浅析公路桥梁预应力混凝土施工技术

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　　摘要：本文主要结合贵州省遵义至毕节高速公路第十七合同段阴河大桥论述了公路桥梁工程中预应力混凝土施工技术应用及基本治理通病相关措施，分析了预应力混凝土结构的施工特点及混凝土结构的优点和缺点,并针对混凝土结构的施工中常见的通病提出了相应的治理措施。
　　关键词；公路桥梁预应力混凝土 施工技术治理措施
　　Abstract: this paper guizhou zunyi to bijie highway contract section 17 YinHe bridge discusses the highway bridge engineering, construction technology and application of prestressed concrete measures related to basic management problems, this paper analyzes the prestressed concrete structure construction characteristics and the advantages and disadvantages of concrete structure, and in the light of the concrete structure of the construction of the common problems of common put forward the corresponding treatment measures.
　　Key words; The highway bridge prestressed concrete construction technology management measures
　　
　　
　　中图分类号：U448.14文献标识码：A 文章编号：
　　0引言
　　随着我国公路桥梁建设事业的迅速发展，随着预应力设计、计算理论的不断完善和施工工艺的逐步成熟。今天，预应力技术己广泛应用于公路桥梁的各种结构中。根据多年从事公路桥梁施工的实践，就预应力梁板的施工过程中存在的一些问题进行分析并提出相应的预防措。 预应力技术从理论到工程实践经过几代人的研究和不断创新,已发展为比较成熟的技术,然而经调查和研究发现,由于张拉工艺不适合、孔道和锚具质量不合规范等原因,造成预应力施工中仍存在许多不足之处,针对预应力桥梁施工中可能出现的问题进行分析,以期引起相关设计和施工人员的高度重视。
　　1预应力混凝土结构的施工特点及优点
　　预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构相比，具有下列主要优点：（1）提高耐疲劳强度。预应力作用可降低钢筋中应力循环幅度，而混凝土结构的疲劳破坏一般是由钢筋的疲劳(而不是由混凝土的疲劳)所控制的。
　　(2)、能充分利用高强度钢材，减轻结构自重。在普通钢筋混凝土结构中， 由于裂缝和挠度问题，如使用高强度钢材，不可能充分发挥其强度。例如，1860Mpa级的高强钢绞线，如用于普通钢筋混凝土结构中，钢材强度发挥不到20％，其结构性能早己满足不了使用要求，裂缝宽，挠度大；而采用预应力技术，不仅可控制结构使用阶段性能，而且能充分利用高强度钢材的潜能。这样，采用预应力，可大大节约钢材用量，并减小截面尺寸和混凝土用量，具有显著的经济效益。
　　(3)、改善卸载后的恢复能力。混凝土构件上的荷载一旦卸去，预应力就会使裂缝完全闭合，大大改善结构构件的弹性恢复能力。
　　(4)、可调整结构内力。预应力筋对混凝土结构的作用作为平衡全部和部分外荷载的反向荷载，成为调整结构内力和变形的手段。因此，现代预应力混凝土是解决建造大(大跨度、大空间建筑一工艺上和使用上要求的)、高(高层建筑、高耸结构)、重(重荷载、重型结构、转换层结构)、特(特种结构一水池、电视塔、安全壳)等类建筑结构和工程结构物的不可缺少的、重要的结构材料和技术。
　　 (5)、改善使用阶段的性能。受拉和受弯构件中采用预应力，可延缓裂缝出现并降低较高荷载水平时的裂缝开展宽度；采用预应力，也能降低甚至消除使用荷载下的挠度，因此，可跨越大的空间，建造大跨结构.
　　(6)、提高受剪承载力。纵向预应力的施加可延缓混凝土构件中斜裂缝的形成，提高其受剪承载力。预应力混凝土结构的施工，必须同时考虑施工时结构受力情况和现场施工条件，而采取相应的施工方法。如对于大跨度预应力混凝土连续梁、T型钢构、斜拉桥，往往采用悬劈挂篮无支架施工方法，即在桥墩两边平衡悬臂分节段浇筑混凝土，后期节段是靠己浇节段来支撑，各节段经历浇筑、张拉、不断地加载(移动挂篮)等过程，逐步完成全桥的施工。自架设体系的悬臂施工法，使这种桥型的结构性能和施工特点达到高度的协调统一，且每一节段均充分发挥了预应力的作用，实现了荷载平衡。节段悬臂施工法是预应力混凝土桥梁施工技术发展的结果，是预应力等效荷载观点的直接体现，它为大跨度桥梁在世界各地的迅速发展，开辟了新的途径。
　　2预应力混凝土结构的缺点：
