摘要:预应力技术是我国道路桥梁建设工程中十分常见的一项施工技术,具有高刚度、高强度、高抗渗性、高抗裂能力等优点,能够提高道路桥梁的承载力和使用年限,确保道路桥梁工程的整体质量。本文从预应力技术的基本概述出发,分析了预应力技术在道路桥梁施工中的应用,探讨了道路桥梁施工运用预应力技术应注意的问题及处理措施,以供参考。
关键词:道路桥梁施工;预应力技术;应用;处理措施
预应力技术是一门综合性科学,被广泛应用于道路桥梁中,伴随着社会经济的迅猛发展和科学技术的不断进步,我国交通运输业处于蓬勃发展状态中,大型的公路、桥梁、立交桥的建造数量不断增多,使预应力技术不断规范化。
一、预应力技术的基本概述
1.1预应力的基本定义
在模块承受外加载荷之前,对受拉模块中的钢筋,施加拉力,使拉筋上的模块产生压应力,用以抵消或减小外载荷产生的拉应力,减少振动和弹性变形,提高构件的刚度,推迟裂缝出现的时间,延长构件的寿命。
1.2预应力技术在道路桥梁施工中运用的原理
在混凝土工程中应用预应力技术,利用混凝土较高的抗压特性和钢筋的抗拉特性,进行混凝土预应力构件的构建,使混凝土构建自身的预应力减小或者抵消因外荷载所引起的拉应力,来达到延迟混凝土受拉伸部位的开裂,提高道路桥梁施工质量的目的。
1.3预应力混凝土结构的分类
预应力混凝土结构分为体内预应力,体外预应力,有粘结和无粘结预应力,预拉应力及预弯预应力。无粘性预应力是预应力筋伸缩变形自由,不与混凝土粘结的预应力结构,预应力筋全长涂有一层防锈材料,外包隔离层。体外预应力就是预应力筋在混凝土构件体外,多用于斜拉桥和桥梁的加固和维修。
二、预应力技术在道路桥梁施工中的应用
2.1应用于道路桥梁路面施工
预应力技术开始应用于道路桥梁路面和桥面施工(后),这种技术很快得到了普及,通过对路面和桥面施加预应力可以很好地延迟路桥面结构的开裂时间。预应力技术道路桥梁施工的原理主要是利用预应力钢筋来约束混凝土路桥 面结构,以达到消除裂缝或者延缓裂缝的效果。在道路桥梁路面施工中预应力技术的应用,需要注意对当地实际的气候状况、交通流量以及路桥面负载等情况进行详细地调查和资料搜集,做好施工前的理论研究工作,了解当地导致路面开裂或翘曲等问题的原因,然后才能对症下药,对路桥面结构进行合理的预应力施工。
2.2 应用于道路桥梁加固施工
在道路桥梁施工过程中,加固施工有助提高路桥工程的整体质量与稳定性能,使其建筑结构得以合理的优化,从而有效的延长其使用寿命,为人们的出行提供安全,可靠地行车环境。现阶段,在我国道路桥梁工程施工中,最为常见的加固技术之一,就是预应力加固技术,通过对路桥薄弱部位的构件进行预应力结构加强,并适当与其他加固技术相结合,使用一些辅助材料,就可以减少路桥结构自重力和负载力对这些构件的荷载,从而对路桥的结构性 能从整体进行改善,并使其承载力得到相应的加强或恢复。
2.3应用于道路桥梁受弯结构
道路桥梁钢筋混凝土受弯结构的承载负荷非常大,因而必须要对其进行高强度的加固处理。在实际的路桥受弯结构加固施工中, 一般会使用高强度的碳纤维,这种方法施工比较简易,即通过将碳纤维粘贴在受弯结构上,这样可以有效增强结构的承载性能。
