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摘要:文章结合近年的公路桥梁建设工作经验以及对相关资料的查阅,对山区地区的公路桥梁建设施工特点进行分析,提出了预应力技术在桥梁建设中的应用问题以及质量措施进行探讨,为相关工作者提供理论参考。
关键词:高原山区,预应力技术,问题原因,质量控制措施
Abstract: based on the highway bridge construction in recent years work experience as well as to the relevant material of access, on the mountain area highway bridge construction construction characteristics, the article analyzes the prestressed technique in the application of bridge construction and quality measures are discussed, and to provide theoretical reference for the related workers.
Key words: a mountain plateau, prestressed technique, the cause of the problem, and quality control measures
中图分类号: TU757.1文献标识码:A 文章编号:
0.引言
随着我国经济的不断发展,山区地区交通建设也随之加快,给山区地区的公路发展带来了新的机遇和挑战。预应力是指为了改善结构或构件在各种使用条件下的工作性能和提高其强度而在使用前预先施加的永久性内应力。随着工程技术的进步和工业材料的开发,预应力施工技术越来越多地使用在高原山区的各种公路桥梁建设中,文章从公路桥梁建设各个阶段的控制,对整个工程建设施工中预应力技术问题进行分析探讨,并提出各个阶段的控制要点。
1.山区公路桥梁建设的特点
山区公路桥梁建设常具有以下技术和施工特点:①桥梁占路线总长比例大,路桥相间频繁;②横断面出现半路半桥形式;③平纵技术指标降低,甚至取规范的极值;④所采用的施工工艺较为复杂;⑤桥位周围自然地理环境差,地面起伏大,坡度多大于450,部分达到800,局部形成峭壁悬崖或峡谷;⑥相邻墩柱(纵向、横向)相对高差大;⑦施工环境恶劣,桥位偏僻,交通不便;⑧机械化作业程度低,劳动力密集;⑨多高空作业等。
2.预应力在桥梁施工中的问题分析
2.1混凝土浇注后过早张拉预应力
近几年常有工程通过掺加早强剂,提高混凝土早期强度,浇注混凝土3d后就开始张拉预应力,这是不可取的。因为混凝土强度和弹性模量增长是不同步的,强度增长快,弹性模量增长慢,早期混凝土变形大,过早张拉预应力会使预应力损失增大,导致桥梁承载力不足,而出现众多裂缝病害。
2.2结构张拉力控制不严
预应力施工作业不规范,特别是张拉力控制不严,未引起重视。一般张拉作业采用张拉力和预应力筋伸长量同时控制,以力为主,以伸长值校核张拉力。通常张拉力采用15级油压表计量,本身误差就大,有的千斤頂还甚至未经计量标定就张拉。而且张拉人员多数未经专业培训。由于油压表读数比较粗,容易出现较大误差以及发生张拉力忽高忽低现象。特别在多束张拉时,每束张拉力都不同。以伸长值校核张拉力,预应力筋的伸长值计算不准确,至计算错误。另外弹性模量取值混乱,伸长量按规范规定控制范围为6%,实际张拉时难以做到, 普遍超标,导致张拉力失控。
2.3后张预应力孔道压浆质量不足
实际工程中预应力孔道压浆不饱满、不密实,漏浆和漏灌现象十分普遍,已成为预应力结构的通病。其主要原因除了施工单位对孔道压浆工序不重视外,压浆工艺、留孔质量、浆体的配制等也可能存在问题,特别是浆体的水灰比,如按规定,孔道浆体泌水以后,孔道不可能饱满,也不可能密实。《建筑工程预应力施工规程》CECS180:2005中,对制浆要求作了新的规定,应严格执行,保证压浆质量。
3.桥梁建设各阶段预应力技术应用质量控制分析
3.1准备阶段的质量控制
3.1.1钢绞线选择 目前国内外应用较广的预应力钢材是低松弛钢绞线,它以高效实用的优点被应用于各大公路桥梁工程建设。但在选择一般工程的预应力钢绞线时,建设单位和施工单位更多的考虑的是经济因素,造成预应力钢绞线材料在选择上不能保证高质量,最终造成桥梁的一些质量问题。所以在选择预应力钢绞线上,必须考虑多方面因素,包括钢绞线的松散性、 断裂荷载、 伸长率、屈服荷载以及非常重要的几何参数,最终保证其质量。
