引言
近年来,随着城市交通压力的日益增加,城市高架桥项目逐渐增多,当前大部分道路桥梁主要采用钢筋混凝土结构和钢筋混凝土结构件,能够有效提升道路桥梁的整体强度。然而,在实际施工过程中,预应力技术的实际应用效果会受到施工现场各种复杂因素的影响,技术应用过程需要面对一系列挑战。为了更好地应对道路桥梁建设中可能遇到的各种挑战,需要总结预应力技术的应用经验,并不断加强预应力技术优化与质量控制,为我国道路桥梁建设事业的可持续发展提供强有力的支持。
1预应力技术概述
当前大部分道路桥梁是钢筋混凝土结构,预应力技术是在钢筋混凝土结构或以钢筋混凝土为主材料制造的结构件,在施工阶段或构件生产阶段对其施加压力,使混凝土结构或混凝土结构件形成压应力,以抵消或部分抵消混凝土结构在荷载时所受到拉应力,能够保证桥梁的整体施工质量。道路桥梁是保证民众出行、运输需要的重要交通设施,且桥梁一般架设在水面、山涧或高空等地形条件下,若道路桥梁过早出现裂缝,会导致其整体强度大幅下降,威胁过往行人行车的安全。在道路桥梁施工中应用预应力技术,能够有效提升道路桥梁的荷载能力和使用寿命,减少因荷载问题而发生的道路桥梁裂缝问题,该技术也是我国当前道路桥梁建设中的核心技术之一。
2道路桥梁施工中预应力技术常见问题
2.1预应力未达到预定标准
在道路桥梁施工中应用预应力技术的目的是对结构施加的压力产生压应力,从而抵消桥梁在建成使用期间的拉应力,但在该技术的实际应用中,存在预应力未达到预定标准的现象,原因主要包括以下两点:第一,压力标准不符合施工需要。预应力技术主要是在道路桥梁结构件生产、未投入施工前对其施加压力使其产生压应力,其间若技术人员分析错误或施工人员操作错误,导致对钢筋混凝土结构件施加的压力过大或过小,都会影响施工效果。一方面,若对结构件施加的压力过大,会对钢筋混凝土结构件造成破坏,导致结构件整体性能下降。另一方面,若对结构架施加的压力过小,会导致钢筋混凝土结构件所形成的压应力过小,不满足道路桥梁施工需要。第二,施加压力的时间不合理。施加压力的时间是判断压应力的重要标准之一,施加压力的时间变化会影响预应力技术所形成的压应力,若技术人员和施工人员未能够按照标准确定施加压力的时间,会导致所形成的压应力过小或对结构件造成破坏等问题。在结构件投入使用前施加压力是预应力技术应用的重要环节,对结构件施加压力的大小与时长,都会影响最终的压应力效果,因此施工单位需要重点关注这两个因素。
2.2波纹管堵塞
在预应力施工中,波纹管是重要部分。波纹管在预应力技术中可起到补偿作用、限位作用、密封作用及防漏抗渗作用,若波纹管道堵塞,会影响后续的穿束工作,同时波纹管堵塞说明结构件的整体性能受到影响,因此实际施工中需要重视波纹管堵塞问题。在道路桥梁施工中,波纹管堵塞原因主要包括以下三点:第一,套接长度不足。为确保波纹管在混凝土浇筑和振捣过程中保持稳定,必须对其进行套接处理。如果套接长度不足,可能导致波纹管在混凝土浇筑和振捣过程中脱开,进而造成混凝土进入波纹管内部,引起堵塞问题。第二,波纹管自身质量问题。如果波纹管自身质量不足,可能会导致在混凝土浇筑和振捣过程中发生形变,进而引发管道堵塞问题。第三,振捣不当问题。振捣是混凝土浇筑施工的关键环节。如果振捣过程中施工人员操作不当,可能会使振捣棒挤压或破坏波纹管,导致波纹管堵塞。
3预应力技术在道路桥梁工程施工中的质量管理研究
3.1原材料及设备管理
