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公路桥梁施工预应力问题研究

日期:2017-1-23 9:32:39 来源:互联网 浏览数:
 
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    0· 引言
    随着高速公路建设规模的扩大,预应力技术在公路建设中的应用越来越多。预应力就是在施工期间,预先为结构施加压应力的一种施工方式。预应力能够有效抵消大部分载荷导致的拉应力,对公路起到保护作用。通过预应力使公路结构在正常使用情况下不产生裂缝或延缓裂缝出现的时间。但是从目前对全国各地高速公路检查情况来看,预应力桥梁的裂缝病害相当普遍,尤其是箱桥梁更为突出。如何提升公路桥梁施工中预应力技术的应用效果是建筑学界关注的一个问题。
    1· 预应力结构桥梁施工工艺问题
    1. 1 后涨预应力结构张拉力控制的问题
    从目前的施工队伍结构来看,由于缺乏准入机制,大多数工人是来自于农村的剩余劳动力,他们没有受过专业的训练,更不懂相关的技术问题,施工随意。在具体的施工过程中常常忽视了标准要求,很容易出现偏差,造成张拉力高低不平的现象,这对于桥梁的质量影响非常大。
    1. 2 预应力超长束一端张拉力工艺问题
    国内现在一般采用一端张拉的工艺进行大跨度预应力连续箱梁地板的预应力。比如在进行箱梁桥跨度的一端张拉时,将一束钢绞线通过孔道跨过多道箱梁横隔板,需要0. 3 ~ 0. 4fptk 的拉力。而其孔道的摩擦阻力需要实验进行确定。但是根据国外相关规范规定: 只要跨度大于等于30 m 的预应力桥梁,就需要采用两端对称张拉工艺,这样才能够有效保障桥梁所需抵抗弯矩,否则很容易出现裂缝。在我国道路检查结果中发现,已经通车的公路桥梁中,几乎都存在这种裂缝,严重影响了公路桥梁的寿命。
    1. 3 预应力结构砼开始张拉的时间问题
    近年来在公路建设方面,一般都会采取掺加早强剂的方法来提高混凝土的强度,一般在灌注万砼3 d 后开始张拉预应力。但是砼有着强度和弹性模具量增长速度不同步的问题,早期砼变形是一个非常严重的问题,过早张拉预应力会导致公路桥梁出现裂缝病害。另外,在测量时采用现场块的数据也存在一定偏差,以上的这些因素都会影响公路桥梁的质量。
    1. 4 后涨预应力结构砼保护层失控问题
    在已经通车的公路桥梁上经常发现砼保护层偏小的问题。在施工时保护层水泥垫块损坏以后,梁板保护层就随之失效。加上预应力孔道压浆不到位,造成箱梁底板和板梁地面出现裂缝问题严重。为了解决这一问题,可以推广塑料垫块控制保护层法。
    2· 预应力孔道和锚具存在的问题
    2. 1 后涨法预留孔道质量的问题
    现在预应力施工的一个通病就是预应力孔道不通畅、漏浆严重,造成孔道摩阻和预应力损失较大。早在1994 年,建设部就颁布了《预应力砼留孔用金属螺旋管》的标准,所以现在后张法预留孔道一般采用金属波纹管。但是,这一标准已经过去20多年,已经不适应现代技术的施工要求,在目前的施工中,有很多金属波纹管质量不达标,规定钢带厚度应达到0. 3 mm,但实际中一般要偏低。而波高要求大于等于2. 5 mm,但实际波高最多到1. 5 mm。而扁管的标准更低,导致径向都小,导致留孔空间更小。旧的标准显然已经无法适应社会的变化了,如果采用该种施工标准,是无法满足现阶段交通需求的,这一标准急需进行修改。此外,目前塑料波纹管质量问题严重,作为政府部门,要加强管理,避免由于张力失败造成公路桥梁病害。
    2. 2 扁锚和扁锚连接器应用的问题
    扁锚一般在一些特殊情况下使用,如结构截面尺寸受到限制或者构造连接时出现问题,大多应用在不作为主受力构造连接与桥面横向整体连接处。但是在采用该种方式时,避免过度追求经济利益,避免在预应力箱梁底板和板梁结构中都使用扁锚。究其根本原因,是由于扁锚张拉力工艺是采用一端张拉工艺,致使钢绞管受力不均匀,而且扁管的孔道空间小、摩阻大,如果在较长的扁管使用一端张拉力工艺就会引起严重的后果。并且扁管注浆困难,容易造成两端有浆,而中间空心的现象,这就很容易引起裂缝问题。总之,扁锚的使用受到许多条件的限制,应谨慎使用。
    2. 3 锚具尺寸见效而影响锚具质量的问题
    进入到千禧年之后,我国钢材价格逐年上涨,但是锚具的价格一直处于下滑状态。锚具生产厂家无利润,在政府没有有力保护措施的状态下,部分生产厂家通过偷工减料的方法提高利润。生产厂家私自将锚具尺寸减小,这就导致锚具的质量受到严重影响。
    3· 结语
    在我国公路桥梁施工操作中,预应力技术的应用已经非常成熟,但是由于张拉力工艺不合格、孔道和模具质量不过关,造成了公路桥梁出现裂缝问题。导致该种问题产生的原因是多种多样的,要解决这一问题,需要由政府部门、施工企业、监管部门等形成合力,避免同类事件的发生,提高公路桥梁建设质量。

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