3.1.2锚具选择锚具是在后张法预应力结构中,为保持预应力筋的张拉力将其传递到混凝土上所用的永久性锚固装置,使用它的目的就是起到锚固桥梁的作用。在选择时必须注意其质量,宜选择锚力变化多、 吨位大、穿锁方便、应力损失小、重复张拉和链接较方便的锚具,在品种规格上也要严格控制。
3.1.3 预应力体系设计的质量控制 预应力混凝土桥梁预应力体系设计通常采用XYM和OVM体系,该体系的结构布束有很多特点,有利于增大预应力的力臂,较大限度的发挥力学效力,其顶、底板钢束在平面上按同样的S线形锚固于设计位置上,有利于消除集中锚固点产生的横向力。虽然从理论上预应力体系设计很好,但在实际操作中却会出现很多问题。首先,体系在设计时按部就班,没有实际考察工程情况和建设过程中所要注意的具体问题。其次,不能保证施工过程中由于各种原因不能完全照着设计进行建设,造成一系列的其它问题。所以在预应力体系设计过程中,要把好质量关,严格按照实践和理论相结合的要求,严格按科学理论进行设计。
3.2施工过程中的质量控制
3.2.1预应力张拉设备的质量控制 预应力张拉作业离不开张拉设备,千斤顶、压力表、油泵等张拉设备在张拉作业中起着非常重要的作用。 因此在施加预应力之前必须对张拉设备进行仔细的核查:千斤顶及配套的油泵和油压表一起核查,保证张拉设备的可靠,配用预应力千斤顶的额定张拉值应比预应力控制张拉力大百分之三十以上。当千斤顶使用超过半年或在使用过程中出现不正常现象,必须再次进行校核。
3.2.2混凝土施工质量控制 混凝土由搅拌站集中出料,但对于其原材料要进行检验,检验合格后方可使用,在搅拌过程中要严格按照要求进行原材料的搭配。在用混凝土浇筑时,采用多台振捣器同时进行振捣,持续充足的振捣时间,保证振捣间距以及振捣棒和模板之间的间距,保证振捣棒有规律的运行,防止过振和漏振现象的发生。从混凝土的材料上和制作过程中严把质量,使混凝土达到最好的质量要求。
3.2.3预应力孔道压浆质量的控制 预应力孔道压浆有保护预应力筋不被锈蚀和保证预应力筋与结构共同工作的重要作用,在实际操作过程中,要求技术部门尽快改进压浆工艺,提高留孔质量,完善浆体配置,另一方面,施工单位也要加强对孔道压浆工序的重视,保证整个工序的质量。
3.2.4张拉作业的质量控制 在预应力混凝土的施工过程中,按照规范和要求,预应力钢绞线采用张拉力和伸长量双控张拉措施进行,因此,除了千斤顶的压力表上的读数控制外,也必须保证实测的钢绞线伸长量的误差范围不超出理论计算值的百分之六。所以为了施工安全和施工预应力的准确,应该将锚具和钢绞线送到检测机构进行数据测定,而且对于施工计算程序也应该进行严格的计算、审核,并杜绝各种重要数据的计算失误这种情况的出现。
3.3 交竣工阶段的质量控制
3.3.1 验收的标准 公路桥梁竣工后,必须最后进行检验和验收。质量控制人员根据国家规定的桥梁质量的各种数据,对桥梁的建设质量进行分析和判断。而工程技术管理人员,要收集和编制评定表的各种材料和数据,并对其进行严格审查,对查出的施工质量缺陷予以纠正,并且应在纠正后再次验证以证实其符合性。
3.3.2 验收项目的质量控制 对于在公路桥梁中使用的一切重要的预应力建设材料都应该按着规定的验收标准进行严格验收。①预应力钢绞线:检查其尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。②预应力锚具:检查其吨位、应力大小、钢筋型号、钢筋抗拉强度、搭接长度、锚固长度、保护层厚度、弯起钢筋位置、保护层厚度等。③孔道压浆:检查其孔位、孔深及孔径、孔形和倾斜度;桩身混凝土抗压强度;钻、挖孔灌注桩的承载力实验。
4.结束语
预应力技术在公路桥梁建设中有着重要作用,我们应该重视预应力施工过程中的每一个细节。随着社会经济的发展,交通建设责任重大,保证其质量是建设者的责任。桥梁作为公路中重要组成部分,应当受到社会各方的重视。随着预应力技术的不断成熟,公路桥梁建设事业迈上新的台阶。但问题也是层出不穷,减少公路桥梁的质量问题,是提高我国经济和社会效益的重要保证。
参考文献:
1.张学明. 山区高速公路陡坡地段桩基施工[J].湖南交通科技,2004,(4).
2.曾军.浅论公路桥梁施工中预应力技术施工质量控制[J].广西质量监督导报2008(07).
3.赵继强.后张法预应力混凝土孔道真空辅助灌浆法施工要点[J].深圳土木与建筑,2008,5(2):61~62.
