随着我国社会主义现代化建设的发展,公路桥梁等工程日益增多。为了保障这类工程的施工质量与安全,预应力混凝土结构技术在其中发挥了重要功效。由于公路桥梁建设的需要,预应力混凝土结构技术需要不断地发展与进步。同时在实际施工中,该种技术确实存在着很多问题。因此,本文将重点论述预应力混凝土结构的优缺点,以及公路桥梁预应力混凝土施工中存在的问题与对策,以推进该种技术的发展。
《施工技术》创刊于1958年,是由中华人民共和国住房和城乡建设部主管,亚太建设科技信息研究院、中国建筑设计研究院、中国建筑工程总公司、中国土木工程学会主办,国际刊号ISSN:1002-8498,国内刊号cn:11-2831/TU.国内建设系统的国家级、核心科技期刊。
在我国工程历史上,预应力混凝土结构技术最初被应用于公路工程领域。随着我国基础设施建设的发展,桥梁工程的增多,该种技术被广泛地应用到桥梁工程领域,并得到了推动与发展。尽管该种技术受到普遍的应用,可在实际施工中仍然存在着很多的问题。例如,公路桥梁表面经常出现轻微的裂纹。尤其在公路工程中经常出现地面沉降现象,在桥梁工程中经常出现桥头跳车的现象等。这不仅给人们的日常出行带来很多不便,也在一定程度上反映了该种技术水平的低下。为了促进预应力混凝土结构技术的发展,对其在施工中存在的问题进行探究,并提出相应的处理措施是十分必要的。
一、预应力混凝土结构技术的优缺点
(一)优点
在受拉与受弯构件中采取预应力结构技术,有利于突出与稳定构件的性能。受拉与受弯构件是构成结构受力骨架的要素,是保证道路桥梁等建筑物稳定、安全的关键要素,在公路桥梁工程中是非常重要的组成部分。在受拉与受弯构件中采用预应力混凝土技术,有利于提高构件之间的拉力,降低裂缝出现的概率,以及延缓出现裂缝部位的损害进度。同时,在公路桥梁建筑物的荷载消失之后,在预应力的作用下,能够实现裂缝的充分闭合,加强了结构构件的弹性恢复能力,增强了整个建筑物结构的稳定。
由于预应力的应用能够延缓裂缝部位的损坏进度,所以在使用高强度钢材料时,加强了其与混凝土的黏合程度,有效减轻了桥梁建筑的自重。在一定程度上大大降低了混凝土和钢材料的使用率,降低了工程成本,提高了施工单位的经济效益。最重要的是,预应力混凝土结构技术能够有效调节整个结构的内力,使其保持平衡与稳固的状态。所以,该种技术被普遍应用于大跨度、构件较多的桥梁建设工程中,并发挥了巨大的功效。
(二)缺点
预应力混凝土结构技术,虽然在公路桥梁工程中的某些地方取得了长足发展,但是在实际施工中还是存在一些问题,严重影响着公路桥梁工程的质量。不仅给人们的日常生活带来很多不便,有时也会严重影响人们的生命财产安全。
第一,由于预应力混凝土结构技术的复杂性,要求施工单位具有一定技能的专业人才,才能把握住该种技术的特征,保证公路桥梁工程的施工质量与安全。然而在实际施工中,施工单位确实缺少相关的专业人才。为了预应力技术能够被很多人所接受和掌握,在保证工程质量与安全的前提下,需要将该种技术简单化。不仅便于实际施工,也有利于促进预应力技术的发展。
第二,由于预应力混凝土结构技术的特殊要求,需要施工单位配置相应的实施设备,才能保证该种技术被实施。在一定程度上增加了施工单位的成本投入,为其带来了不小的经济负担。
