桥梁工程中预应力的应用及存在问题的解决

发表时间:2020/7/14   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:魏学涛
[导读] 摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,桥梁工程建设越来越多。
        四川义成工程管理服务有限公司  四川省成都市  610036
        摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,桥梁工程建设越来越多。相关单位及人员在对桥梁工程进行施工建设时,要加强对现代先进施工设备的应用,同时引用优质施工技术,强化提高桥梁施工的水平与质量,以此来推动我国道路交通领域的进一步发展。下面主要以预应力施工技术在桥梁建设中的应用为例进行分析探究。
        关键词:桥梁工程;预应力技术
        引言
        建筑行业对我国的经济建设起着重要的推动作用,加之群众对桥梁的需求逐渐增大,进而促进了桥梁施工不断发展,并陆续发展新技术新材料。在建筑行业,公路桥梁建设的各个企业之间的竞争愈加激烈,若想在行业中始终保持竞争力,占据有力优势,促进企业不断稳步发展,就要在施工中不断提高工程的质量,提升建筑的使用寿命,预应力技术在桥梁施工中优化内部结构,为提升工程质量提供有力支持。
        1预应力桥梁工程特点
        桥梁工程预应力结构,多以过渡沟壑、深谷和特殊构筑物等。根据现场地形、地势、地貌等条件,根据桥墩附近地质条件和建筑高度确定施工方案,再选择合理的施工工艺。如大跨度梁体多采用悬臂式挂篮浇筑施工,在桥墩两侧对称分段施工预应力混凝土,后施工段是靠己施工段做支撑悬臂浇筑,各节段通过钢架绑扎、混凝土浇筑、预应力张拉压浆、移挂篮的顺序、沿主墩两侧对称浇筑施工梁体。悬臂法施工工艺是类似桥型的结构受力性能和工艺特点充分发挥,受力平衡体现了预应力等效荷载观点,为大跨度桥梁的发展开辟了新途径。
        2预应力技术及在桥梁施工中的应用
        2.1在受弯构件中的应用
        将预应力施工技术应用在受弯构件中,为了更好提升受弯构件的承载能力,要先对受弯构件施加预应力技术处理,以此来保障受弯构件能够满足承载力和耐久性的需求,减小截面尺寸,优化结构内力。
        2.2应用于工程加固方面
        在现代桥梁的加固中,常规加固方式主要有粘贴钢板加固法、粘贴钢筋加固法、粘贴碳纤维(纤维板)加固法、增大截面加固法、减小恒载法、体外预应力钢板加固法、改变结构体系加固法等,而体外预应力加固作为一种主动加固的方法,通过施加反向力(或力矩)改善原桥构件的应力状态。在活载作用到桥梁结构之前,可以人为调控构件受力,起到改善和部分卸载的作用,不仅提高了原结构承载能力,而且显著改善桥梁结构受力状态。与其它加固方法相比,体外预应力加固施工工艺简单,干扰交通少,所需设备简单,人力投入少,工期短,经济效益明显等优点。体外预应力技术应用到桥梁加固中,正逐渐被桥梁界采纳和推广应用。
        2.3在多跨连续梁中的使用范围
        一般可将多跨连续梁分为负弯矩区和正弯矩区两种,负弯矩区指支座区域,正弯矩区指跨中区梁段。如出现桥梁的抗弯和抗剪承载力不能符合施工规定的情况,工作人员就应尽快在施工过程中加入预应力技术,虽然施工流程简单便捷,但施工中存在的加纵束锚固问题始终无法得到有效的解决。
        3预应力在公路桥梁工程中存在的问题
        3.1张拉力控制
        在公路桥梁施工中,预应力技术逐渐趋于成熟,但在我国实际的施工过程中,部分企业还不能有效的将预应力技术应用到工程中去,进而导致预应力不能完全发挥其自身的优势和作用,阻碍我国在公路桥梁建设方面的发展。根据上述情况,施工企业在运用预应力的过程中,不能很好地控制张拉力,即使控制住,也很难达到理想水平。其根本原因在于施工人员没有得到有效的理论指导和实际操作培训,导致施工人员不能充分了解预应力技术,且施工人员的素质相对低下,不能对自身的工作产生过多的责任感,因此导致张拉施工的质量相对低下。


