湖南路桥建设集团有限责任公司410007
摘要:预应力技术在道路桥梁工程中的应用显然能够大幅度的提高整个工程的质量和安全稳定性,但是在应用过程中也会出现一些不可避免的问题。在道路桥梁施工过程中,应用预应力技术,能够切实提高道路桥梁整体施工的水平。但是在预应力技术应用的时候,由于受工程项目特点以及施工环境的影响,在一定的程度上导致预应力技术应用上存在一些缺陷。因此,本文就预应力技术在道路桥梁工程的应用过程中所出现的一些问题进行了详细的分析与阐述,并且提出了相应问题的解决措施,对我国之后的道路桥梁工程建设有着一定的指引作用,并且对道路桥梁工程的施工人员的理论基础知识的学习具有指导作用。
关键词:路桥施工;预应力技术;应用;问题;措施
引言:预应力技术指的是预先施加一定的应力在路桥结构处,使荷载带来的拉应力得到一定程度的抵消,增强结构的稳定性,使路桥结构得到保护的一种施工技术。因此,采用预应力施工技术,可以抵消额外的应力,在外力作用下,避免工程结构遭到破坏,提高路桥工程的完整性,最大程度地维护路桥的整体结构,具有非常有效的保护作用。在抵消荷载拉应力的过程中,路桥路面产生断裂的时间得到延缓,路桥的使用寿命得到有效延长。应用预应力在路桥建设中,能够推动施工的安全建设,使路桥的稳定性和坚固性得到一定程度的提高,在提高路桥性价比的同时,推动了交通行业的发展。
一、道路桥梁预应力施工存在问题
(一)硬件设备问题在利用先张法施工过程中,极易因为波纹管自身质量问题或工人的不合理作业发生堵塞,波纹管堵塞带来的质量隐患就是在预应力筋张拉过程中,实际张拉值与计算预期张拉值存在较大出入,导致预应力构件存在安全隐患,后期施工无法进行,浪费大量人力物力。
(二)缺乏专业技术人员预应力桥梁的施工需要专业技术人员的专业知识,但许多施工单位往往为了节省用人成本,大量招收廉价劳动力,可想而知他们的专业素养并不足以满足道路桥梁预应力施工的要求。这样做的后果是在施工过程中存在的安全隐患会被管理人员全部忽略,最终导致道路桥梁出现大量的质量问题。
二、预应力技术在道路桥梁施工中的优势
(一)满足桥梁大跨度要求使用传统钢筋混凝土进行浇筑建造的桥梁由于自身重量较大,极难满足桥梁的大跨度要求,而采用预应力钢构件进行施工,可在满足强度要求的前提下尽可能减少桥的自重,这就为桥梁的大跨度提供了技术支持。且由于预应力钢构件的设计对于多跨桥梁来说,其结构将会对不同的弯矩作用进行承受,如在跨中位置,桥梁将受到正弯矩作用,桥梁下部存在受拉情况。而在支座部位,则将承受负弯矩作用,即上侧位置受拉。同时,对于混凝土结构来说,其在抗拉性能以及受剪能力方面都存在一定的不足,对此,在实际多跨桥梁具体施工中,即可以通过预应力技术的应用进行处理,以此起到增强支座以及跨中位置受剪以及抗拉性能的效果,同时保障结构具有更为稳定的特征。
(二)提高道路桥梁使用寿命由于道路桥梁的服役期较长,多达几十年,在长年累月的工作过程中,难免会产生一些安全隐患。由于车辆来来往往产生的动荷载是长期存在,且大小不一,因此道路桥梁在正常工作过程中主体结构会随动荷载的加载频率产生振动或摇晃,采用预应力技术建造的道路桥梁可通过预存应力有效避免动荷载造成的结构主体振动,从而降低道路桥梁工作疲劳值,提高使用寿命。
(三)简化施工工艺在道路桥梁施工中多采用预应力构件,更易使架设工艺与构件契合一体,满足了预制装配式的要求。流水线生产能够有效的简化施工流程,通过工厂的工艺加工之后的构件,能够保证其的统一管理,在运输到施工现场后可以直接进行搭建,有效的节省了劳务费,降低了劳动成本,也减少了环境因素对于施工的影响,真正意义上的实现了对于施工过程时间的限制,能够有效的对施工过程进行管理,极大程度的提高了生产效率。预应力预制装配式建筑在施工过程中施工工艺也随之变得简单、安全、高效。
三、公路桥梁预应力技术施工质量管控
(一)控制预应力张拉的时间桥梁施工阶段,为了可以全面的提升预应力早期强度,使用最为有效的方法就是在材料中加入早强剂,该处理措施通常都是在混凝土浇筑完成后的三天内进行,然后就是开展张拉施工。张拉施工时间应该严格控制,如果该方式导致的混凝土性能的下降,就需要通过添加早强剂的方式来提升性能,并且严控张拉时间。
(二)预应力钢筋管道堵塞在实际施工的过程中,最常出现的问题就是堵塞的问题,造成这些问题的存在多数是因为施工人员未能按照规范要求进行施工,只要是出现钢筋管道出现堵塞的问题就会给工程的实施产生极为不利的影响,张拉钢筋无法顺利的通过管道,张拉性能也会下降,最终使得工程无法顺利施工。因此,在工程实施阶段,应该按照规范的要求来开展各项工作,并且采取措施来进行漏浆处理,避免存在堵塞问题。
