公路橋梁作業(yè)預(yù)應(yīng)力運(yùn)用及問(wèn)題

時(shí)間:2022-05-09 10:38:00

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公路橋梁作業(yè)預(yù)應(yīng)力運(yùn)用及問(wèn)題

1預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用

1.1預(yù)應(yīng)力技術(shù)在受彎構(gòu)件中的應(yīng)用

碳纖維具有較高的強(qiáng)度,施工也比較簡(jiǎn)單.所以采用粘貼碳纖維片材對(duì)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件進(jìn)行加固的方法得到廣泛的應(yīng)用,但由于加固前結(jié)構(gòu)已存在初始內(nèi)力,混凝土已有初始的壓應(yīng)變和拉應(yīng)變,當(dāng)壓區(qū)混凝土壓應(yīng)變達(dá)到混凝土的極限壓應(yīng)變時(shí),構(gòu)件達(dá)到極限承載力,從加固到構(gòu)件達(dá)到極限承載力,混凝土的應(yīng)變?cè)隽繘Q定了碳纖維片材的最終應(yīng)力。

1.2預(yù)應(yīng)力技術(shù)在加固施工中的應(yīng)用

道路橋梁加固一般是通過(guò)對(duì)構(gòu)件的補(bǔ)強(qiáng)和結(jié)構(gòu)性能的改善來(lái)恢復(fù)或提高現(xiàn)有道路橋梁的承載能力,以延長(zhǎng)其使用年限,適應(yīng)現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)囊?。其改造的主要技術(shù)途徑有:加強(qiáng)薄弱構(gòu)件增加輔助構(gòu)件、改變結(jié)構(gòu)體系、減輕恒載、加固暾臺(tái)及基礎(chǔ)等,通常加固方法有:橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法、增大截面與配筋加固法;體外預(yù)應(yīng)力加固法;粘貼鋼板加固法;改變結(jié)構(gòu)受力體系加固;增加橫向聯(lián)系加固法度;粘貼碳纖維布加固法等實(shí)際上卸載的目的就是為了減小加固施工時(shí)混凝土的初始應(yīng)變,此時(shí)可預(yù)先對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力,使受壓區(qū)產(chǎn)生拉應(yīng)力,受拉區(qū)產(chǎn)生壓應(yīng)力,減小構(gòu)件在初彎矩作用下的拉應(yīng)變和壓應(yīng)變,以提高構(gòu)件達(dá)到極限承載力時(shí)的應(yīng)變?cè)隽亢图庸啼摻畹膽?yīng)力,使加固鋼筋得到充分發(fā)揮。

1.3預(yù)應(yīng)力技術(shù)在鋼筋混凝土多跨連續(xù)梁的應(yīng)用

多跨連續(xù)梁有正彎矩區(qū)和負(fù)彎矩區(qū),一般支座處為負(fù)彎矩,跨中為正彎矩,當(dāng)梁的抗彎承載力和抗剪承載力不滿足要求時(shí),需要進(jìn)行加固處理,跨中正彎矩區(qū)抗彎承載力不滿足時(shí),可用粘貼碳纖維的方法進(jìn)行加固,施工比較容易。主要原因是所加縱筋錨固的問(wèn)題不宜解決。有時(shí)可通過(guò)在梁下加大截面提高梁的承載力,這不僅增加了結(jié)構(gòu)的自重,而且還會(huì)影響建筑的使用功能,在有些情況下可能不允許。在一定范圍內(nèi),隨著軸向壓力的增加,其正截面承載力和斜截面承載力都將會(huì)提高。

2預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)存在問(wèn)題

2.1波紋管堵塞

引起堵管的原因分析:首先,施工單位在施工過(guò)程中沒(méi)有嚴(yán)格按照施工規(guī)范安裝波紋管,出現(xiàn)波紋管定位不精確引起的彎折扭曲、套管接頭松動(dòng),或者是在混凝土澆筑施工中,振搗人員在振搗混凝土?xí)r操作失誤,造成波紋管局部的破裂,直接導(dǎo)致混凝土水泥漿滲漏到波紋管中造成堵管。其次,波紋管自身的質(zhì)量缺陷引起漏漿堵管。

2.2預(yù)應(yīng)力超長(zhǎng)柬一端張拉工藝的問(wèn)題

國(guó)內(nèi)現(xiàn)澆大跨度(3~5跨,每跨30m~50m)預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁底板預(yù)應(yīng)力束一般采用一端張拉的工藝。例如我司承建的東莞市莞長(zhǎng)公路環(huán)島立交橋跨線箱梁橋5跨,第一聯(lián)跨66m,第二聯(lián)跨88m,第三聯(lián)跨150m,如采用一端張拉的工藝將一束鋼絞線拉直需要0.3Ak~0.4Ak的拉力,而如此長(zhǎng)的孔道要跨越多道箱梁橫隔板.其孔道摩阻是多少.要通過(guò)試驗(yàn)才能確定。根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)規(guī)范規(guī)定:跨度≥30m以上的預(yù)應(yīng)力橋梁,均要求采用兩端對(duì)稱張拉工藝,才能保證跨中有效預(yù)應(yīng)力和橋梁在恒載和活載作用下跨中所需抵抗彎矩的建立:否則會(huì)導(dǎo)致跨中承載力不足,而產(chǎn)生正截面裂縫。根據(jù)交通部專(zhuān)門(mén)調(diào)查資料,已通車(chē)的公路橋梁中,幾乎都出現(xiàn)過(guò)由于張拉工藝不適合而產(chǎn)生大量裂縫的現(xiàn)象。

