浅谈道路桥梁施工中预应力的问题.doc

1、浅谈道路桥梁施工中预应力的问题摘要：预应力混凝土是当前建筑工程施工的主要形式, 也是道路桥梁施工的关键技术措施。本文探讨了预应力道路桥梁的施工问题，介绍了预应力技术在道路桥梁施工中的应用。 关键词：道路桥梁预应力施工问题应用 中图分类号：U41 文献标识码：A 文章编号： 经济的快速发展提高了对路桥的要求，针对现代经济发展所需的公路交通基础设施，我国公路建设正呈现出快速发展的趋势。积极运用现代路桥技术提高路桥施工质量以及提高路桥设计承载力是现代公路建设设计与施工企业面临的首要工作，运用现代路桥技术有效提高路桥设计使用寿命以及施工质量能够极大的促进我国经济的发展，促进我国公路工程建设的发展。预应

2、力混凝土技术所具有的高抗裂能力、高抗渗性能以及高刚度、高强度等特点使得其在现代路桥公路中有着重要的应用，其对我国路桥工程受用寿命、承载力的提高有着重要的意义。 一、预应力道路桥梁的施工问题探讨 1、预应力超长束一端张拉工艺的问题 国内现浇大跨度（35 跨,每跨 30 50m）预应力连续箱梁底板预应力束一般采用一端张拉的工艺,例如某箱梁桥 5 跨,第一联跨 66m,第二联跨 88m,第三联跨 150m,如采用一端张拉的工艺将一束钢绞线拉直需要 0.3 0.4fptk 的拉力,而如此长的孔道要跨越多道箱梁横隔板, 其孔道摩阻是多少, 要通过试验才能确定。 根据国内外相关规范规定:跨度 30m 以上

3、的预应力桥梁,均要求采用两端对称张拉工艺,才能保证跨中有效预应力和桥梁在恒载和活载作用下跨中所需抵抗弯矩的建立; 否则会导致跨中承载力不足,而产生正截面裂缝 根据交通部专门调查资料,已通车的公路桥梁中,几乎都出现过由于张拉工艺不适合而产生大量裂缝的现象。 2、预应力结构混凝土开始张拉的时间问题 为提高预应力混凝土的早期强度, 近几年通过掺加早强剂的方法,一般浇注混凝土 3d 后就开始张拉预应力,然而由于混凝土强度增长需要一定的时间, 而且强度和弹性模量增长是不同步的,强度增长快,弹性模量增长慢,早期混凝土变形大,过早张拉预应力会使预应力损失增加,导致桥梁承载力不足,而出现众多裂缝病害。 此外,

4、 采用现场试块测得的早期混凝土强度等级代替现场结构的实际混凝土强度,也存在一定的问题 。试验表明,出现事故的结构最后验算时其实际强度均未达到现场测得的强度,有时候甚至很低。 3、 预应力孔道压浆质量的问题 预应力孔道压浆有两个重要作用: 保护预应力筋不被锈蚀; 保证预应力筋和结构共同工作;然而实际工程中预应力孔道的压浆不饱满 、不密实 、漏浆和漏灌现象十分普遍,已成为预应力结构的通病 其主要原因除了施工单位对孔道压浆工序不够重视外,目前的压浆工艺、 留孔质量 、浆体配置等也存在一定问题,特别是浆体的水灰比,规范的规定值（0.4 0.45）偏大。 采用规范规定的水灰比后孔道浆体泌水,孔道不易饱满

5、和密实。 近几年, 采用新研制的外加剂 JMH-3 对浆体配置技术进行了改进,将水灰比降到 0.35 以下,通过高速搅浆机（转速 1000r/min） ,将浆体的流动度提高到 12s （规范规定为 14 18s） ,只要规范操作,普通压浆工艺也能保证压浆质量。 从压浆工艺原理到浆体配置技术,应该说是目前比较理想的压浆工艺技术,值得推广。 4、 后张预应力结构张拉力控制的问题 预应力施工作业不够规范, 特别是张拉力控制不严对预应力桥梁质量影响较大。一般张拉作业采用张拉力和预应力筋伸长量同时控制,以张拉力为主,以伸长值校核张拉力。 通常张拉力的计量采用 1.5 级油压,误差大,有的千斤顶甚至未经计