而为了进一步提升结构的承载力,我们往往在粘贴碳纤维之前还要对碳纤维片材料进行预应力的施加处理,以增强碳纤维的应力和强度。
2.4应用于道路桥梁混凝土构件
道路桥梁施工中要使用混凝土构件,由于容易产生裂缝,因而很可能引起质量问题,这是路桥施工中存在的质量通病,也是影响路桥整体质量的重要因素。而通过在混凝土构件的加载前使用预应力技术,对结构受力区预先施加一定的作用力,对受力区域内的钢筋进行张拉,利用钢筋的收缩性,就可以在一定程度上缓解混凝土构件因受力而伸长开裂的情况。
三、道路桥梁施工运用预应力技术应注意的问题及处理措施
3.1 预应力构件张拉前的裂缝和处理措施
预应力道路桥梁施工技术十分复杂,所以很难避免预应力构件张拉前出现裂缝,通常是有温度变化、混凝土收缩、基础的不均匀沉降等因素引起的。如果混凝土表面出现裂缝且较浅而细,一般为收缩裂缝,可通过改善混凝土材料的性能、加强混凝土浇捣的控制和加强混凝土的养护来减少此类裂缝的发生。如果板构件 出现贯穿裂缝可能是温差变化引起的,施工时降低构件的内外温差可减少裂缝 的发生,通常夏季施工时使用低水化热水泥,冬季施工采取适当的保温措施。裂 缝会降低构件的耐久性和防渗性,需要及时修补,最常用的是压力注化学胶粘剂法,表面浅细的裂缝一般用表面封闭法,较深的裂缝采用开槽法和压力注浆法。
3.2 预应力钢筋孔道堵塞及预防措施
钢筋孔道堵塞一般是指波纹管堵塞,即浇筑混凝土后波纹管出现堵塞现象。波纹 管堵塞会使预应力钢绞线不能穿过波纹管,或预应力钢绞线在通过波纹管时不顺 畅,增大预应力钢绞线和孔道的摩擦,影响张拉效果。产生这种现象的原因主要有两点:第一施工人员施工时出现的问题,为赶工程进度,不能严格按照波纹管施工规范操作,引起波纹管安装定位不准确,导致波纹管折弯或波纹管接头处套接不牢固或有孔洞,有时在浇筑时操作不当,被振捣棒碰撞振破裂,导致水泥浆渗入管中而堵塞波纹管,焊接钢筋时,电焊火花可能烧坏波纹管的管壁;第二波纹管本身存在的质量问题,如管蹙薄厚不均匀或存在小孔等。
预防措施: 施工时,应防止砼振捣棒触接波纹管;进行钢筋焊接时,应防止电焊火花烧破波纹管的管壁;管道中间接头、管道与锚垫板喇叭口的接头,必须做到密封、牢固、不易脱开和漏浆;在砼浇筑完成后,在砼终凝前,用高压水冲洗管道,并用通孔器检查管道是否畅通;先在波纹管内穿入稍细的硬塑料管, 浇筑完成后再拔出,可预防波纹管堵塞。
3.3钢筋安装不当的控制措施
普通钢筋在绑扎时,严禁猛放、猛插,以防将预应力筋的外皮刺破。进行焊接施工时,严禁把预应力筋当作搭接线,且在预应力筋附近必须采取保护措施才能进行焊接。在钢筋绑扎过程中,应先绑扎梁内的预应力筋,后绑扎板内的预应力筋,而梁内的拉筋应等预应力筋铺设完之后在进行绑扎,以便预应力筋的穿筋定位。板的面筋应等预应力筋铺设完成之后才能够进行绑扎。
总之,预应力混凝土技术在道路桥梁建造方面应用广泛,技术成熟,它的应用解决了建造大型、高等级道路、桥梁和立交桥材料用量大、抗震性差等诸多问题。随着我国城市进程的不断深入,预应力技术具有的独特的优越性能,在今后高等级的道路、桥梁和立交桥方面将会发挥出越来越重要的作用。
参考文献
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