4.朱奋鹏.对公路桥梁施工中预应力技术施工质量控制的探讨[J].现代经济信息2009(15).
关键词:高原山区,预应力技术,问题原因,质量控制措施
Abstract: based on the highway bridge construction in recent years work experience as well as to the relevant material of access, on the mountain area highway bridge construction construction characteristics, the article analyzes the prestressed technique in the application of bridge construction and quality measures are discussed, and to provide theoretical reference for the related workers.
Key words: a mountain plateau, prestressed technique, the cause of the problem, and quality control measures
中图分类号: TU757.1文献标识码:A 文章编号:
0.引言
随着我国经济的不断发展,山区地区交通建设也随之加快,给山区地区的公路发展带来了新的机遇和挑战。预应力是指为了改善结构或构件在各种使用条件下的工作性能和提高其强度而在使用前预先施加的永久性内应力。随着工程技术的进步和工业材料的开发,预应力施工技术越来越多地使用在高原山区的各种公路桥梁建设中,文章从公路桥梁建设各个阶段的控制,对整个工程建设施工中预应力技术问题进行分析探讨,并提出各个阶段的控制要点。
1.山区公路桥梁建设的特点
山区公路桥梁建设常具有以下技术和施工特点:①桥梁占路线总长比例大,路桥相间频繁;②横断面出现半路半桥形式;③平纵技术指标降低,甚至取规范的极值;④所采用的施工工艺较为复杂;⑤桥位周围自然地理环境差,地面起伏大,坡度多大于450,部分达到800,局部形成峭壁悬崖或峡谷;⑥相邻墩柱(纵向、横向)相对高差大;⑦施工环境恶劣,桥位偏僻,交通不便;⑧机械化作业程度低,劳动力密集;⑨多高空作业等。
2.预应力在桥梁施工中的问题分析
2.1混凝土浇注后过早张拉预应力
近几年常有工程通过掺加早强剂,提高混凝土早期强度,浇注混凝土3d后就开始张拉预应力,这是不可取的。因为混凝土强度和弹性模量增长是不同步的,强度增长快,弹性模量增长慢,早期混凝土变形大,过早张拉预应力会使预应力损失增大,导致桥梁承载力不足,而出现众多裂缝病害。
2.2结构张拉力控制不严
预应力施工作业不规范,特别是张拉力控制不严,未引起重视。一般张拉作业采用张拉力和预应力筋伸长量同时控制,以力为主,以伸长值校核张拉力。通常张拉力采用15级油压表计量,本身误差就大,有的千斤頂还甚至未经计量标定就张拉。而且张拉人员多数未经专业培训。由于油压表读数比较粗,容易出现较大误差以及发生张拉力忽高忽低现象。特别在多束张拉时,每束张拉力都不同。以伸长值校核张拉力,预应力筋的伸长值计算不准确,至计算错误。另外弹性模量取值混乱,伸长量按规范规定控制范围为6%,实际张拉时难以做到, 普遍超标,导致张拉力失控。
2.3后张预应力孔道压浆质量不足
实际工程中预应力孔道压浆不饱满、不密实,漏浆和漏灌现象十分普遍,已成为预应力结构的通病。其主要原因除了施工单位对孔道压浆工序不重视外,压浆工艺、留孔质量、浆体的配制等也可能存在问题,特别是浆体的水灰比,如按规定,孔道浆体泌水以后,孔道不可能饱满,也不可能密实。《建筑工程预应力施工规程》CECS180:2005中,对制浆要求作了新的规定,应严格执行,保证压浆质量。
3.桥梁建设各阶段预应力技术应用质量控制分析
3.1准备阶段的质量控制
3.1.1钢绞线选择 目前国内外应用较广的预应力钢材是低松弛钢绞线,它以高效实用的优点被应用于各大公路桥梁工程建设。但在选择一般工程的预应力钢绞线时,建设单位和施工单位更多的考虑的是经济因素,造成预应力钢绞线材料在选择上不能保证高质量,最终造成桥梁的一些质量问题。所以在选择预应力钢绞线上,必须考虑多方面因素,包括钢绞线的松散性、 断裂荷载、 伸长率、屈服荷载以及非常重要的几何参数,最终保证其质量。
