市政道路桥梁工程预应力施工技术研究

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摘要

随着城市化进程加快,市政道路桥梁工程规模与日俱增,预应力施工技术作为保障工程质量与稳定性的关键技术,其应用的科学性与合理性愈发重要。本文对市政道路桥梁工程预应力施工技术进行研究,旨在为提升市政道路桥梁工程预应力施工质量提供理论与实践指导,推动市政工程建设高质量发展。


关键词

市政道路桥梁工程;预应力;施工技术

正文


引言

预应力技术提高桥梁结构的承载能力和抗震性能,能够确保在极端天气或突发事件中桥梁的安全稳定,减少潜在的安全风险。通过精确控制预应力筋的张拉和锚固,可以有效减少混凝土的裂缝,提高桥梁的耐久性和抗腐蚀能力,延长桥梁的使用寿命。

1市政道路桥梁工程预应力施工特点

①施工精度要求高,市政道路桥梁工程的预应力施工涉及众多精细操作,对施工精度要求极高。从预应力筋的下料长度计算,到锚具、夹具的安装定位,再到张拉设备的校准和张拉应力的精确控制,每一个环节的微小误差都可能影响预应力效果。例如,预应力筋下料长度偏差过大,会导致张拉后预应力筋伸长值不符合设计要求,影响构件的受力性能;锚具安装位置不准确,可能使预应力传递不均匀,引发局部应力集中,降低构件的承载能力。因此,在施工过程中,必须采用高精度的测量仪器和专业的施工设备,严格控制施工误差,确保施工精度符合设计标准。②材料设备依赖性强,预应力施工对材料和设备的质量与性能有着严格要求。预应力筋作为核心材料,其强度、弹性模量、松弛性能等指标直接关系到预应力效果。目前常用的预应力筋主要有钢绞线、钢丝束等,需选用质量可靠、符合国家标准的产品,并在进场时进行严格的检验和试验。同时,张拉设备如千斤顶、油泵、压力表等的精度和稳定性也至关重要。这些设备在使用前必须进行校准和标定,使用过程中要定期维护和检测,以确保张拉应力的准确性和可靠性。若材料或设备质量不达标,将严重影响预应力施工质量,甚至可能导致工程安全事故。③施工工艺复杂性高,市政道路桥梁工程预应力施工工艺复杂,涵盖多个施工环节,且各环节之间紧密关联、相互影响。从预应力筋的铺设、定位,到张拉、锚固,再到孔道灌浆等,每一个步骤都需要严格按照施工规范和操作规程进行。例如,在孔道留设过程中,需根据设计要求选择合适的留设方法,如预埋金属波纹管、塑料波纹管或采用抽芯法等,并确保孔道的位置、形状和尺寸准确无误,以保证预应力筋的顺利穿束和张拉。此外,不同的施工环境和工程特点还需要对施工工艺进行合理调整和优化,这对施工人员的技术水平和施工管理能力提出了更高要求。④质量检测难度大,预应力施工质量检测存在一定难度。由于预应力筋隐藏于构件内部,其施工质量难以直接观察和检测。虽然可以通过张拉过程中的应力和伸长值双控、超声波检测、雷达检测等方法对预应力施工质量进行检测,但这些检测方法都存在一定的局限性。

2市政道路桥梁工程预应力施工技术研究

2.1施工准备技术

施工准备工作是确保预应力施工顺利进行的基础。首先,要做好施工图纸的会审和技术交底工作。施工人员需认真熟悉施工图纸,明确设计要求和施工工艺,对图纸中存在的问题及时与设计单位沟通解决。同时,向施工人员进行详细的技术交底,使其了解施工要点、质量标准和安全注意事项。其次,严格控制材料和设备的质量。预应力筋、锚具、夹具、波纹管等材料进场时,要检查其质量证明文件,并按规定进行抽样检验,确保材料质量符合要求。张拉设备在使用前必须委托有资质的检测单位进行校准和标定,建立设备档案,记录设备的校准日期、校准结果和使用情况,保证设备在有效期内使用。此外,还需做好施工现场的布置工作,合理规划预应力筋的存放场地,确保场地平整、干燥,防止预应力筋锈蚀;搭建张拉操作平台,保证操作平台的稳定性和安全性,为施工创造良好条件。

