:文章针对体外预应力结构在桥梁建设 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 :U448.35 文献标 识码 :B 文章编号 :1007—7359(2015)04 —0061—02 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 、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 在使用过程中,桥梁受到 自然因素(物理化学腐蚀等 )、荷 作者简介 :刘雷雷(1972一),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 、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。 ①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。 ②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 。 ③采用单股无粘结钢绞线或钢丝束。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 。 ④CFRP材料的应用,CFRP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 。CFRP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 ,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 ①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。②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
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