预应力技术在桥梁施工中的应用论文_刘国奇

预应力技术在桥梁施工中的应用论文_刘国奇

怀集县地方公路管理站 526400

摘要:随着社会经济的不断发展和物流行业的空前繁荣,我国公共道路交通事业也在不断发展,这同时也对我国道路桥梁的建设提出了更高的要求,极大地促进了我国道路桥梁设计施工技术的发展。预应力技术作为一门科学先进的技术,自然被人们应用到了道路桥梁的设计和施工当中。在道路桥梁施工中运用预应力技术能够很好地提高桥梁的承载力,减少施工成本的同时还能够提高桥梁使用的安全性,因此具有极高的性价比。目前,预应力技术已经在我国道路桥梁施工中广泛应用。

关键词:预应力技术;道路桥梁;设计施工;应用策略

近些年来,随着我国人均汽车保有量的不断增长以及物流行业的空前繁荣,我国道路桥梁的建设事业正进行得如火如荼。我国在道路桥梁设计与施工方面取得的成就很大一部分上取决于道路桥梁科学技术的发展,特别是人们将工程中的预应力技术运用到了桥梁施工当中,极大地推动了我国道路桥梁的建设发展。预应力技术的原理是预先施加反变形,因而对预防和控制混凝土的变形裂缝有着极大的帮助,能够很好地提高道路桥梁的使用性能。接下来,笔者将从预应力技术的特点、施工工艺流程等入手,详细探究预应力技术在桥梁施工中的应用。

1、预应力技术在桥梁施工中的作用

预应力技术是一门科学的技术,将预应力运用到桥梁施工中所建造的结构有三个主要的优点:(1)将预应力技术运用到受弯和受拉构建当中能够极大地提高构建承受荷载时的稳定性,这是因为构建中的预应力筋和锚具能够在构件与构件之中产生拉力,因此将预应力技术运用到桥梁施工中,能够有效预防桥梁因长时间使用而产生的混凝土裂缝,提高桥梁的耐久性。同时,即便构件因变形过大而产生裂缝,由于预应力筋的存在,也很大程度上减少了变形对混凝土结构的影响作用。在桥梁的混凝土构件中运用预应力,当混凝土构件受到的外荷载减少之后,预应力筋还能帮助混凝土恢复为原有的形态,减少混凝土的开裂,有效缓解了混凝土中普通钢筋的疲劳。因此,预应力技术在大跨度的桥梁中是非常常见的。(2)在道路桥梁的施工中运用预应力技术能够很好地节约钢筋、减轻结构自重。预应力技术使用的一般是高强度钢筋,具有很高的承载能力和刚度,因此如果在施工中配套使用的是高强度混凝土,这样就能够确保混凝土和预应力钢筋共用工作,这样既保证了桥梁的承载能力,又能够减少原有的配筋量,这对减轻桥梁结构自重有着非常重要的帮助作用。与此同时,采用预应力技术还能够有效提高钢材的利用率,因此减少的工程的预算并提高了性价比。(3)在道路桥梁的施工过程中运用预应力技术能够对桥梁结构中的内力进行很好的调整。一般在大跨桥梁中运用预应力技术能够分担承受弯矩较大区域的一部分内力,因此预应力筋能够很好地保证桥梁结构的整体性,在减少了设计成本的同时又保证了道路桥梁工程在使用过程中的稳定性。

2、预应力技术的施工工艺流程

2.1预应力筋的处理方法

在预应力筋的施工过程中,有先张法与后张法这两种施工方法。先张法是指在浇灌混凝土之前就对预应力筋进行张拉。首先将预应力筋进行临时张拉,再临时固定在台座上,与此同时浇灌混凝土并进行养护,随后放松预应力筋,由于预应力筋会有一定的回缩从而会对混凝土造成一定的挤压。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆先张法在制作过程中一般需要台座、拉伸机、传力架和夹具等工具。后张法是指在结硬后的混凝土构件上张拉预应力筋。一般运用后张法的构件要事先预留孔道,在穿入预应力筋并张拉之后在孔道内灌浆,使预应力筋与孔道内的混凝土产生粘结应力或形成一个整体构件。或者预应力筋在张拉之后也可以不进行混凝土的浇筑,可以完全通过锚具来传递预压力。在目前桥梁的施工过程中,施工人员一般是先张拉预应力筋,再向孔道内注入混凝土浆料,经过一定条件的养护使混凝土和钢筋之间形成可靠的粘结。

