市政道路桥梁预应力施工技术应用研究

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陈升华

央正建设集团有限公司 江西南昌 330039

摘要

在市政道路桥梁施工过程中,预应力技术的应用能够有效提高道路桥梁的整体质量,确保道路桥梁结构安全稳定,对推动我国经济发展和社会稳定具有重要意义。现阶段,我国的公路交通行业飞速发展,对道路桥梁建设提出了更高要求,也为预应力技术带来了广阔市场。为了能够满足市场对公路桥梁建设的新要求,要想提升公路桥梁建设水平和质量,就必须对预应力技术进行深入研究。为此,本文以某城市主干道路工程项目为例,围绕市政道路桥梁施工中预应力技术的应用实践展开深入分析,并提出了市政道路桥梁施工中预应力技术应用策略,以供参考。


关键词

市政道路;桥梁施工;预应力技术;实践应用

正文


引言:在市政道路桥梁施工中,为了提高市政道路桥梁的稳定性和安全性,必须保证市政道路桥梁的使用寿命和长久性能,在对市政道路桥梁进行施工时,必须保证预应力技术的应用。在实际应用过程中,需要对预应力技术进行优化改进,采用先进的技术和设备,不断提高公路桥梁在实际施工工程中的使用寿命。对提高城市道路桥梁施工安全质量水平和经济使用水平、完善高速公路交通管理等方面具有重要意义。

1预应力技术概述

预应力技术是公路桥梁建设中广泛采用的一种技术,主要是在桥梁结构中人为引入内力,使结构能够具有一定的内应力,以抵抗外部荷载作用产生的应力影响。这种技术的主要目的是利用结构中人为预应力的反作用力来调节和控制正常使用荷载作用下混凝土和钢材等的应力状态,使材料得以在较低的应力水平下发挥更高的承载能力和刚度,充分发挥建材的性能。预应力技术在公路桥梁建设中主要体现为预应力混凝土和预应力钢筋两大类型。采用预应力技术设计施工的桥梁结构中,混凝土和钢材能够按照更优状态工作,这种结构形式具有承载力大、刚度高、裂缝控制好等优点。因此,预应力技术的运用,可以降低材料耗用,提高桥梁的节约性和经济性,是公路桥梁建设中一种重要的技术手段。

2工程概况

该工程位于某高速T标段,全长16.59km,宽26米,宽26米,4车道。该标段工程主要包括:榕树下高架桥,龙腰高架桥,绿水塘,塘肚里等8座预制T梁桥。其T梁跨30米,T梁2米,每跨单幅T梁跨6根T梁,边梁743KN,中梁757KN。所有T型钢梁预制场地均采用C25钢筋加固。

3预应力施工技术在道路桥梁施工中的实践

3.1混凝土、钢绞线等材料的选择

需重视建材的挑选、机械设备的选配,这会直接影响到预应力技术的应用效果。所以,施工人员在开展实际施工活动时,若要保障预应力构件的质量,就应当提高对建材挑选的关注度,将质量放在首要位置,挑选市场信誉较佳的供货商,并与之建立长期合作关系,从而在根源上实现对建材质量的有效把控。伴随社会经济水平的持续提升,各种新材料研发问世,市面上也陆续出现了许多新材料,通过对新材料的合理挑选与应用,可实现对工程建设成本的有效管控,也可促进预应力技术应用价值的提升。所以,在实际开展市政道桥工程施工建设时,应当根据工程建设需求来选购建材,以此提升工程建设效率与质量。

例如,在挑选混凝土材料时,应保证应力消除钢丝型号、预应力钢绞线满足预应力技术要求。一般来说,大于C40的钢绞线与砼材料可以彼此混合使用,能促进工程建设质量的提高。并且,在对钢材料进行热处理过程中,应当尽量选择C30混凝土,不过应当注意到,钢绞线规格型号的挑选十分重要,一定要严格遵照相关规范要求来挑选合适的材料,实现对材料质量的严格把控,进而有效发挥出预应力技术的作用。

3.2安装钢绞线

在下料环节,施工人员应当按照施工计划中的相关规定,严格把控钢绞线的长度。工作人员可先使用皮尺作为测量工具,并做好尺寸的标记,防止在后续切割环节发生尺寸偏差过大的情况,如此可以减少建材的不必要损耗,提高材料利用率。然后,把各类材料依照规定合理分类,并且整齐、统一的堆放,防止在后续施工作业中发生钢绞线交叉的情况。而且,施工公司还需注重对施工现场的管控工作,若是发觉空气湿度太高,或者材料长时间暴露在外,如此会使得钢绞线快速腐蚀生锈,因此,在进行穿束作业前,需要预先把孔道清理干净,当穿束结束之后,还要对钢绞线两端进行包扎处理。