2.3后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉力控制的問(wèn)題

預(yù)應(yīng)力施工作業(yè)不夠規(guī)范,特別是張拉力控制不嚴(yán)對(duì)預(yù)應(yīng)力橋梁質(zhì)量影響較大。一般張拉作業(yè)采用張拉力和預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)量同時(shí)控制,以張拉力為主,以伸長(zhǎng)值校核張拉力。通常張拉力的計(jì)量采用1.5級(jí)油壓,誤差大,有的千斤頂甚至未經(jīng)計(jì)量標(biāo)定就張拉,而且張拉人員多數(shù)未經(jīng)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn),如果作業(yè)不專(zhuān)心,經(jīng)常容易出現(xiàn)較大誤差,甚至讀錯(cuò)表,發(fā)生張拉力忽高忽低的現(xiàn)象。特別在多束張拉時(shí),由于每束張拉力都不同,往往對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)值計(jì)算不準(zhǔn)確,彈性模量取值混亂,實(shí)際張拉時(shí)難以做到將伸長(zhǎng)量按規(guī)范規(guī)定控制在±6%范圍內(nèi),導(dǎo)致張拉力失控。

2.4預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉前出現(xiàn)裂隙問(wèn)題

鋼筋砼結(jié)構(gòu)在使用荷載作用下裂隙是不能避免的,部分預(yù)應(yīng)力的B類(lèi)構(gòu)件也允許出現(xiàn)有限制的裂隙,而在預(yù)制場(chǎng)內(nèi)的構(gòu)件,則應(yīng)盡量避免出現(xiàn)裂隙。張拉前出現(xiàn)的裂隙經(jīng)常是由于干縮和溫差造成的。裂縫常在表面處,寬度較細(xì)、分布不均,梁板類(lèi)構(gòu)件多沿短方向分布,有時(shí)產(chǎn)生在箍筋位置,有時(shí)從構(gòu)件頂面延伸到構(gòu)件側(cè)面,溫度裂縫(1)溫度裂縫有表面的、深進(jìn)的和貫穿的,走向沿一定規(guī)律。梁板式構(gòu)件裂縫多平行于短邊,深進(jìn)和貫穿的裂縫一般與短邊方向平行,裂縫沿構(gòu)件全長(zhǎng)分段出現(xiàn)。

2.5預(yù)應(yīng)力鋼筋孔道堵塞問(wèn)題

這種現(xiàn)象主要發(fā)生在后張法構(gòu)件中,預(yù)留孔道塌陷或堵塞使預(yù)應(yīng)力筋不能順利穿過(guò),不能保證灌注工程質(zhì)量,影響張拉效果。產(chǎn)生的主要原因是抽芯過(guò)早,水泥砼尚未凝固,不具有一定的強(qiáng)度,或抽芯太晚,橡膠抽拔管可能被拔斷。

3預(yù)應(yīng)力技術(shù)相關(guān)問(wèn)題解決措施

遇到堵管問(wèn)題,首先根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋曲線坐標(biāo),標(biāo)注漏漿孔道堵塞的位置,在避開(kāi)梁的主筋位置,采用沖擊鉆緩慢進(jìn)行開(kāi)孔,清除波紋管中的水泥漿塊,使鋼絞線能順利穿過(guò)波紋管并能夠自由伸縮;然后待張拉完畢后用高一等級(jí)微膨脹混凝土封堵孔洞??刹扇∫韵骂A(yù)防措施:在施工下料前對(duì)波紋管質(zhì)量仔細(xì)檢查,對(duì)有缺陷的波紋管及早發(fā)現(xiàn);在澆筑混凝土前檢查波紋管的安裝位置,固定好,檢查套管接頭連接是否牢固,密閉性是否達(dá)到要求,在澆筑混凝土過(guò)程中注意波紋管的保護(hù),避免振搗棒碰壞波紋管。為預(yù)防表面溫度裂縫,應(yīng)控制構(gòu)件內(nèi)外過(guò)大的溫差,在夏季施工時(shí)優(yōu)先使用低水化熱水泥。在低溫時(shí)預(yù)制構(gòu)件應(yīng)采取保溫措施,不要過(guò)早拆除模板。對(duì)空心板等薄壁構(gòu)件適當(dāng)延長(zhǎng)拆模時(shí)間,使之緩慢降溫。

預(yù)制構(gòu)件和臺(tái)座之間應(yīng)涂刷有效隔離劑以預(yù)防粘接,使構(gòu)件不受底模熱脹冷縮的作用。在砼澆筑前的施工作業(yè)中應(yīng)注意保護(hù)隔離劑,對(duì)于用長(zhǎng)線法生產(chǎn)先張構(gòu)件應(yīng)及時(shí)放松應(yīng)力筋,以減少約束作用。