后张法预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用论文_张伟

后张法预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用论文_张伟

潍坊市市政工程设计研究院有限公司 山东潍坊 261061

摘要:基于预应力施工技术在桥梁工程中显著提高桥梁结构稳定性与质量的重要作用,本文结合在中山港大桥扩建工程的工程实践,对预应力施工技术的概念、优劣势进行分析,并针对应用中的常见问题提出一些建议,供桥梁工程中各方面人员参考。

关键词:预应力施工技术;桥梁工程;应用

1预应力施工技术

1.1预应力施工技术概述

预应力施工技术即为了保护桥梁工程在使用中免遭应力的破坏,在制作构件的过程中,人为提前施加应力,以便在使用中抵消环境应力对桥梁的影响,使构件的受力能够平衡,提高结构性能与使用周期。通过对预应力施工技术的实际应用进行研究能够发现,应用了该技术的桥梁能够显著提高自身整体的性能与稳定性,减少裂缝、形变等现象。预应力施工技术在桥梁工程中的应用主要有受弯构件与多跨连续梁。受弯构件通常强度较高,本身具有抵抗荷载能力的强度及刚度。当其受到来自桥梁的压应力与拉应力时,若这些力超过其负荷极限,受弯构件就会发生损坏。多跨连续梁中由正、负两种弯矩区,若这两种区域的设计不能满足设计方案中的抗弯、抗剪性能,就会引起一系列质量问题。

1.2预应力施工技术优势

预应力施工技术具有明显的优势,所以在现代桥梁建设中应用范围十分广泛。该技术不仅能够在桥梁主体结构中发挥作用,还可应用于边坡锚固。在桥梁工程中应用该技术能够显著节约工程材料的用量,提高桥梁结构抵抗震动、压力的能力,增强整体刚度,并且施工工艺安全、方便。具体的优势包括:提高构件对震动、疲劳的抵抗能力,延长使用周期;该技术能够显著提高桥梁的抗裂能力,增强受力性能,所以能在对裂缝要求较高的桥梁工程中使用;能够显著增强桥梁结构刚度,有效减小桥梁发生形变的现象;该项技术对材料与施工技术的要求较高,通常使用商砼与强度较高的钢筋,所以能够显著减少材料的使用量,减少桥梁自重,在承载力强、跨度大的结构中能够发挥重要的作用。

1.3预应力施工技术劣势

虽然预应力施工技术能够节约一定的生产成本,但是该技术的应用为穿插方式,比较复杂、繁琐。表面看来,预应力施工技术在桥梁工程中的应用能够减小构件的尺寸,缩减模板、混凝土、钢筋等的用量。但是,对实际情况进行调查能够得知,该技术的应用需要使用许多新设备,而且对施工技术有着较高的要求,工期也会延长,总体而言,会增加一部分投资成本。

2后张法预应力施工技术的具体施工方法

2.1搭建支架和安装模板的施工方法

不同地质打造的地基,承载能力不相同,其施工方法也不相同。若施工地处于水库位置,就需先打造好地基,再来对落地的钢管支架进行设置,确保桥梁在建设和使用时的安全性。在对支架进行施工时,要先设计支架方案,且支架方案设计要求合理严密,待支架方案的可行性和安全性经过审批之后,再来搭建支架。并对搭建好的支架进行验收,经过验收合格后才能进行模板的施工;对模板进行施工时,要先进行底模的安装,再来进行侧模的安装,最后才是顶模的施工。待搭建好的支架和安装好模板经过验收后,才能对观测点进行设置。另外,对设计方案进行设计时要注意预留预拱度的设计,在安装过程中,要注意模板的安装是否垂直、平整。

2.2安装钢筋和埋设预应力钢绞线的施工方法

安装钢筋和埋设预应力钢绞线是市政桥梁工程最关键的部分,其安装钢筋和埋设预应力钢绞线的施工偏差严重影响着整个桥梁工程的质量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在对钢筋和预应力钢绞线进行施工时,需严格按照顺序来进行。对钢筋进行安装时,需要先绑扎箱梁钢筋,绑扎箱梁钢筋的过程是:首先,应在底模板安装完成后,对底板和腹板进行一次绑扎;然后是在底板和腹板完成浇筑工作及顶板和翼板的底模完成安装后,对顶板和翼板的钢筋进行一次绑扎。其中预留件的安装,应在钢筋安装工作完成后进行。在对预应力钢绞线进行埋设前,需要确保钢绞线的表面无破损、无油污、无锈蚀,还要注意定位筋的间距要严格按照规定来布设,间距为50cm。对混凝土的浇筑施工,应在预应力钢绞线埋设完成的三天后进行。同时,为了确保以后预应力张拉施工的顺利进行,应注意在钢绞线的两端预留好所需要的长度,其长度为100cm。