　　（1）、预应力混凝土结构的开工费用较大，对于跨径小、构件数量少的工程，成本较高。
　　（2）、工艺较复杂，质量要求高， 因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍。
　　（3）、预应力反拱不易控制，它将随混凝土的徐变增加而加大，可能影响结构使用效果。
　　（4）、需要有一定的专f 设备，如张拉机具、灌浆设备等。
　　3预应力筋在波纹管内的铸固和处理
　　预应力张拉作业中，若出现波纹管和预应力筋的轻度铸固，常常在预廊力筋实施张拉作业前，不安装工作锚夹片，用张拉千斤顶由两端分别交替张拉项应力筋，使其铸固的项应力筋在波纹管内松动后。并可在外力作用下自由移动。对于严重铸同的孔道，必须找到铸同的部位，将箱粱结构砼凿开清理干净波纹管内的灰浆，然后再经修复后，进行预应力筋的张拉作业。
　　 现浇预应力砼连续箱梁的施工中，每跨中的预廊力筋多是曲线形的，当一次浇筑砼的连续箱梁跨数多于两跨时，必须先将预应力筋穿入到波纹管内，待浇筑砼达到没计要求强度后，张拉并用锚具锚固预应力筋。先穿柬的预臆力筋，往往由于穿筋和砼浇筑工艺处理不善，在砼浇筑作业中因波纹管漏浆被铸固，在对结构的预应力筋张拉时，不能自由的拉动，这种现象称为顶应力筋在波纹管内铸固。顶应力筋的铸同，根据对其张拉时拉动力的大小可分为轻度和重度两类，在千斤顶拉动预应力筋的拉力为预应力筋的摩阻力1．3倍以下时，该铸固称为轻度铸固。轻度铸固有的漏浆处较多，但每处漏浆量均不大，漏浆在波纹管内，但预廊力筋在一定拉力下尚可活动；有的局部漏浆较多，预应力筋和波纹管固结在一起，但漏浆积相对整个孔道仍很小，通过较大的拉力拉开后。预应力筋仍可在孔道内来回活动。这种铸固，预应力筋张拉作业时。其摩阻力增加较多。严重的铸固则是在较大的拉力作用下，甚至在全部预应力筋总张拉力的作用下。仍不会将铸同的预应力筋拉开。
　　4钢绞线滑丝、断丝
　　滑丝原因可能有以下几种：预应力钢绞线生锈太厉害或表面有水泥、油污、杂物等；工作夹片中的丝出现生锈、油污、杂物或夹片里的丝被损伤；工作夹片的尺寸不合格(尺寸大)；千斤顶被其他工具所抵触而受力不均。常见的处理方法：用千斤项拉出滑丝。 通过预应力束张拉后检查，来判断张拉后是否有滑丝、断丝现象 遇到这种情况，应根据滑丝、断丝情况，采取相应的施工手段 s损失根数少， 根据比例，适当地超张拉： 如果数量多，超张拉无法解决问题，应更换钢绞线， 重新张拉。

　　5施工常见通病及治理措施
　　在施工过程中应注意以下几点:波纹管安装时因非预应力筋位置妨碍，又兼波纹管的刚度差，易形成弯折角或管轴线偏位，在弯折角处咬13容易开裂造成漏浆；轴线偏位易造成转角增加，使张拉时的摩阻损失增加，波纹管与锚垫板相接处，二者轴线不一致，易造成弯折处咬151开裂漏浆，两根波纹管相接，接头管的长度不够或直径太大， 使接121不严也造成漏浆，不准有急弯,安装在钢筋骨架内后,不许人脚踏和重压;波纹管之间连接时,接头管的长度和直径应满足使用要求;和锚垫板连接时,二者轴线必须一致;在砼浇筑作业中,振捣棒的插入位置和深度应严格控制,禁止振捣棒与波纹管相接触,以避免振捣时振捣棒高速旋转和振动使波纹管咬口开裂或自身磨损冲击开洞,造成水泥浆漏入波纹管内。在后穿预应力筋的后张法的砼浇筑中,也可以在波纹管内衬1根比其内径小5～7mm的聚乙烯管,待浇筑砼达到初凝后,将其抽出。这样即使波纹管有局部漏浆,有聚乙烯管在波纹管内形成的空间做预应力筋的孔道,并不影响预应力筋的穿束和张拉作业。由于当前波纹管所用的钢带材质较差，厚度不足且厚薄不均，用其制作的波纹管强度、刚度大多数达不到要求。在砼浇筑中，振捣棒与波纹管相接触，因振捣时振捣棒高速旋转和振动，易使波纹管咬口开裂或自身磨损冲击开洞，造成沙浆漏入波纹管内。遇到堵管问题，首先根据预应力筋曲线坐标，标注漏浆孔道堵塞的位置，在避开梁的主筋位置，采用冲击钻缓慢进行开孔，清除波纹管中的水泥浆块， 使钢绞线能顺利穿过波纹管并能够自由伸缩：然后待张拉完毕后用高一等级微膨胀混凝土封堵孔洞。在安装和浇筑砼时易变形和破损，使砂浆漏入孔道造成预应力筋穿束困难，并增大预应力筋张拉时的摩阻力对于浇筑砼前穿入的预应力筋，由于砂浆的流入，往往造成预应力筋铸固在孔道内无法进行张拉作业。可采取以下预防措施：在浇筑混凝土过程中注意波纹管的保护，避免振捣棒碰坏波纹管。在浇筑混凝土前检查波纹管的安装位置，固定好，检查套管接头连接是否牢固，密闭性是否达到要求。
　　6结束语
　　在我国，最初的预应力混凝土结构使用在钢筋混凝土轨枕，因为这样的混凝土结构具有很好的稳定性能，因此在此之后，预应力混凝士结构在各个项目施工中进行了广泛的应用。随着经济的发展，公路建设的需求增加，公路桥梁工程也越来越多，而预应力混凝土结构技术在桥梁施工中的应用也普遍增加，并根据实际施工情况进行着适当的技术调整，使得预应力技术不断的发展。然而在实际的桥梁施工中，预应力混凝土技术的应用存在着很多问题。
　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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