对施工人员进行严格的筛选,保证施工人员具有较高的施工能力与素养,而且还要专门编写出适用性强的施工手册,对施工人员进行培训,对施工技术也要进行深入的交底工作。还要注意的是,对于后张力预应力钢绞线进行相应的张拉展开工作时,容易发生管道偏差或者管道弯曲情况,进而产生摩擦力,对施工也有影响。

5.3 预应力钢筋排水管道堵塞方面的问题与解决

当对混凝土进行浇筑时,假如施工人员在施工过程中并没有严格按照相应的规范进行作业,可能导致预应力管道发生堵塞情况,同时如果没有采取有效的措施进行处理解决,就会导致后续的穿束预应力钢绞线工作无法顺利进行,导致张拉工作受到影响,使最终的伸拉值和理论值之间存在太大的偏差。为了防止上述问题,在进行施工时,施工人员一定要严格遵循施工规范、标准进行施工,在混凝土浇筑工作完成以后,进行相应的冲水检查工作,防止因水泥浆渗入而导致管道发生堵塞。

6 结 语

预应力技术尽管可被高效地运用于高速公路桥梁的工程施工中,且亦具备不少优点,但其存有着诸多的问题。对于施工单位而言,务必采取高效措施使得预应力技术在具体的应用中，以免发生故障。再则，仍应针对预应力技术多加完善,使得我国的预应力施工技术的应用水平得以高效提高,继而使得高速公路桥梁质量得以高效提高。

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