3.3定位预应力筋

在道路桥梁施工中,预应力施工技术广泛应用于主梁、桥面板等主要结构部分。通过在混凝土结构中预先施加压力,使得混凝土在受到外部荷载时能够更好地抵抗变形和裂缝的产生。在道路桥梁的设计阶段,工程师需要根据桥梁的结构、跨度、荷载等因素,确定预应力筋的数量、直径、间距等参数。根据设计图纸,在施工现场进行测量放样,确定预应力筋的准确位置。这一步骤需要使用高精度的测量设备,确保预应力筋的位置精确无误。在桥梁的混凝土结构中,需要设置锚具来固定预应力筋。锚具的安装位置和角度都需要严格按照设计要求进行,确保预应力筋能够正确地承受拉力。预应力筋通常是以束状的形式进行穿束,穿束过程中需要确保每根筋的位置准确无误。就位后,需要使用专门的工具进行固定,防止在后续的施工过程中发生位移。在预应力筋穿束完成后,需要进行张拉试验和调整。张拉过程中,需要根据设计的张拉力和张拉顺序进行操作,确保预应力筋能够均匀地受力。同时,还需要根据实际情况进行调整,确保每根筋的受力情况符合设计要求,从而延长道路桥梁的使用寿命。

3.4锚固锚具

锚固锚具是预应力施工中用于固定预应力筋的重要构件,其作用在于确保预应力筋在受到拉力时能够有效地传递到结构中,从而保证道路桥梁的稳定性和安全性。锚具的种类繁多,需要根据不同的使用环境和需求,锚固锚具可分为多种类型。如夹片式锚具、压花式锚具等,每一种都有其独特的优势和适用场景。在选择时,需考虑工程的实际需求、材料的性能、安装的便捷性以及后期的维护成本等因素。锚固锚具的应用要根据设计要求进行预应力筋的布置和固定。将锚具安装在预定的位置上,确保其稳固性和可靠性。通过张拉设备对预应力筋进行张拉,使其产生预期的预应力。固定并锁定预应力筋,使其在道路桥梁中发挥预期的作用。安装前需对锚具进行检查,确保其无损伤、无缺陷。安装过程中需严格按照设计要求进行,确保其位置和角度的正确性。在张拉过程中,需密切关注预应力筋的变化情况,确保其达到预期的张拉效果。在使用过程中需定期检查和维护,及时发现并处理问题,确保其长期稳定地发挥作用。

3.5波纹管安装

波纹管在预应力施工中起到保护预应力筋的作用,同时还能确保预应力筋的定位准确。因此,波纹管的安装质量直接影响到预应力施工的效果和道路桥梁的使用寿命。波纹管安装前要检查波纹管的质量,确保其符合设计要求,无破损、变形等问题。确定波纹管的安装位置,标记出准确的安装位置和固定点。准备所需的安装工具和材料,如定位架、固定卡具等。波纹管安装时应清除安装位置的杂物和灰尘,确保安装表面平整、干净。使用定位架将波纹管固定在正确的位置上,确保其与预应力筋的走向一致。将相邻的波纹管通过专用的连接件进行连接,确保连接处密封良好,防止漏浆。在波纹管的关键部位安装固定卡具,增强其稳定性,防止在使用过程中发生移位或变形。另外,还需要注意,确保波纹管在安装过程中不受到外力的挤压或撞击,以免造成损伤,避免使用尖锐的工具划伤波纹管,以免影响其使用性能,并严格遵循设计要求,确保波纹管的走向和位置准确无误。定期检查波纹管的状况,发现问题及时更换或修复。

3.6预应力混凝土的浇筑

1)在浇筑混凝土环节,工作人员应当根据砼结构外形、钢筋设置方案、砼振捣措施等,采用分层、分段的浇筑方法,在下一层砼初凝前,把上一层砼完全浇筑到位,并在浇筑期间有序振捣,振捣棒每次振捣时间需控制在十五秒,确保振捣充分且均匀。(2)上下层砼同步浇筑,且两层砼的前后间隔距离不可低于150厘米。(3)当对表面不平整或者是倾斜位置进行混凝土浇筑时,需要按照由低往高的顺序实行浇筑。在利用插入式振捣棒开展振捣工作时,应当确保振捣间隔距离不得超出其有效半径的1.5倍。对于振捣棒的移动间距,需要具有规律,以免发生漏振或者是过振的情况。在进行振捣施工时,要将振捣棒和模板间距把控在0.5~1厘米,确保振捣棒不会触碰到钢筋、预埋件与模板。振捣棒插入深度应当是其自身总长度的2/3至3/4。如果采用分层浇筑的方式,则需将振捣棒最低插进下层砼的5~10厘米,同时确保在下层砼初凝前做好振捣工作。在进行混凝土的浇筑施工时,对于不同部位需要合理挑选插入式、平板式振捣装置,确保振捣施工的质量。针对箱梁的腹板、底板和钢筋分布较为集中的部位,需要实行二次振捣处理,从而确保砼结构的密实性满足设计标准,减小砼内部形成裂缝的几率。

