1、1公路桥梁施工中预应力混凝土技术出现的问题及处理措施摘要:随着经济的发展,公路建设的需求增加公路桥梁工程也越来越多,而预应力混凝土结构技术在桥梁施工中的应用也普遍增加,并根据实际施工情况进行着适当的技术调整,使得预应力技术不断的发展。 关键词:公路桥梁;预应力混凝土;施工;问题;措施 Abstract: With the development of economy, the increased demand for highway construction projects are more and more roads and bridges, and prestressed concre
2、te structures in bridge construction applications are generally increasing, and according to the actual situation of the construction of appropriate technical adjustments, makes prestressed technology continues to develop.Keywords: highway bridge; prestressed concrete; construction; problems; measur
3、es 中图分类号:TU528.571 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013) 引言 公路桥梁作为公路交通的重要组成部分,在公路交通运输中发挥着非常重要的作用。随着经济的发展以及城市建设的快速推进,公路桥梁作为公路交通在空间上的延伸,逐渐成为城市化建设的重要规划,在城2市建设过程中扮演者越来越重要的角色。但是由于公路桥梁施工的复杂性以及周期性较长,因此,选择合适的施工技术以及施工手段对于保障交通畅通具有非常重要的作用。随着公路桥梁施工技术的发展,越来越多的施工技术被运用到公路桥梁施工中,其中,预应力混凝土施工作为一种特点明显,技术先进的施工手段被广泛的应用到桥梁施工中。 一、预
4、应力混凝土的概念 所谓预应力混凝土就是在混凝土构件承受使用荷载前的制作阶段,预先对使用阶段的受拉区施加压应力,造成一种人为的应力状态。当构件承受使用荷载而产生拉应力时,首先要抵消混凝土的预压应力,然后随着荷载的增加,受拉区混凝土产生拉应力。因此,可推迟混凝土裂缝的出现和开展,以满足使用要求。这种在结构构件承受荷载以前预先对受拉区混凝土施加压应力的结构构件,就称为预应力混凝土构件。 二、预应力混凝土的优点和缺点 1.与钢筋混凝土相比,预应力混凝土具有以下特点: (1)构件的抗裂性能较好。 (2)构件的刚度较大。由于预应力混凝土能延迟裂缝的出现和开展,并且受弯构件要产生反拱,因而可以减小受弯构件在
5、荷载作用下的挠度。 (3)构件的耐久性较好。由于预应力混凝土能使构件不出现裂缝或减小裂缝宽度,因而可以减少大气或侵蚀性介质对钢筋的侵蚀,从而延长构件的使用期限。 (4)工序较多,施工较复杂,且需要张拉设备和锚具等设施。 注意:预应力混凝土不能提高构件的承载能力。也就是说,当截面和3材料相同时,预应力混凝土与普通钢筋混凝土受弯构件的承载能力相同,与受拉区钢筋是否施加预应力无关。 2.其中,预应力混凝土的优点有: (1)抗裂性好,刚度大。由于对构件施加预应力,大大推迟了裂缝的出现,在使用荷载作用下,构件可不出现裂缝,或使裂缝推迟出现 0,所以提高了构件的刚度,增加了结构的耐久性。 (2)节省材料,
6、减小自重。其结构由于必须采用高强度材料,因此可减少钢筋用量和构件截面尺寸,节省钢材和混凝土,降低结构自重,对大跨度和重荷载结构有着明显的优越性。 (3)提高构件的抗剪能力。试验表明,纵向预应力钢筋起着锚栓的作用,阻碍着构件斜裂缝的出现与开展,又由于预应力混凝土梁的曲线钢筋(束)合力的竖向分力将部分地抵消剪力。 (4)提高受压构件的稳定性。当受压构件长细比较大时,在受到一定的压力后便容易被压弯,以致丧失稳定而破坏。如果对钢筋混凝土柱施加预应力,使纵向受力钢筋张拉得很紧,不但预应力钢筋本身不容易压弯,而且可以帮助周围的混凝土提高抵抗压弯的能力。 (5)提高构件的耐疲劳性能。因为具有强大预应力的钢筋