6、量标定就张拉,而且张拉人员多数未经专业培训,如果作业不专心,经常容易出现较大误差, 甚至读错表, 发生张拉力忽高忽低的现象 。特别在多束张拉时,由于每束张拉力都不同,往往对预应力筋的伸长值计算不准确,弹性模量取值混乱,实际张拉时难以做到将伸长量按规范规定控制在 6%范围内,导致张拉力失控。 5、 后张预应力结构的混凝土保护层失控问题 由于混凝土保护层普遍偏小, 而施工时采用的保护层水泥垫块都已损坏和移位,导致梁板保护层失效,加之预应力孔道压浆多数不到位，使箱梁底板和板梁底面出现许多纵横向裂缝。 建议推广应用塑料垫块控制保护层厚度。 6、 预应力锚具的选择问题 锚具指在预应力桥梁施工过程中混凝土

7、构件所用的永久性锚固装置。锚具可分为两类：一类指张拉端锚具，安装在预应力筋端部且可以张拉锚具也称之为预应力锚具，在后张法构件中，为保持预应力筋的拉力并将其传递到混凝土中的锚具；其二是固定端锚具，通常指安装在预应力筋端部，埋入混凝土中且不用以张拉的锚具。 在预应力桥梁施工中，后张法预应力混凝土构件所采用的锚具，主要有摩阻锚固和机械锚固两种类型。 摩阻锚同类锚具品种较多，应用较广泛，其使用优势是锚力的变化多 吨位大，穿索较方便；而其不足之处是锚具应力损失较大，要重复张拉或连接不方便。 机械锚固类锚具通常用于集束型高强钢丝或者锚旋高强度粗钢筋，也有锚旋单根或多根钢铰线的情况 其使用优势是锚具应力损失

8、较小、 连接方便，在未灌浆前可以重复张扣、 放松以调整预应力的大小。 二、预应力技术在道路桥梁施工中的应用 1、预应力技术在受弯构件中的应用 碳纤维具有较高的强度，施工也比较简单，所以采用粘贴碳纤维片材对钢筋混凝土受弯构件进行加固的方法得到广泛的应用，但由于加固前结构已存在初始内力，混凝土已有初始的压应变和拉应变，当压区混凝土压应变达到混凝土的极限压应变时，构件达到极限承载力，从加固到构件达到极限承载力，混凝土的应变增量决定了碳纤维片材的最终应力。如初始应变较大，构件破坏时碳纤维片材的应力较小，其强度高的特点也就得不到充分发挥，可在粘贴碳纤维片材时，先对碳纤维片材施加预应力，使其有初始拉应力，

9、从而提高构件破坏时碳纤维片材的应力，使其得到充分发挥。 2、预应力技术在加固施工中的应用 道路桥梁加固一般是通过对构件的补强和结构性能的改善来恢复或提高现有道路桥梁的承载能力，以延长其使用年限，适应现代交通运输的要求。其改造的主要技术途径有：加强薄弱构件增加辅助构件、改变结构体系、减轻恒载、加固暾台及基础等，通常加固方法有：桥面补强层加固法、增大截面与配筋加固法；体外预应力加固法；粘贴钢板加固法；改变结构受力体系加固；增加横向联系加固法度；粘贴碳纤维布加固法等实际上卸载的目的就是为了减小加固施工时混凝土的初始应变，此时可预先对构件施加预应力，使受压区产生拉应力，受拉区产生压应力，减小构件在初弯

10、矩作用下的拉应变和压应变，以提高构件达到极限承载力时的应变增量和加固钢筋的应力，使加固钢筋得到充分发挥。 3、预应力技术在钢筋混凝土多跨连续梁的应用 多跨连续梁有正弯矩区和负弯矩区，一般支座处为负弯矩，跨中为正弯矩，当梁的抗弯承载力和抗剪承载力不满足要求时，需要进行加固处理，跨中正弯矩区抗弯承载力不满足时，可用粘贴碳纤维的方法进行加固，施工比较容易。主要原因是所加纵筋锚固的问题不宜解决。有时可通过在梁下加大截面提高梁的承载力，这不仅增加了结构的自重，而且还会影响建筑的使用功能，在有些情况下可能不允许。在一定范围内，随着轴向压力的增加，其正截面承载力和斜截面承载力都将会提高。 参考文献： 1 谢建华.预应力加固法在路桥施工中的应用分析J. 中华民居. 2012(03) 2 张卫国. 浅析公路桥梁施工中预应力技术研究J. 中国城市经济, 2011,(12)