如何解決路橋工程施工預(yù)應(yīng)力應(yīng)用中存在的問題

田豐源

[摘要]在高等級公路建設(shè)中,預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路梁板橋中被廣泛的應(yīng)用。然而目前有些進(jìn)行預(yù)應(yīng)力作業(yè)的施工隊(duì)伍素質(zhì)較差,在施工中常因操作不當(dāng)常造成一些病害,給橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量帶來一定隱患。因此,闡述預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用,分析預(yù)應(yīng)力技術(shù)的優(yōu)勢特點(diǎn),概述其在工程應(yīng)用中的問題,并提出針對性的解決方案。

[關(guān)鍵詞]道路橋梁預(yù)應(yīng)力技術(shù)混凝土

中圖分類號:TU-0文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1220100-01

近年來,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)由于其具有能充分利用材料的高強(qiáng)度性能,有效防止混凝土裂縫,減輕結(jié)構(gòu)自重,增大橋梁跨徑,剛度大行車舒適等優(yōu)點(diǎn),在公路橋梁上得到廣泛的應(yīng)用。然而預(yù)應(yīng)力橋梁的裂縫病害相當(dāng)普遍。產(chǎn)生裂縫病害的原因很多,其中預(yù)應(yīng)力橋梁施工中出現(xiàn)的若干預(yù)應(yīng)力技術(shù)問題,在施工中常出現(xiàn)一些問題,本文就對施工過程中常見的問題進(jìn)行探討,分析原因并提出相應(yīng)的處理方法及預(yù)防措施。

一、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在受彎構(gòu)件中的應(yīng)用碳纖維具有較高的強(qiáng)度,施工較簡單,所以采用粘貼碳纖維片材對鋼筋混凝土受彎構(gòu)件進(jìn)行加固的方法得到廣泛的應(yīng)用,但由于加固前結(jié)構(gòu)已存在初始內(nèi)力,混凝土已有初始的壓應(yīng)變和拉應(yīng)變,當(dāng)壓區(qū)混凝土壓應(yīng)變達(dá)到混凝土的極限壓應(yīng)變時(shí),構(gòu)件達(dá)到極限承載力,從加固到構(gòu)件達(dá)到極限承載力,混凝土的應(yīng)變增量決定了碳纖維片材的最終應(yīng)力。

一般預(yù)應(yīng)力技術(shù)在加固施工中的應(yīng)用道路橋梁加固是通過對構(gòu)件的補(bǔ)強(qiáng)和結(jié)構(gòu)性能的改善來恢復(fù)或提高現(xiàn)有道路橋梁的承載能力,以延長其使用年限,適應(yīng)現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)囊蟆Ｆ涓脑斓闹饕夹g(shù)途徑有:加強(qiáng)薄弱構(gòu)件增加輔助構(gòu)件、改變結(jié)構(gòu)體系、減輕恒載、加固暾臺及基礎(chǔ)等,加固的方法有:橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法、增大截面與配筋加固法;體外預(yù)應(yīng)力加固法;粘貼鋼板加固法;改變結(jié)構(gòu)受力體系加固;增加橫向聯(lián)系加固法度;粘貼碳纖維布加固法等實(shí)際上卸載的目的就是為了減小加固施工時(shí)混凝土的初始應(yīng)變,此時(shí)可預(yù)先對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力,使受壓區(qū)產(chǎn)生拉應(yīng)力,受拉區(qū)產(chǎn)生壓應(yīng)力,減小構(gòu)件在初彎矩作用下的拉應(yīng)變和壓應(yīng)變,以提高構(gòu)件達(dá)到極限承載力時(shí)的應(yīng)變增量和加固鋼筋的應(yīng)力,使加固鋼筋得到充分發(fā)揮。

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在鋼筋混凝土多跨連續(xù)梁的應(yīng)用多跨連續(xù)梁有正彎矩區(qū)和負(fù)彎矩區(qū),一般支座處為負(fù)彎矩,跨中為正彎矩,當(dāng)梁的抗彎承載力和抗剪承載力不滿足要求時(shí),需要進(jìn)行加固處理,跨中正彎矩區(qū)抗彎承載力不滿足時(shí),可用粘貼碳纖維的方法進(jìn)行加固,施工比較容易。主要原因是所加縱筋錨固的問題不宜解決。有時(shí)可通過在梁下加大截面提高梁的承載力,這不僅增加了結(jié)構(gòu)的自重,而且還會影響建筑的使用功能,在有些情況下可能不允許。在一定范圍內(nèi),隨著軸向壓力的增加,其正截面承載力和斜截面承載力都將會提高。

二、路橋工程預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)中存在的問題

波紋管堵塞堵管是指在混凝土澆筑后波紋管出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象發(fā)生了堵管會導(dǎo)致后期預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿束無法通過或張拉預(yù)應(yīng)力時(shí)鋼絞線實(shí)際伸長值與設(shè)計(jì)計(jì)算值相差很大,給施工帶來不必要的麻煩,即影響了工期,又耗費(fèi)了人力。引起堵管的原因分析:首先,施工單位在施工過程中沒有嚴(yán)格按照施工規(guī)范安裝波紋管,出現(xiàn)波紋管定位不精確引起的彎折扭曲、套管接頭松動,或者是在混凝土澆筑施工中,振搗人員在振搗混凝土?xí)r操作失誤,造成波紋管局部的破裂,直接導(dǎo)致混凝土水泥漿滲漏到波紋管中造成堵管。其次,波紋管自身的質(zhì)量缺陷引起漏漿堵管。