(三)张拉力控制预应力技术在我国的工程中使用时间并不长,所以在规范管理中还存在很多的实际问题,工程的监管也比较松懈。一般来说,很多工程项目中都应用的是1.5级油压表作为测量工具来进行施工,但是因为人员素质比较差、技术不熟练,从而使得张拉控制出现问题,对于最终工程的质量产生了不良的影响,特别是在多处张拉施工的过程中。一旦出现上述的问题,就会造成工程强度不达标,所以需要加强技术的研发,最终实现工程质量的提升,满足交通运行的需要。
(四)收缩徐变问题预应力施工阶段,因为混凝土路面容易出现收缩的情况,徐变比较大,出现这些问题就会使得该位置的工程质量难以满足需求,因此,在桥梁工程開始施工之前,应该制定出科学的施工方案,实现早期强度控制,选择符合工程需要的施工材料,从而可以消除徐变过大而给工程质量所产生的负面影响。
四、预应力技术在公路桥梁施工中的具体应用
(一)预应力技术在路桥钢筋混凝土结构中的应用
现阶段路桥工程项目的建设,采用的是路桥钢筋混凝土结构,这种结构是使用最为广泛且能达到的工程效果最优的方式,但同时这种结构中常见的问题也是它的致命性因素。钢筋混凝土构件出现问题、混凝土产生较大裂缝等往往产生于钢筋混凝土结构中,这些重要问题对于路桥工程建设来说都是致命。
而后经过大量实验和研究,分析得出:在道路桥梁施工中应用预应力技术,可以有效的对钢筋混凝土结构中所出现的问题进行解决。具体措施如下:第一进行压力测试,在构建好的路桥上施加压力;第二步钢筋拉伸后,不实施人工回力手段,而让其自行回力;第三步人工施加的压力所引起的钢筋产生的拉力效应会预先让混凝土构件承受。所能达到的预期效果:将与压力抵消承受而后的拉力,混凝土的拉伸可以得到有效的管控,并不会脱离范围,固然裂痕不会产生。
(二)预应力技术在混凝土路面中的应用
近些年来我国路桥建设企业,纷纷在项目实施中广泛的应用预应力技术,尤其是在道路桥梁的混凝土路面中的应用,所取得的效果最为明显和有效。在混凝土路面中进行预应力技术的应用所依据的基础原理,和上文中所提到的在路桥钢筋混凝土结构中应用预应力技术的引用原理大致相同。对混凝土的拉伸范围进行有效控制,让混凝土构件中所产生的裂痕现象减少,也是预应力技术在混凝土路面中应用的核心。毕竟是对混凝土路面中的应用进行分析与研究,那么自然要考虑到外部的各个因素(路面的所经车辆的压力、外部温度改变、收缩时板底产生的摩擦力)对于混凝土路面的影响,不同外部因素对混凝土路面产生变化的影响,所要采取的应对方法和手段也要不同。最基本的是在混凝土路面中,人工适当地施加纵向预应力,根本是为了防止混凝土路面横向产生的收缩所带来的不利影响,横向力与纵向力相作用,可以让混凝土路面中产生的裂痕概率减小。
(三)在路桥多跨连续梁中的具体应用
多跨连续梁施工是桥梁施工中的一项重要内容。必须对多跨连续梁进行综合分析和把握,针对实际情况,采取具有针对性的预应力技术,使路桥施工的安全性得到最大程度的保障,将安全事故的发生概率降到最低,增加路桥工程的经济效益。正弯矩区与负弯矩区是多跨连续梁中两个主要的弯矩区,其中,位于桥梁跨中的是正弯矩区,位于桥梁支座处的是负弯矩区。需要采取合适的预应力技术,使多跨连续梁的抗弯能力得到明显提升。
在路桥的实际施工过程中,需要按照以下的步骤进行施工,保证施工的合理性。第一,施工人员需要对连续桥梁的抗弯能力进行仔细分析,确定相应的钢筋数,设置在负弯矩处;第二,施工人员需要以相关标准为依据,选择最合适的预应力技术,使多跨连续梁的抗剪能力得到最大程度的保证;第三,施工人员需要对可能影响施工质量的多种因素,比如,施工环境、施工人员、施工机械、施工技术等进行综合分析,预测施工过程中可能出现的问题,安排专业人士制定具有针对性的对策,提高施工过程中应对突发问题的能力。另外,在实际的施工过程中,施工人员必须保证预应力技术的合理性和科学性,能够密切符合施工现场的实际情况,提高对施工资源的利用率,减少资源的浪费,在节约施工成本的同时,提高路桥工程的质量。
结语:路桥项目施工方案编制时要引入新的施工技术和设备,要考虑方案设计的适用性和合理性。在我国目前道路桥梁工程不断建设的过程中,预应力技术在其中也得到了较多的应用,发挥出了重要的作用,以此有效实现公路桥梁建设质量的保障。但在实际工程建设当中,也存在着一定的问题,并因此对工程建设质量产生了较大的影响。道路桥梁建造技术日益成熟,预应力施工技术也呈现日新月异的势头,大量的技术难点都已得到基本解决,但在施工过程中依旧会遇到一些细节问题。正是由于预应力技术施工工艺的提升对于道路桥梁工程建设的重大意义,因此需要相关技术部门重视预应力技术的相关研究,同时施工企业也应不断学习先进的技术理念,切实提高道路桥梁工程施工效率与质量,提高工程的经济效益和社会价值。
参考文献:
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[2]潘会明,金东杰.预应力施工技术在道路桥梁中的应用分析[J].智能城市,2016(6).