体外预应力混凝土桥梁的施工质量问题浅析.pdf
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1、安徽建筑 2 0 1 5年第 4期I 总 2 0 4期 ) D OI : 1 O 1 6 3 3 0 4 c n k i 1 0 0 7 - 7 3 5 9 2 0 1 5 0 3 0 2 5 体外预应力混凝土桥梁的施工质量问题浅析 An a l y s i s o f Con s t r u c t i o n Qu a l i t y o f t h e P r e s t r e s s e d Co n c r e t e Br i d g e 刘雷雷( 安 徽 省 海 通 建 设 集 团 有 限 公 司, 安 徽 合 肥 2 3 0 0 8 8 ) 摘 要: 文章针对体外预应力结构在
2、桥梁建设中的应用, 对预应力混 凝土设计及施 工中的技 术及施工质量控制 问题进行 简要探讨 , 分析预 应力混凝土梁( 板) 在设计及预制安装施工过程 中质量缺陷的原因。 关键词 : 体外预应力混凝土桥梁; 质量控制; 张拉施工 中图分类号 : U 4 4 8 3 5 文献标 识码 : B 文章编号 : 1 0 0 7 7 3 5 9 ( 2 0 1 5 ) 04 0 0 6 1 0 2 O 引 述 体外预应力技术具有十分独特的优点 , 正广泛应用于新桥 梁建设, 同时也应用于旧有的混凝土结构的重建、 加固及维修。 然而, 其在实际运用和发展中也会遇到一些问题 , 如桥梁设计 欠妥问题 、
3、结构耐久性问题以及施工工艺和质量问题等 , 需要 进行严格的控制。 1 体外预应力混凝土桥梁设计注意事项 桥梁规范对混凝土和钢材的强度 、截面的受压区高度限 值、 承载能力( 强度 ) 、 裂缝和挠度指标 、 施工期和运营期截面的 应力控制均有明确的要求和规定 , 应逐一满足。随着计算机技 术的发展, 对于大跨预应力混凝土桥梁应多采用空间计算分析 软件进行分析, 同时加强对计算结果的分析判断能力。 许多设计人员设计时习惯简单模仿 , 造成结构方案 、 结构 尺寸和构造措施的不合理。 而桥梁规范实际上给出的是最低要 求 , 且具有一定的时效性和局限性 , 不可能将各类桥梁在设计 中遇到的或可能遇
4、到的问题都能给予明确的答复, 具体设计时 应根据结构的具体情况和计算分析结果具体处理。 混凝土的收缩徐变效应本身较难正确估计, 实际施工时又 常过于追求进度, 导致混凝土的早期徐变增大且弹性模量的增 长滞后于强度的增长, 各种外掺剂混用、 滥用, 施工控制和施工 养护不当, 预设立模标高不足 , 混凝土材料强度不足或材料变 异太大, 超方现象严重, 预应力损耗和失效过多等等, 都为预应 力混凝土桥梁出现病害埋下伏笔,也严重影响到结构的耐久 性。设计时也宜适当考虑这些超出设计范畴的实际现状, 适当 加强关键部分强度并对材料及施工工艺提出严格要求。 2 预应力材料耐久性问题及解决方案圆 在使用过程
5、中, 桥梁受到 自然因素( 物理化学腐蚀等 ) 、 荷 作者简介: 刘雷雷( 1 9 7 2 一 ) , 男, 安徽临泉人 , 毕业于北京交通大学, 学 士; 工程 师, 国家注册 一级建造师 。 载因素( 重力、 风、 地震等) 以及人为因素( 前期施工缺陷、 超载 等) 的影响。 桥梁结构材料力学性能不断退化, 桥梁各部分构件 不同程度损伤和劣化, 这些桥梁的老化现象统称为桥梁的耐久 性问题。 预应力混凝土结构的耐久性问题除了混凝土的碱一集料 反应、 冻融循环、 硫酸盐侵蚀和钢筋的腐蚀( 一般基于混凝土的 碳化及氯离子侵蚀 )等与普通混凝土结构类似的破坏之外 , 还 包括锚具和埋设件的腐蚀
6、 、 预应力钢筋中的高应力引起腐蚀乃 至应力腐蚀破断等特有的破坏形式。 体外预应力技术在早期由 于体外索的防腐问题尚未解决, 致使桥梁的维修、 养护费用很 高, 从而阻碍了体外预应力桥梁的发展。如今体外索的防腐措 施有了较大的改进, 国内外 目前常用的防腐方法有以下几种。 无套管钢束表面防腐法, 即在裸露预应力束上镀锌和涂 环氧树脂。这类方法适用于干燥 、 周围无腐蚀性气体的环境。 套管加填充材料防腐法。此法是在索的外面加套管, 待 张拉完预应力筋后, 在套管内压注填充材料。套管常用钢管和 高密度聚乙烯管, 填充材料常用水泥浆或黄油石蜡等软材料。 因此现在常采用此法防腐。 采用单股无粘结钢绞线
7、或钢丝束。 这种方法是直接用工 厂生产的单股无粘结预应力筋作体外束, 靠无粘结筋的套管和 填充料防腐。 C F R P材料的应用, C F R P材料具有很好的耐腐蚀性, 在 桥梁等结构工程的应用正愈来愈受到人们的关注。C F R P作为 结构增强材料能增加高速公路桥梁的服役期限, 并相应地减少 与建造有关的安全和每年的维修费用。 针对耐久性问题的建议:加强预应力桥梁结构耐久性研 究, 主要包括结构在使用过程中性能受到弱化的原因和其发生 的机理、 规律等。 工程设计人员也应建立耐久性设计思想, 充分 考虑到现阶段的施工 、 管理水平和材料工艺水平, 不断提高施 工管理水平和施工质量。 在施工时
8、, 要做到工艺先进可行、 工序 严格控制。要解决桥梁耐久性问题, 还应加强对使用阶段的管 理和维护,要充分考虑超载对于预应力桥梁结构耐久性的影 响, 如加强对车辆超载的管理, 定期对桥梁进行检查等。 3 施工质量 问题 张拉阶段初应力的不足, 使有效预应力难以按设计要求 建立对于预应力钢束的张拉程序和初应力的建立问题, 施工规 范中虽然给出了初应力大小的范围,但这仅仅是一个范围。 在 实际的张拉操作中, 应依据实际情况进行取舍。滥用超张拉 方法, 会使结构处于不安全的状态。而对预应力混凝土结构而 言, 最重要的是如何在结构中建立准确的、 符合设计要求的有 I I -_ 仨= _ 施 工 技 术
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