3.7准备预应力张拉施工

在进行预应力张拉作业前,施工人员应当按照施工规范检测预应力钢束、毛圈口摩擦性能、孔道摩阻能力,得到有关参数,按照检测结果对张拉力予以改善,让其能更好的满足施工标准,确保预应力施工参数的准确度。工作人员应当结合张拉理论,对引申量与预应力加以仔细计算,确保参数的把控更为精准。在进行预制小箱梁的试生产环节,需要准确测量两孔梁体管道的摩擦阻力,确定预应力受损数值,促使预应力张拉工作有序完成。在实施张拉作业前,应当对拱度加以精准标记,而且应当在作业之前完成拱值的测量工作,并对拱度加以对比分析。还应将锚垫板上的杂物、灰浆完全清除,防止对施工质量造成影响。在进行有关参数的测量之前,需要仔细检查需要用到的测量设备、工具、仪器。在预应力施工过程中,应对锚具进行标准化安装,确保张拉工作的顺利开展,在安装之前,应当先把钢绞线表部黏浊物彻底清除干净,并仔细检查张拉槽口的宽度。在进行千斤顶的安装环节,应确保工作锚孔直径和工具锚孔直径之间保持相同,防止钢绞线在利用千斤顶进行穿孔作业时发生交叉错乱的情况,从而使得张拉环节发生夹锚事故。另外,应当同时进行两端的张拉作业,在作业期间,每间隔5MPa就需实行一次核验工作,确保施工质量。

3.8预应力张拉施工控制

将张拉施工作业的准备工作处理完毕之后,应当按照顺序开工。在进行张拉之前,应当按照设计标准实行摩阻测试,确保张拉作业能够顺利完成,确保施工效果。在初试张拉环节,可以把数根钢绞线张拉作为主要对象,施工人员需采取单向逐根的方法对钢绞线加以调节,使之达到设计张拉吨位的75%,防止张拉作业期间发生钢绞线受力不均匀的情况。在正式张拉环节,需要先明确钢绞线分级张拉的初始应力,通常为设计应力的1/10,第二级应力需要控制在设计应力的1/5,第三级应力则要达到100%的设计应力,促使张拉作业的控制工作满足具体需求,让预应力施工效果更为可靠。在进行每一级的张拉作业时,需要仔细记录伸长量与张拉吨位,而且要对理论伸长值与实际数值加以对比。在进行每级张拉作业时,对于油泵的控制应当以均匀、缓慢的速度进行,以免使得油压表受到影响,从而发生大面积颠簸的情况。应当注重压力表的合理选择,确保其精度不小于1.5级,必须要对千斤顶的受力应力和实际应力误差值加以严格控制。在结束张拉作业之后,需要对钢绞线拉伸值加以仔细检验,确保其实际拉伸值和理论数值之间的偏差小于6%。通过对张拉施工的严格把控,能让张拉作业效果达到预期标准。

3.9压浆施工

在压浆作业环节,可使用智能型压浆工具,对于孔道压浆环节可利用柱塞式压浆装置,确保施工的连续性,而且要保持0.6~0.7MPa的压力水平,防止压浆不密实的状况发生,控制好压浆质量。在灌浆作业环节,工作人员应当时刻关注另外一侧注浆孔中溢出水泥浆的具体状况,防止其中具有气泡,而且要使之稠度和灌注水泥浆稠度保持相同。在施工期间,选取二次压浆的方法,在压浆作业时,依照从低到高次序开展,而且要由两端往中间压,促使压浆作业规范、标准开展,提高压浆作业质量。当孔道压浆处于最高压力之后,需要预留足够的时间,让孔道另外一侧可以饱满出浆,排气孔内需要流出满足稠度的水泥浆。此外,需要在压浆作业期间与结束两天以内,将砼温度始终控制在适当范围,若是遭遇特殊状况,则要额外采取必要的保温措施。若是环境温度相对较高,则要尽量在晚间进行压浆作业,防止对压浆质量带来负面影响。在进行孔道压浆作业时,应当做好各方面的数据登记工作,从而为施工管理提供有效的依据,促使施工作业质量更加可靠。

结束语:

预应力施工技术的应用,对于确保市政道桥工程施工质量、效率、使用寿命而言有着重要意义,为了全面提高预应力施工质量,有关人员应当根据工程项目的特征、作业条件挑选合适的施工方法,编制科学可行且具有针对性的施工技术控制方案,保障市政道桥可以取得良好的施工效果。

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