孫大偉 徐新宇
【摘 要】 隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,路橋工程建設(shè)速度逐漸加快。在路橋工程施工過程中,混凝土裂縫問題一直是存在的主要質(zhì)量隱患。為避免混凝土過早出現(xiàn)接縫,通過采用預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù),有利于提高結(jié)構(gòu)的剛度和抗裂性能,對路橋工程質(zhì)量具有重要作用。本文對預(yù)應(yīng)力技術(shù)及其路橋工程混凝土路面中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和探討。
【關(guān)鍵詞】 預(yù)應(yīng)力;混凝土;路面;施工;技術(shù)
1.預(yù)應(yīng)力技術(shù)
預(yù)應(yīng)力技術(shù)只要指的是在混凝土工程中,能使混凝土在構(gòu)造結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力,而且能夠降低外部荷載造成的拉應(yīng)力,通俗的講就是在混凝土施工過程中,它們所帶來的高強(qiáng)度的抗壓性能夠彌補(bǔ)抗壓強(qiáng)度的缺失和遺漏,并且延緩混凝土的承受能力,是工程質(zhì)量能夠得到提高,在路橋施工中,主要運(yùn)用的是高強(qiáng)的混凝土和鋼材。這樣才能保證預(yù)應(yīng)力混凝土具有很好的滲透性和抗壓性。這些特性在很大程度上能夠提高的施工效果,因為它能降低結(jié)構(gòu)的重量,并且具有很好的抗裂性。這種技術(shù)還能有效的節(jié)約工程開支,在質(zhì)量保證的前提下,還能滿足人們的心里需求,并且延長使用期限。
2.預(yù)應(yīng)力技術(shù)的重要性
2.1增強(qiáng)構(gòu)件承載能力
在施工過程中,一般的混凝土只要按設(shè)計要求進(jìn)行配比,強(qiáng)度足夠高,這樣就有承載外部荷載的能力,但是在路橋施工中,的彎構(gòu)件比較多,在側(cè)面構(gòu)件一般的混凝土承載能力非常弱,這樣就會導(dǎo)致混凝土面層出現(xiàn)裂痕,嚴(yán)重的話會發(fā)生形變,影響工程質(zhì)量。在混凝土側(cè)面承受壓力的時候,內(nèi)部會產(chǎn)生很大的力,這樣就會超出混凝土的承載力,為了提高的混凝土承載能力,就會在施工過程中運(yùn)用外貼碳纖維來改善混凝土的側(cè)向承載能力,所以就會采用預(yù)應(yīng)力技術(shù),運(yùn)用外貼碳纖維這種方式來改善承彎構(gòu)件的強(qiáng)度,這樣就會控制出現(xiàn)裂縫,而且延長使用壽命,對路橋施工質(zhì)量也有很重要的作用。在承重構(gòu)件這一方面,的施工工作也非常重要,為了確保在路橋施工中的工作順利進(jìn)行,在承重構(gòu)件的強(qiáng)度上有很高的要求,單純的采用外貼碳纖維這種方法是不行的,預(yù)應(yīng)力技術(shù)就會有效的提高構(gòu)件的承載能力,在薄弱的構(gòu)件上,這種技術(shù)能提高整體的承重構(gòu)件強(qiáng)度,這樣對施工質(zhì)量這方面還是有著積極的作用。
2.2延長路橋使用壽命
在路橋施工過程中,質(zhì)量是基礎(chǔ),橋面一般都是吊裝拼接而成,每一個部分的承載里都是不一樣的,所以在重力作用下,橋面的內(nèi)部會產(chǎn)生很大的應(yīng)力,如果外力超過了這個承載力極限。那么就會很容易出現(xiàn)橋面裂縫,這樣就會縮短橋面的使用壽命,直接影響到橋面的質(zhì)量問題。因此,在路橋施工中要采用預(yù)應(yīng)力技術(shù),這樣才能有效的改善橋面的強(qiáng)度,提高橋面的承載力,降低橋面的不穩(wěn)定性,保證工程質(zhì)量。在路橋施工中采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)不僅能夠降低橋面的厚度,還能提高橋面的耐久性和降低材料的使用,這樣才能使后續(xù)的工作順利的開展,這種技術(shù)不僅保證了施工質(zhì)量,還能有效的控制施工成本,增加使用壽命,也降低了后期的維修成本,對路橋行業(yè)是起到了非常積極的作用。
3.預(yù)應(yīng)力技術(shù)的運(yùn)用
(1)目前在路橋行業(yè)中,運(yùn)用最多的是技術(shù)還是預(yù)應(yīng)力技術(shù),在運(yùn)用這種技術(shù)的同時,要了解預(yù)應(yīng)力在使用鋼材上的幾種類型。在使用鋼材上面一般有預(yù)應(yīng)力鋼筋,矯直回火預(yù)應(yīng)力鋼絲、普通預(yù)應(yīng)力鋼絞線和低松弛鋼絞線這幾種類型。這幾種類型最實用的是低松弛鋼絞線,因為它在使用過程中,這種類型能夠使建筑構(gòu)件美觀且輕薄。一般都是在重要的工程中得到廣泛的使用。例如:高速公路,高架橋和核電站等等,預(yù)應(yīng)力鋼絞線它能夠有效的節(jié)約鋼材,在經(jīng)濟(jì)和社會效益上其他的類型都是不能比擬的。在選用預(yù)應(yīng)力鋼材上要注意幾個點(diǎn):松散度,幾何參數(shù),伸長率參數(shù)等等。
