■任 劍 ■揚州市信達工程質(zhì)量檢測有限公司,江蘇 揚州 225000
在模塊承受外加載荷之前,對受拉模塊中的鋼筋,施加拉力,使拉筋上的模塊產(chǎn)生壓應力,用以抵消或減小外載荷產(chǎn)生的拉應力,減少振動和彈性變形,提高構(gòu)件的剛度,推遲裂縫出現(xiàn)的時間,延長構(gòu)件的壽命。
在混凝土工程中應用預應力技術(shù),利用混凝土較高的抗壓特性和鋼筋的抗拉特性,進行混凝土預應力構(gòu)件的構(gòu)建,使混凝土構(gòu)建自身的預應力減小或者抵消因外荷載所引起的拉應力,來達到延遲混凝土受拉伸部位的開裂,提高道路橋梁施工質(zhì)量的目的。
預應力混凝土結(jié)構(gòu)分為體內(nèi)預應力,體外預應力,有粘結(jié)和無粘結(jié)預應力,預拉應力及預彎預應力。無粘性預應力是預應力筋伸縮變形自由,不與混凝土粘結(jié)的預應力結(jié)構(gòu),預應力筋全長涂有一層防銹材料,外包隔離層。體外預應力就是預應力筋在混凝土構(gòu)件體外,多用于斜拉橋和橋梁的加固和維修。
目前,我國道路橋梁工程使用的預應力鋼材主要有冷拉預應力鋼絲、預應力鋼筋、普通預應力鋼絞線、低松弛預應力鋇絲矯、直回火預應力鋼絲以及低松馳鋼絞線等。其中的低松弛鋼絞線是一種新型的預應力鋼材,具有經(jīng)濟、美觀、高效、施工方便的優(yōu)點,施工時應根據(jù)鋼絞線的性能參數(shù)和標準來選擇鋼絞線規(guī)格和數(shù)量。影響鋼絞線性能的因素主要有:表面狀態(tài)、幾何參數(shù)、屈服荷載、斷裂荷載、伸長率等,鋼材的規(guī)格、尺寸、延伸率、松弛性等常作為鋼絞線標準的參考因素。
錨具按錨固性能分為摩阻錨固和機械錨固兩種方式,摩阻固錨適用于有粘結(jié)的構(gòu)件,機械固錨適用于所有構(gòu)件。摩阻固錨應力損失較小、連接較為方便,選擇時應滿足張拉的工藝要求,固錨過程中應力筋的內(nèi)縮量符合國家標準,當預應力筋錨具組裝件達到實測極限拉力(F)時,除錨具設(shè)計允許者外,全部零件均不應出現(xiàn)肉眼可見的裂縫或破壞。對于機械固錨,除必須滿足靜載錨固性能外,還須滿足循環(huán)次數(shù)為200萬次的疲勞性能試驗。
無粘結(jié)預應力筋由單根鋼絞線涂抹建筑油脂外包塑料套管組成,它可象普通鋼筋一樣配置于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi),待混凝土硬化達到一定強度后,通過張拉預應力筋并采用專用錨具將張拉力永久錨固在結(jié)構(gòu)中。其特點:不需要預留預應力筋孔道,構(gòu)造簡單、自重輕;無需預留管道、穿灌漿等復雜工序,施工簡便、設(shè)備要求低;預應力筋與外護套間設(shè)防腐油脂層,預應力損失小、可補拉;涂有防腐油脂、外包PE護套的無粘結(jié)預應力筋,具有雙重防腐能力;無粘結(jié)預應力筋與混凝土縱向可相對滑移,應力幅度小,抗疲勞性能好;使用性能和抗震性能好。主要用來抵抗大跨度或超長度混凝土結(jié)構(gòu)在荷載、溫度或收縮等效應下產(chǎn)生的裂縫,提高結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的性能,降低造價。
預應力道路橋梁施工技術(shù)十分復雜,所以很難避免預應力構(gòu)件張拉前出現(xiàn)裂縫,通常是有溫度變化、混凝土收縮、基礎(chǔ)的不均勻沉降等因素引起的。如果混凝土表面出現(xiàn)裂縫且較淺而細,一般為收縮裂縫,可通過改善混凝土材料的性能、加強混凝土澆搗的控制和加強混凝土的養(yǎng)護來減少此類裂縫的發(fā)生。如果板構(gòu)件出現(xiàn)貫穿裂縫可能是溫差變化引起的,施工時降低構(gòu)件的內(nèi)外溫差可減少裂縫的發(fā)生,通常夏季施工時使用低水化熱水泥,冬季施工采取適當?shù)谋卮胧A芽p會降低構(gòu)件的耐久性和防滲性,需要及時修補,最常用的是壓力注化學膠粘劑法,表面淺細的裂縫一般用表面封閉法,較深的裂縫采用開槽法和壓力注漿法。
鋼筋孔道堵塞一般是指波紋管堵塞,即澆筑混凝土后波紋管出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。波紋管堵塞會使預應力鋼絞線不能穿過波紋管,或預應力鋼絞線在通過波紋管時不順暢,增大預應力鋼絞線和孔道的摩擦,影響張拉效果。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因主要有兩點:第一施工人員施工時出現(xiàn)的問題,為趕工程進度,不能嚴格按照波紋管施工規(guī)范操作,引起波紋管安裝定位不準確,導致波紋管折彎或波紋管接頭處套接不牢固或有孔洞,有時在澆筑時操作不當,被振搗棒碰撞振破裂,導致水泥漿滲入管中而堵塞波紋管,焊接鋼筋時,電焊火花可能燒壞波紋管的管壁;第二波紋管本身存在的質(zhì)量問題,如管壁薄厚不均勻或存在小孔等。
預防措施:施工時,應防止砼振搗棒觸擊波紋管;進行鋼筋焊接時,應防止電焊火花燒破波紋管的管壁;管道中間接頭、管道與錨墊板喇叭口的接頭,必須做到密封、牢固、不易脫開和漏漿;在砼澆筑完成后,在砼終凝前,用高壓水沖洗管道,并用通孔器檢查管道是否暢通;先在波紋管內(nèi)穿入稍細的硬塑料管,澆筑完成后再拔出,可預防波紋管堵塞。
當今,我國正在大力修建基礎(chǔ)設(shè)施,高鐵和高速公路大量修建,是道路橋梁發(fā)展的黃金時期,對道路橋梁的綜合性能提出了更高的要求。所以我們要加大科研投入,不斷引進新的施工技術(shù)和新型材料,逐步完善整個配套設(shè)施。在實際施工中,嚴格按照施工方案和施工工藝施工,確保橋梁的施工質(zhì)量,為我國的現(xiàn)代化現(xiàn)設(shè)奠定基礎(chǔ)。
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