2.2预应力筋铺设与定位技术

预应力筋的铺设与定位是预应力施工的关键环节。在铺设预应力筋前,需先安装好波纹管或其他孔道成型材料。安装过程中,要严格控制波纹管的位置和高程,采用定位钢筋将其固定在钢筋骨架上,定位钢筋的间距不宜过大,一般在直线段为60-80cm,曲线段为30-50cm,确保波纹管在混凝土浇筑过程中不发生位移、变形和漏浆现象。预应力筋穿束可根据实际情况选择先穿束或后穿束的方法。先穿束是在混凝土浇筑前将预应力筋穿入波纹管内,该方法操作简单,但容易导致预应力筋锈蚀和缠绕;后穿束是在混凝土浇筑后进行穿束,可有效避免预应力筋锈蚀,但穿束难度较大。无论采用哪种方法,穿束时都要注意防止预应力筋损伤,确保其表面完好无损。

2.3预应力张拉技术

预应力张拉是实现预应力效果的核心步骤。张拉前,要对张拉设备进行再次检查和校准,确保设备运行正常,压力表读数准确。张拉时,应严格按照设计要求的张拉顺序和张拉控制应力进行操作。一般情况下,张拉顺序应遵循对称、均衡的原则,避免构件因受力不均而产生变形或裂缝。张拉控制应力的大小直接影响预应力效果,必须严格控制在设计允许的范围内,误差不得超过±1%。在张拉过程中,要采用应力和伸长值双控的方法进行质量控制。以应力控制为主,伸长值作为校核,当实际伸长值与理论伸长值的偏差超过±6%时,应暂停张拉,查明原因并采取相应措施调整后再继续张拉。例如,若实际伸长值偏小,可能是由于预应力筋与孔道之间的摩擦阻力过大、锚具变形等原因导致,可通过调整张拉工艺、更换锚具等方法解决;若实际伸长值偏大,则可能是预应力筋的弹性模量不准确、张拉设备误差等原因造成,需重新对预应力筋进行检测和张拉设备进行校准。

2.4孔道灌浆与封锚技术

孔道灌浆是保护预应力筋、防止其锈蚀的重要措施,同时也能使预应力筋与混凝土更好地协同工作。灌浆前,要对孔道进行清理,确保孔道内无杂物、积水。灌浆材料一般采用水泥浆,其强度等级不应低于30MPa,且应具有良好的流动性、保水性和泌水性。为改善水泥浆的性能,可适当掺入减水剂、膨胀剂等外加剂。灌浆时,应采用压浆机从孔道的一端向另一端进行压浆,压浆压力一般控制在0.5-0.7MPa,当另一端冒出浓浆且排气孔排出的水泥浆与规定稠度相同时,关闭排气孔,保持压力2-3min后再封闭灌浆孔。封锚是预应力施工的最后一道工序,封锚前要先将锚具周围的混凝土凿毛,清理干净,然后安装封锚钢筋网片,浇筑封锚混凝土。封锚混凝土的强度等级应不低于构件混凝土强度等级的80%,且不得低于C30。浇筑过程中要振捣密实,确保封锚部位的混凝土与构件混凝土紧密结合,防止出现裂缝和渗漏现象。

结语

综上所述,市政道路桥梁工程预应力施工技术是一项复杂且关键的技术,其施工质量直接影响工程的安全性和耐久性。通过深入了解预应力施工特点,严格把控施工准备、预应力筋铺设与定位、张拉、孔道灌浆与封锚等各个施工环节的技术要点,并加强施工过程中的质量控制和检测,能够有效提高预应力施工质量,保障市政道路桥梁工程的建设质量。

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