第三,由于施工单位缺乏相应的专业人才,导致预应力混凝土施工中因为实施不当而非常容易造成出现反拉力,使得桥面慢慢向上拱。经过一段时间后,桥面会逐渐高于设计高程,导致桥面高程满足不了使用要求。一旦出现非常强烈的反拱现象,将会令施工人员难以控制而导致工程质量出现问题。严重影响着工程的施工进度,给施工单位带来了一定的经济损失。如果施工单位不进行规范休整,竣工通行后的桥梁建筑将会对人们的生命财产安全造成严重威胁。
第四,由于受到预应力混凝土结构技术的施工成本限制,使得该种技术被广泛应用于较大工程建筑中。而在那些相对来说跨度小、构件少的小工程中并没有得到普遍的应用。因此,预应力混凝土技术的应用由于受到某些客观因素的限制,其应用范围仍然存在一定的局限性。
二、公路桥梁预应力混凝土施工中存在的问题与对策
(一)关于波纹管孔道的漏浆问题以及处理措施
在桥梁工程中,大多数预应力混凝土施工中的预应力筋孔道都是由波纹管做成。为了发挥出预应力的巨大功效,必须保证波纹管的质量达到国家的规范标准。然而在实际施工中,某些施工单位为了一己私利,节省工程的施工成本,仍然采用一些低质的钢材料。直接导致波纹管的厚度不合格,达不到预期的强度与张力。如果采用不合格或劣质的钢材料,在往波纹管内部浇注混凝土时,波纹管因承受不了混凝土的张力而直接导致变形或损坏。同时,在浇注混凝土的施工工艺中,由于振捣棒的高速旋转与振动,非常容易加快波纹管的破损进程。使得波纹管脆弱部位开口,导致出现漏浆与堵管问题,影响了整个孔道预应力性能功效的发挥。
因此,在施工单位确定项目工程需要采用预应力混凝土结构技术时,不能只为追究最大的经济效益而采用劣质钢材料,导致整个桥梁工程结构出现质量与安全问题。要求施工单位必须购买符合相关规范要求的钢材料,制作出标准厚度的波纹管,保证它的承受能力能够承载混凝土的张力。在购买过程中,需要采购人员对供应商提供的材料进行严格的把关与评估,控制好制作波纹管材料的质量,进而保证波纹管的质量。
当波纹管孔道由于漏浆为导致出现堵管现象时,首先需要施工人员根据实际预应力筋的施工情况,找到波纹管出现漏浆现象的部位;再利用冲击钻将已经凝固的水泥浆打穿,使得预应力筋能够在波纹管内进行自由的张拉运动;最后在波纹管内实现张拉自由运动后将穿孔封堵,这样就解决了堵管问题。
(二)关于波纹管内的铸固问题及其处理措施
之所以产生铸固问题,就是由于波纹管出现开口而使得沙浆进入管内,导致预应力筋与波纹管凝固在一起,实现不了预应力筋拉力的自由运动。当出现轻度铸固问题时,波纹管内的预应力筋仍然可以运动,只是由于砂浆的注入加大了其与波纹管壁的摩擦,减少了运动的自如性与活动范围。这种情况下,施工人员在预应力筋实施张拉活动前,可以采用张拉千斤顶在波纹管两端实施人工张拉活动,以松动预应力筋与波纹管之间的凝固,减少摩擦力,进而实现预应力筋张拉活动的自由运动。
当出现重度铸固问题时,则完全实现不了预应力筋张拉活动的自由运动。在这种情况下,施工人员可以采用处理堵管问题的施工工艺。先找到出现问题的具体部位,再进行凿开处理以清理波纹管内的砂浆,之后将预应力筋放入管内,实现预应力筋的重新运动,完成修复作业。
三、总结
在我国,预应力混凝土技术已经得到广泛应用与长足发展,但是在实际施工中仍然存在问题。因此,施工单位在施工中必须针对具体问题,采取有效的处理措施,保证公路桥梁工程的施工质量和安全,以促进该种技术的不断完善与成熟,才能更好地服务于我国社会主义现代化建设。
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