3.1.2锚具选择锚具是在后张法预应力结构中,为保持预应力筋的张拉力将其传递到混凝土上所用的永久性锚固装置,使用它的目的就是起到锚固桥梁的作用。在选择时必须注意其质量,宜选择锚力变化多、 吨位大、穿锁方便、应力损失小、重复张拉和链接较方便的锚具,在品种规格上也要严格控制。
3.1.3 预应力体系设计的质量控制 预应力混凝土桥梁预应力体系设计通常采用XYM和OVM体系,该体系的结构布束有很多特点,有利于增大预应力的力臂,较大限度的发挥力学效力,其顶、底板钢束在平面上按同样的S线形锚固于设计位置上,有利于消除集中锚固点产生的横向力。虽然从理论上预应力体系设计很好,但在实际操作中却会出现很多问题。首先,体系在设计时按部就班,没有实际考察工程情况和建设过程中所要注意的具体问题。其次,不能保证施工过程中由于各种原因不能完全照着设计进行建设,造成一系列的其它问题。所以在预应力体系设计过程中,要把好质量关,严格按照实践和理论相结合的要求,严格按科学理论进行设计。
3.2施工过程中的质量控制
3.2.1预应力张拉设备的质量控制 预应力张拉作业离不开张拉设备,千斤顶、压力表、油泵等张拉设备在张拉作业中起着非常重要的作用。 因此在施加预应力之前必须对张拉设备进行仔细的核查:千斤顶及配套的油泵和油压表一起核查,保证张拉设备的可靠,配用预应力千斤顶的额定张拉值应比预应力控制张拉力大百分之三十以上。当千斤顶使用超过半年或在使用过程中出现不正常现象,必须再次进行校核。
3.2.2混凝土施工质量控制 混凝土由搅拌站集中出料,但对于其原材料要进行检验,检验合格后方可使用,在搅拌过程中要严格按照要求进行原材料的搭配。在用混凝土浇筑时,采用多台振捣器同时进行振捣,持续充足的振捣时间,保证振捣间距以及振捣棒和模板之间的间距,保证振捣棒有规律的运行,防止过振和漏振现象的发生。从混凝土的材料上和制作过程中严把质量,使混凝土达到最好的质量要求。
3.2.3预应力孔道压浆质量的控制 预应力孔道压浆有保护预应力筋不被锈蚀和保证预应力筋与结构共同工作的重要作用,在实际操作过程中,要求技术部门尽快改进压浆工艺,提高留孔质量,完善浆体配置,另一方面,施工单位也要加强对孔道压浆工序的重视,保证整个工序的质量。
3.2.4张拉作业的质量控制 在预应力混凝土的施工过程中,按照规范和要求,预应力钢绞线采用张拉力和伸长量双控张拉措施进行,因此,除了千斤顶的压力表上的读数控制外,也必须保证实测的钢绞线伸长量的误差范围不超出理论计算值的百分之六。所以为了施工安全和施工预应力的准确,应该将锚具和钢绞线送到检测机构进行数据测定,而且对于施工计算程序也应该进行严格的计算、审核,并杜绝各种重要数据的计算失误这种情况的出现。
3.3 交竣工阶段的质量控制
3.3.1 验收的标准 公路桥梁竣工后,必须最后进行检验和验收。质量控制人员根据国家规定的桥梁质量的各种数据,对桥梁的建设质量进行分析和判断。而工程技术管理人员,要收集和编制评定表的各种材料和数据,并对其进行严格审查,对查出的施工质量缺陷予以纠正,并且应在纠正后再次验证以证实其符合性。
3.3.2 验收项目的质量控制 对于在公路桥梁中使用的一切重要的预应力建设材料都应该按着规定的验收标准进行严格验收。①预应力钢绞线:检查其尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。②预应力锚具:检查其吨位、应力大小、钢筋型号、钢筋抗拉强度、搭接长度、锚固长度、保护层厚度、弯起钢筋位置、保护层厚度等。③孔道压浆:检查其孔位、孔深及孔径、孔形和倾斜度;桩身混凝土抗压强度;钻、挖孔灌注桩的承载力实验。
4.结束语
预应力技术在公路桥梁建设中有着重要作用,我们应该重视预应力施工过程中的每一个细节。随着社会经济的发展,交通建设责任重大,保证其质量是建设者的责任。桥梁作为公路中重要组成部分,应当受到社会各方的重视。随着预应力技术的不断成熟,公路桥梁建设事业迈上新的台阶。但问题也是层出不穷,减少公路桥梁的质量问题,是提高我国经济和社会效益的重要保证。
参考文献:
1.张学明. 山区高速公路陡坡地段桩基施工[J].湖南交通科技,2004,(4).
2.曾军.浅论公路桥梁施工中预应力技术施工质量控制[J].广西质量监督导报2008(07).
3.赵继强.后张法预应力混凝土孔道真空辅助灌浆法施工要点[J].深圳土木与建筑,2008,5(2):61~62.
4.朱奋鹏.对公路桥梁施工中预应力技术施工质量控制的探讨[J].现代经济信息2009(15).