2.3混凝土的浇筑和养护

混凝土的浇筑是需要分两次来完成的,第一次是对底板和腹板进行浇筑,第二次是对顶板和翼板混凝土进行浇筑。混凝土的浇筑过程:先是用输送泵把混凝土泵入模板内,再利用震捣器进行震捣,直到混凝土表面无气泡产生为止。在进行震捣操作时动作要缓慢以免损坏波纹管。另外,为了避免波纹管出现堵塞现象,施工人员应在二小时内拉动一次清孔器。且拉动要从波纹管的一端拉至另一端,使其管内不会产生堵塞。混凝土的养护需在浇筑完成后进行,养护的具体内容是将薄膜覆盖在混凝土上,并对其进行洒水。为了使混凝土达到最佳的养护效果,薄膜覆盖混凝土的时间最好在十天以上。

2.4拆除模板和支架的施工方法

模板是否能拆除,是需要根据混凝土的强度来判定的。对侧模而言,混凝土强度需达到12.5MPa,才能对其进行拆除,而对内模而言,混凝土强度则需要达到15MPa,便可在最佳时间段内对其进行拆除。而最佳时间段的判定是以内壁表面的混凝土是否脱落,孔道是否变形为依据的。对支架的拆除,需在混凝土达到养护时间后,且强度在40MPa以上方可进行施工,其拆除过程是从上到下来进行的,这主要是为了确保施工的安全。

2.5预应力钢绞线张拉的施工方法

预应力钢绞线张拉必须按照设计的顺序进行张拉,预应力张拉的控制应力需达到设计规定值,并以伸长量为校核。在对预应力钢绞线张拉进行张拉时,可将钢绞线拉至直线状态,而后再进行加压,便能使钢绞线处于稍微拉紧的状态。若钢绞线的伸长量达到了设计图纸的要求,便可拆除千斤顶。若未达到,就必须暂停张拉,待查明原因后再进行施工。在进行张拉过程中,操作人员应站在千斤顶的两端来进行规范的操作,不能站在预应力筋的两端,以免出现安全问题。

3预应力施工技术在桥梁工程中的应用问题与应对策

3.1波纹管阻塞

该种问题比较常见,主要是因为波纹管本身质量不合格,刚度、强度等不符合标准,导致施工中被损坏,形成阻塞。为改善这个问题,需要从源头着手。在制造波纹管时需要严格按照制作标准进行,严格把控使用的材料与工艺,确保成品符合工程需要。在发现阻塞时,能够利用钻孔对波纹管进行疏通。

3.2预应力筋断丝

该问题控制难度较大,并且经常出现在桥梁施工中。原因主要有:预应力筋受到的拉力较大,超过张拉极限;预应力筋在长期使用中被雨水等锈蚀,局部性能降低。应对措施:若是张力原因,断丝仍然在许可范围之中时,暂时不需要处理,若断丝严重,需要更换新的预应力筋;若是锈蚀原因,需要进行防锈处理。采取一定的隔离措施,以免雨水、空气等与其直接接触。

3.3混凝土收缩

即在桥梁工程中,路面与桥面在一定范围之中产生了收缩,造成混凝土内部的预应力受到了很大程度的损失,抗性大幅度下降,影响桥梁工程的整体质量。为了改善这些问题,需要严格把控混凝土的配合比,特别是要保证外加剂使用量的精确性。另外,还应注意水灰的比例与强度、性能符合的砂石料作为施工材料,防止发生缩变。

4结语

预应力施工技术作为桥梁施工中不可或缺的重要技术,能够显著提升桥梁的整体稳定性与质量。在应用该技术的过程中,需要注意波纹管阻塞、预应力筋断丝、混凝土缩变等问题,在混凝土构件、钢绞线、加固施工、拉筋与埋筋、梁段预制加强应用。针对其中的问题,采取针对性的措施,保证桥梁工程的质量。

参考文献

[1]陆凤虎.预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用分析.中国新技术新产品,2015(12):140-140.

[2]李静.市政桥梁建设中预应力施工技术的应用探讨.工业b,2015(6):180-180.

[3]陆明忠.论述市政桥梁工程中预应力施工技术的应用.工程技术:引文版,2016(46):00236-00236.

论文作者:张伟

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第5期

论文发表时间:2018/7/6

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