2.2张拉预应力筋

在张拉预应力筋的工作中主要有以下两个阶段:预紧张拉和高应力张拉。在目前桥梁施工的过程,为了避免在张拉的过程中出现钢绞线相互缠绕在一起的问题,施工人员一般会限制钢绞线的位置。而运用预应力筋对避免钢绞线的缠绕有很好的帮助作用,如果能够提高预张拉预应力筋的质量,那么钢绞线最终便能够很好地被张拉。

2.3真空浇筑混凝土

在预应力的施工过程中,混凝土浇灌的质量同时也对预应力筋能够很好地发挥应有的作用有着很大影响。在我国目前的施工过程中,常用的混凝土浇灌方法是利用压力来讲混凝土浇灌到孔道中去。压力灌浆法能够很好地解决后张法中容易出现的一些问题。例如,在以往的预应力工程中,经常会出现预应力筋被腐蚀的问题,这主要是由于预应力筋是处于一个没有水平且多跨度的弯曲状态之中。与此同时,处于高外荷载作用下的预应力筋比普通钢筋更容易被腐蚀。因此,密实地浇筑混凝土,从而形成预应力钢筋的保护层是非常有必要的。在浇筑混凝土的过程中应在孔道一端借助工具将孔道抽成真空并产生一定数值的真空度,然后将混凝土浆料注入专用的灌浆泵中,通过灌浆泵将混凝土浇筑到预埋的孔道以及钢筋的缝隙之中。

3、预应力结构中的常见问题及解决方法

为控制施工的质量,在预应力构件的施工过程中有许多工艺问题需要施工人员多加注意。(1)控制好张拉时间。在预应力构件的施工过程中,如何将张拉预应力筋的时间控制在一个合理的范围之内是一件比较有难度的事情。张拉预应力钢筋的过程中既要保证混凝土早期的强度符合设计要求,又要确保施工之后整个结构的质量。在一般情况下,浇筑完混凝土三天之后开始张拉预应力筋。但由于每一个工程中混凝土构件强度的增长速度可能和弹性的增长速度并不同步,从而导致构件会存在较大的变形。在这一情况下,如果过早地张拉预应力筋会使得预存的预应力满足不了使用要求,桥梁不能正常承载;如果过晚张拉预应力筋也会对桥梁结构的强度和耐久性造成不良印象。(2)控制好后张法中的张拉力。在预应力结构的施工过程中控制预拉力是影响施工质量非常重要的一个环节,特别是后张法的张拉力。如果施工单位在这一方面缺少规定,没有控制好张拉力,则可能会对结构使用中的强度造成影响。一般情况下,张拉力的控制与预应力筋变形的控制是同时进行的,但明显控制张拉力更为直观和重要,而预应力筋的控制主要是通过预应力筋的伸长值来体现。在我国目前的施工过程中,一般采用1.5级的油压作为计量方法,但这种方法会存在很大的计量误差,会对施工的结果造成一定影响。因此,施工单位在实际施工之前要选用国内外较为先进的张拉力计量方式进行计量。同时施工单位还应当加强对操作人员专业素质的重视程度,尽可能选择经验丰富的专业控制人员,严格按照规范来控制张拉力,将预应力筋伸长值计量值标准的浮动范围控制在6%之内,严格遵守国家相关行业规范。

总而言之,随着我国经济水平的提高,汽车保有量正在不断攀升,同时社会对物流运输的需求也越来越大,这就促进了我国道路桥梁建设事业的不断发展。预应力技术作为一种科学先进的工程施工技术,能够延缓混凝土构件的开裂、提高构件的抗裂度和刚度,在节约钢筋、减轻结构自重的同时,还能够提高构件的耐久性及受剪承载力。目前预应力技术已经广泛运用到道路桥梁的施工中。在施工的过程中,施工人员应当从预应力筋的张拉和混凝土的浇筑工作入手,严格把控施工的规范程度,保证整个工程的质量。

参考文献:

[1]胡来平,杜航.浅析后张法预应力技术在桥梁施工中的应用[J].科技创新导报,2016,(4):70-70

[2]黄仁刚.浅析后张法预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2017,(14):350-350

[3]杨敬平.浅述先张法预应力技术在桥梁施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2016,(5):138-139

论文作者:刘国奇

论文发表刊物:《防护工程》2018年第3期

论文发表时间:2018/6/5

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