后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉力控制的問題預(yù)應(yīng)力施工作業(yè)不夠規(guī)范,特別是張拉力控制不嚴(yán)對預(yù)應(yīng)力橋梁質(zhì)量影響較大。一般張拉作業(yè)采用張拉力和預(yù)應(yīng)力筋伸長量同時(shí)控制,以張拉力為主,以伸長值校核張拉力。通常張拉力的計(jì)量采用1.5級油壓,誤差大,有的千斤頂甚至未經(jīng)計(jì)量標(biāo)定就張拉,而且張拉人員多數(shù)未經(jīng)專業(yè)培訓(xùn),如果作業(yè)不專心,經(jīng)常容易出現(xiàn)較大誤差,甚至讀錯(cuò)表,發(fā)生張拉力忽高忽低的現(xiàn)象。特別在多束張拉時(shí),由于每束張拉力都不同,往往對預(yù)應(yīng)力筋的伸長值計(jì)算不準(zhǔn)確,彈性模量取值混亂,實(shí)際張拉時(shí)難以做到將伸長量按規(guī)范規(guī)定控制在±6%范圍內(nèi),導(dǎo)致張拉力失控。

預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉前出現(xiàn)裂隙問題鋼筋砼結(jié)構(gòu)在使用荷載作用下裂隙是不能避免的,部分預(yù)應(yīng)力的B類構(gòu)件也允許出現(xiàn)有限制的裂隙,而在預(yù)制場內(nèi)的構(gòu)件,則應(yīng)盡量避免出現(xiàn)裂隙。張拉前出現(xiàn)的裂隙經(jīng)常是由于干縮和溫差造成的。裂縫常在表面處,寬度較細(xì)、分布不均,梁板類構(gòu)件多沿短方向分布,有時(shí)產(chǎn)生在箍筋位置,有時(shí)從構(gòu)件頂面延伸到構(gòu)件側(cè)面,溫度裂縫溫度裂縫有表面的、深進(jìn)的和貫穿的,走向元一定規(guī)律。梁板式構(gòu)件裂縫多平行于短邊,深進(jìn)和貫穿的裂縫一般與短邊方向平行,裂縫沿構(gòu)件全長分段出現(xiàn)。

預(yù)應(yīng)力鋼筋孔道堵塞問題這種現(xiàn)象主要發(fā)生在后張法構(gòu)件中,預(yù)留孔道塌陷或堵塞使預(yù)應(yīng)力筋不能順利穿過,不能保證灌注工程質(zhì)量,影響張拉效果。產(chǎn)生的主要原因是抽芯過早,水泥砼尚未凝固,不具有一定的強(qiáng)度,或抽芯太晚,橡膠抽拔管可能被拔斷。

三、路橋工程中預(yù)應(yīng)力技術(shù)相關(guān)問題解決方案

在遇到堵管問題時(shí),要根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋曲線坐標(biāo),標(biāo)注漏漿孔道堵塞的位置,在避開梁的主筋位置,采用沖擊鉆緩慢進(jìn)行開孔,清除波紋管中的水泥漿塊,使鋼絞線能順利穿過波紋管并能夠自由伸縮;然后待張拉完畢后用高一等級微膨脹混凝土封堵孔洞?？刹扇∫韵骂A(yù)防措施:在施工下料前對波紋管質(zhì)量仔細(xì)檢查,對有缺陷的波紋管及早發(fā)現(xiàn);在澆筑混凝土前檢查波紋管的安裝位置,固定好,檢查套管接頭連接是否牢固,密閉性是否達(dá)到要求;在澆筑混凝土過程中注意波紋管的保護(hù),避免振搗棒碰壞波紋管。為預(yù)防表面溫度裂縫,應(yīng)控制構(gòu)件內(nèi)外過大的溫差,在夏季施工時(shí)優(yōu)先使用低水化熱水泥。在低溫時(shí)預(yù)制構(gòu)件應(yīng)采取保溫措施,不要過早拆除模板。對空心板等薄壁構(gòu)件適當(dāng)延長拆模時(shí)間,使之緩慢降溫。預(yù)制構(gòu)件和臺座之間應(yīng)涂刷有效隔離劑以預(yù)防粘接,使構(gòu)件不受底模熱脹冷縮的作用。在砼澆筑前的施工作業(yè)中應(yīng)注意保護(hù)隔離劑,對于用長線法生產(chǎn)先張構(gòu)件應(yīng)及時(shí)放松應(yīng)力筋,以減少約束作用。

四、結(jié)語

在道路橋梁施工預(yù)應(yīng)力工藝較復(fù)雜,在預(yù)應(yīng)力施工中應(yīng)做好預(yù)應(yīng)力施工操作人員的技能培訓(xùn),嚴(yán)格要求按照操作程序施工,認(rèn)真做好施工前后的各項(xiàng)檢查,早發(fā)現(xiàn)問題,因此從設(shè)計(jì)到施工的所有技術(shù)人員都應(yīng)精心設(shè)計(jì)、保證工程順利施工,編制科學(xué)合理的施工方案嚴(yán)格按照施工驗(yàn)收規(guī)范、操作規(guī)程作業(yè),同時(shí)應(yīng)不斷應(yīng)用新技術(shù)、新材料、新工藝,確保工程施工質(zhì)量。

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