(2)我在施工過程中,預(yù)應(yīng)力混凝土中還有機(jī)械錨固和摩阻錨固這兩種類型,因為在機(jī)械錨固運(yùn)用中,主要是利用機(jī)械加工來進(jìn)行錨固,這樣類型主要運(yùn)用到高強(qiáng)度鋼絲和高強(qiáng)度鋼筋中。這種類型用起來比較方便且損失很小,在沒灌漿之前都是可以重復(fù)的進(jìn)行工作的。對于摩阻錨固這方面,運(yùn)用的也是比較廣泛的,這樣類型主要是變化多,體積大,但是穿梭過程比較方便,損失比較大,因此在重復(fù)性這方面就不是方便了。
(3)在路橋施工中,加固這方面都是有提高承載力來實現(xiàn),但是提高承載力主要還是通過改善結(jié)構(gòu)性能和補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件來實現(xiàn)的。這樣才能達(dá)到設(shè)計要求,并且來實現(xiàn)正常的運(yùn)輸要求。在實際運(yùn)用中,一般都是把預(yù)應(yīng)力加到構(gòu)件上,這樣在構(gòu)件使用時減少拉應(yīng)力,提高構(gòu)件承載力,這樣才能把加固的作用發(fā)揮出來。
(4)在路橋施工中碳纖維也得到很廣泛的應(yīng)用,因為它有強(qiáng)度高、施工簡便的特點(diǎn),在運(yùn)用碳纖維的時候要注意,在剛開始應(yīng)變比較大的時候,碳纖維的應(yīng)力小的構(gòu)件都被破壞了,所以強(qiáng)度高的特點(diǎn)就沒有發(fā)揮出來,所以要在上面施加預(yù)應(yīng)力,這樣才能使其充分的發(fā)揮出來高強(qiáng)度的特點(diǎn)。
4.預(yù)應(yīng)力在橋梁施工中的問題和措施
(1)在使用預(yù)應(yīng)力的過程中會出現(xiàn)很多問題,例如:在使用預(yù)應(yīng)力鋼筋的時候如果不能順利的進(jìn)入預(yù)留孔,這樣就會影響到張拉效果,影響到整個質(zhì)量問題,會出現(xiàn)這樣的情況只要是在施工過程中的水泥沒有完全凝固,水泥缺少一定的強(qiáng)度,這樣進(jìn)行抽芯或者抽芯太慢,就會出現(xiàn)這樣的問題。為了提前解決好這樣的問題必須進(jìn)行檢查工作,澆筑之前一定要確認(rèn)好安裝位置,保護(hù)好波紋管。這樣才能減少出現(xiàn)這樣的情況。
(2)在張拉之前還會出現(xiàn)一種情況就是裂縫問題,這種問題主要是溫差和收縮造成的。在受到荷載的作用下出現(xiàn)這樣的情況是難免的,但是在預(yù)制場內(nèi)就應(yīng)該避免這樣的事情發(fā)生。為了防止這樣的事情發(fā)生,必須要控制好內(nèi)外的溫差,延長拆模的時間,保證不要構(gòu)件受到熱脹冷縮的影響。
(3)在橋梁施工中,必須從設(shè)計,施工,驗收這三個方面進(jìn)行施工。在繼續(xù)預(yù)應(yīng)力施工過程中,必須要嚴(yán)格按照施工技術(shù)和施工設(shè)計來進(jìn)行。一般情況下,都是很好的控制預(yù)應(yīng)力施工技術(shù),只有這樣才能滿足施工只要的設(shè)計需要。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)施工中,必須要嚴(yán)格控制好撓度值,絕對不能超過設(shè)計規(guī)范中的撓度。在這樣的的情況下,才能保證施工質(zhì)量和工程質(zhì)量。
(4)應(yīng)力監(jiān)測
應(yīng)力是反映主梁受力狀態(tài)的直接表現(xiàn),也是反映大橋安全的主要參數(shù)。因此,在施工控制中必須隨時監(jiān)測主梁應(yīng)力的變化,并與理論計算結(jié)果做比較。具體如下:在選定的控制截面中埋設(shè)傳感器,在每個懸臂施工節(jié)段混凝土澆筑前、澆筑后、預(yù)應(yīng)力張拉后幾個主要工況進(jìn)行測量??刂平孛孢x擇在0#塊與1#塊結(jié)合面附近的0#塊內(nèi)、L/4截面。傳感器讀數(shù)和數(shù)據(jù)處理的幾點(diǎn)注意事項:(1)在混凝土澆筑前期,由自重產(chǎn)生的應(yīng)變很小,而溫度變化引起的應(yīng)變往往較大,甚至達(dá)到幾個數(shù)量級,這是有可能的;(2)隨著混凝土不斷澆筑,混凝土自重產(chǎn)生的應(yīng)變增量增大,而由溫差引起的變化值只可能在最大溫差引起的范圍內(nèi)變化,對此要有充分認(rèn)識并高度重視;(3)混凝土收縮、徐變相當(dāng)于降溫,因此,收縮、徐變會引起的應(yīng)變值增大,即傳感器讀數(shù)減小;(4)鑒于溫度變化對傳感器讀數(shù)的敏感性,在測時傳感器讀數(shù)時,必須同時測量并記錄溫度值,包括:①安裝傳感器時大氣溫度;②埋有傳感器混凝土澆筑時刻的溫度;③測試傳感器時的大氣溫度和傳感器溫度。
5.結(jié)語
在路橋施工行業(yè)中,預(yù)應(yīng)力技術(shù)老老一輩人的研究成果,在這方面技術(shù)發(fā)展的也很成熟,但是這種技術(shù)在以后施工過程中還會因為其他的因素而產(chǎn)生問題,這也需要這代人好好的研究,只有這樣的預(yù)應(yīng)力技術(shù)才會有好的發(fā)展,在以后的發(fā)展過程中,出現(xiàn)問題就應(yīng)該深入研究,拿出可行的方案,這樣的路橋工程質(zhì)量才能得到保證。
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