7、,在使用阶段因加荷或卸荷所引起的应力变化幅度相对较小,故此可提高抗疲劳强度,这对承受动荷载的结构来说是很有利的。 3.预应力混凝土也存在一定的缺点: (1)工艺较复杂,对质量要求高,因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍。 4(2)需要有一定的专门设备,如张拉机具、灌浆设备等。 (3)预应力混凝土结构的开工费用较大,对构件数量少的工程成本较高。 三、公路桥梁预应力混凝土施工中的问题和处理措施 1.滑丝和断丝 滑丝指夹具在预应力张拉后,夹片“咬不住”钢绞线和钢丝,钢绞线和钢丝出现滑动,达不到设计张拉值。断丝指张拉钢绞线和钢丝时,夹片将其“咬断” ,即齿痕较深,在夹片处断丝。为了预防滑丝和断丝超标,
8、应采取以下措施:(1)夹片的硬度除了检查出厂合格证外,在现场应对其进行复验,有条件的最好进行逐片复验;(2)钢绞线或钢丝的直径偏差、椭圆度、硬度指标应纳入检查内容,如偏差超限,质量不稳定,应考虑更换钢绞线或钢丝的产品供应单位;(3)滑丝断丝若不超过规范允许数量,可不予处理,若整束或大量滑丝和断丝,应将锚头取下,检验并更换钢束重新张拉。 2.波纹管孔道漏浆及处理 大多数后张法施工的预应力筋的孔道多由波纹管做成。在实际的施工过程中,很多施工单位为了节省施工成本,或者是由于供应商提供不好的材料,施工单位施工时采用的都是质量不合格,或者是质量不能够达到施工标准,钢材材质不好,波纹管的厚度不够的材料,用
9、这样材料制作而成的波纹管的强度,张力都不能达到实际的施工要求,也就是不能符合实际的预应力混凝土结构技术施工的标准。 因此在实际的施工中,当浇注混凝土时波纹管不能承受相应的张力,5则变形或者损坏,增加了整个孔道预应力的提升,在砼浇筑中,振捣棒与波纹管相接触,因振捣时振捣棒高速旋转和振动,易使波纹管薄弱处的咬口开裂或自身磨损冲击开洞,造成沙浆漏入波纹管内。因此在工程项目确定要使用预应力混凝土结构时,施工单位要严格地挑选波纹管,采购人员要充分把握市场供应信息,对于提供波纹管的供应商进行严格的评估,从而控制好波纹管的质量,对于质量不好的波纹管要及早发现,及时更换。 堵管问题,是在砂浆浇注的过程中,由于
10、波纹管内的钢筋在插入过程中对波纹管薄弱的地方造成了损坏,砂浆在这个部位产生了泄露,进而凝固,然后产生砂浆堵塞。遇到这种问题的时候,我们要根据实际预应力筋的设计情况,找出漏浆孔道产生堵塞的位置,利用冲击钻来打孔清除波纹管中已经凝固了的水泥浆,使得预应力筋能够在波纹管内进行拉力运动,在预应力筋的张拉运动结束之后,再进行钻孔的封堵。这样就解决了堵管问题。 3.预应力孔道压浆 预应力孔道压浆有两个重要作用:一是保护预应力筋不被锈蚀;二是保证预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,
11、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(0.40.45)偏大。采用规范规定的水灰比后孔道浆体泌水,孔道不易饱满和密实。 6为了防治孔道压浆不密实,可采取以下措施:(1)孔道在灌浆前应以高压水冲洗,除去杂物,疏通和湿润整个管道;(2)配制高质量的浆液,选用的水泥可用强度等级不低于 32.5MPa 的普通硅酸盐水泥,灰浆水灰比宜控制在 0.10.45,泌水率宜小于 2%,最大不应超过 3%,灰浆应具有良好的流动性并不易离析,可掺入适量的减水剂和微膨胀剂,但不得使用对管道和预应力索有腐蚀作用的外掺剂,掺量和配方应通过试验确定;(3)管道及排气口应疏通,压
12、浆时应从低处往高处压,待高处的孔眼冒溢浓浆后,堵住排气口持荷继续加压,待泌水流光后,再塞住孔口;(4)对孔道较长或第一次压浆不够理想的,可进行二次压浆,二次压浆应在第一次压浆初凝后进行。 4.施工过程中的其他问题及治理方法 第一、加强对施工人员的管理。很多造成预应力混凝土公路桥梁施工问题的根本原因就是缺少对施工人员的严格管理,以至于施工人员不按技术要求施工,随意调换原材料,偷工减料,进而导致一系列的施工质量问题,因此有必要加强对施工人员的管理。 第二、要做好预应力混凝土公路桥梁施工的整体规划。整体规划对于桥梁施工来说具有非常重要的作用,在施工前要做好施工的整体规划,可以有效确保工程的实施。 第
13、三、要做好预应力混凝土公路桥梁施工工程质量的阶段性验收。阶段性验收是确保工程质量的重要前提,因此,在工程实际施工的过程中,合理设置阶段性的验收工作对预防工程施工中相关问题的发生具有非常重要的作用。 7四、结束语 预应力技术在我国公路桥梁的施工中有着巨大的应用优势,同时也得到了广泛应用。我们必须从常见的问题和缺点上,积攒经验和教训,做好施工准备和质量监督,充分发挥预应力技术在公路桥梁施工中的长处,为国家和社会创造利益。 参考文献: 1徐东辉. 公路桥梁预应力混凝土施工中的常见问题和处理J. 科技资讯,2011. 2郑长鹰。桥梁工程中预应力施工管理措施初探J。中国高新技术企业,2009, 3蒋迪斌,冯英杰。浅谈桥梁工程施工中预应力管道压浆工艺J。甘肃科技,2007