其一,预应力技术中,钢材是一种关键的原材料,通常用于预应力钢筋和锚固系统。因此,质量管理方面应选择高质量、符合标准的钢材供应商,确保材料符合设计要求。同时,对到货的钢材进行严格检验,包括外观、尺寸、化学成分、机械性能等方面,以确保其质量和性能达到要求,并且对不合格材料的处理方式明确,如退货、修复或报废,并进行记录。其二,混凝土材料质量管理应保证混凝土供应商符合相关标准和规范,保证混凝土配合比设计准确。定期采样和试验室测试,以验证混凝土的质量和性能,包括强度、流动性、耐久性等。对不合格混凝土的处理方式进行管理,避免不合格混凝土被用于结构中。其三,设备管理方面,定期检查和维护张拉设备,保持其性能稳定,以准确施加预应力。同时,标识和追踪锚具的使用情况,以确保其合格、可追溯,并未达到寿命终点。其四,还应为施工人员配备适当的个人防护装备,如安全帽、护目镜、耳塞、手套等。同时,提供必要的安全设备,如安全围栏、警示标志、灭火器等,以保障工地的安全。
3.2孔道施工管理
首先,在预应力施工前,必须根据设计要求和规范确定孔道的布置和尺寸。确保孔道的位置、间距和深度符合设计规范,以便在施工过程中预应力钢筋能够正确安装和锚固。同时,制定严格的孔道质量标准,确保孔道的内部表面平整、清洁,并无明显的损伤或腐蚀。任何不符合标准的孔道都需要进行修复或重新打孔。其次,在孔道施工中,采用适当的钻孔设备和工艺,包括钻头的选择、钻孔速度、冷却液的使用以及钻孔深度的控制等。钻孔应该按照设计要求的位置和深度进行,避免偏差和错误。再次,在完成钻孔后,应充分清理孔道,以消除杂物、粉尘和切屑,并对孔道进行内部检查,做到孔道内部没有明显的缺陷,如裂缝或松散的颗粒。此外,在孔道施工过程中,还应对孔道的位置、尺寸和深度进行测量,并进行记录。最后,在孔道施工完成后,进行质量验证,包括内部检查、测量和验收测试。这些步骤有助于确保孔道满足设计规范,并可以安全用于预应力钢筋的安装和锚固。
3.3张拉施工管理
在施工前,对预应力设计方案进行仔细审查,确保符合相关规范和要求,包括对钢束布置图、张拉顺序、张拉力值等设计参数的确认。在进行实际张拉之前,对张拉设备进行全面检查和测试,包括液压张拉机、张拉扳手、张拉锚具等设备,确保设备完好,无损坏或失效。进行张拉操作时,严格控制张拉力值、速度和张拉过程中的监测。张拉力严格按照设计要求稳定施加,避免过度或不足的张拉。同时,对张拉过程进行实时监测和记录,包括张拉力、钢束的变形和应变数据等。这些数据用于验证张拉过程是否符合规范,并提供实时的质量控制。
结束语
综上所述,预应力施工技术的应用在道路桥梁建设中已经成为一项不可或缺的工程创新。通过这一技术,建设单位能够创造更加坚固、耐久和高性能的桥梁,为城市的互联互通提供了更可靠的基础设施,所以,预应力施工技术为道路桥梁建设带来显著的改进,提高了桥梁的质量和可持续性。在未来,工程行业需要对该技术的应用进行不断的研究和创新,以克服其所面临的挑战,并确保其可靠性。
参考文献
[1]徐晓飞.道路桥梁施工中预应力技术施工质量管理方法研究[J].交通世界,2021(28):155-156.
[2]秦戈.道路桥梁施工中预应力技术施工质量管理工作研究[J].交通建设与管理,2020(6):136-137.
[3]张东升.关于道路桥梁施工中预应力技术施工的质量管理研究[J].城市建筑,2020(23):148-149.