        3.2管道堵塞
        施工人员如果对预应力技术掌握得不熟练,不能正确运用预应力施工技术,将会造成管道堵塞的情况,这样一来钢筋的张拉力便会受到影响。所以施工单位在应用预应力施工技术时,都会安排监理人员来对施工人员的施工过程进行监督,并且在施工前都会对施工人员进行统一的技术指导与专业知识的培训,防止盲目施工。譬如在对预应力钢筋孔道施工时,相关的技术人员要控制好抽芯的时间,以防止预应力管道出现堵塞现象。
        3.3张拉前出现裂缝
        钢筋混凝土结构由于干缩、受温差影响等特性,很容易产生裂缝现象,特别是桥梁的大型预应力钢筋混凝土结构和构件中,张拉前就可能产生裂缝,这样就会影响预应力技术的应用无法出现预想的抗裂效果。这种情况产生的裂缝经常出现在表面,普遍是分布不均的,裂缝较窄,与短边平行。如果想充分发挥预应力技术的优势,在张拉前不出现裂缝,就需要先控制预应力结构和构件出现过大的内外温差。可以采取的措施是,在高温季节使用低水化热水泥,在寒冷季节进行保温,同时将拆模的时间增加,这样就可以让温度缓慢地降下来。
        4预应力技术应用于公路桥梁施工的优化措施
        4.1做好下料处理
        将预应力技术应用在公路桥梁工程施工的过程中,首先要做好下料处理,然后在钢管与锚垫板内进行灌浆操作,使其产生粘结进而提高预应力筋的稳定性。进行下料工作前,施工人员要对粘结段做清理工作,除去多余的钢绞线。除此之外,施工人员还要对粘结段的长度进行合理控制,防止错位情况出现。工作人员还要在穿束钢筋的过程里考虑到钢绞线下垂问题,针对此做好问题的解决方案,以保证粘结段的粘结力度。
        4.2加强压浆施工方法的应用
        当前时期,为了加强对公路桥梁工程预应力施工问题进行解决,同时优化施工效果与工艺,施工单位及人员首先需要严格遵守相关规定与制度,加强压浆施工方法的应用,并根据工程施工设计方案的要求,加强对索锚横梁粘结度的掌控,并对压浆自身的密实度进行合理控制。同时,在实际施工过程中,施工人员可以借助相应的施工模型进行试验,进而对公路桥梁工程施工稳定性进行保障。
        4.3预应力混凝土结构设计
        预应力混凝土的结构设计过程中一定遵循以下几点:①确保结构能够满足正常的使用性能,避免因承载力过大导致结构变形,影响投入使用;②结构材料的应力值要确保小于预设值,来让结构的安全系数负荷工程的设计要求标准,与此同时还要控制好截面混凝土与预应力筋的拉应力;③加强对混凝土结构荷载挠度的控制,避免超出额定限值;④严格遵循工程的实际需求与设计规范来对预应力混凝土的结构进行检测,保证其结构质量;⑤做好施工材料的管理工作,对材料进行严格的检验确保材料投入桥梁施工的质量,同时做好钢筋的保存工作,对钢筋进行合理切割,科学计算好灌浆量,控制好孔道浆体的饱和度。
        结语
        目前,我国预应力混凝土的年用量约为28~35亿m3,用于土木工程的水利、交通、市政等行业,从结构材料类型方面来讲,混凝土及预应力混凝土结构约占全部工程结构的90%以上,预应力混凝土将是现阶段乃至未来二十年内我国主导的工程结构材料。故把握运用好预应力混凝土的优点,采用相应手段控制施工过程中的不足之处,将预应力混凝土性能发挥到极致,有利于桥梁工程事业的发展。
        参考文献:
        [1]戚明凤.简析公路工程道桥施工中预应力施工技术的应用[J].智能城市,2017,3(1):206.
        [2]刘李平.公路工程项目施工中预应力管桩技术的应用实践及技术措施研究[J].黑龙江交通科技,2016,39(11):21+23.
        [3]杨晓东,王文刚.试论预应力管桩技术在公路工程施工中的应用[J].科技与企业,2015,13:172-173.
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