公路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题探讨论文_杨鹏飞

公路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题探讨论文_杨鹏飞

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摘要:预应力技术主要是为了对公路桥梁所具有的承载力进行有效提升,因此,在进行预应力施工时,质量要求较高。保障工程建设质量是对桥梁进行建设施工时的关键步骤,在进行公路桥梁施工时,需要对其中预应力技术的应用价值进行发掘,从而使得公路桥梁的建设施工质量得到有效提高,最终促进公路桥梁的发展。但就目前来看,我国现今在实际应用中,预应力技术还不够成熟,在运用中还存在一些问题,需要进行不断改进,才能使得预应力技术的真正作用得以发挥出来,为我国的桥梁建设提供更多有益的助益。本文主要对公路桥梁施工中预应力技术的应用以及其中存在的问题进行了分析,以期之后更好的提高桥梁施工质量。

关键词:公路桥梁、施工、预应力、存在问题

预应力技术属于一种新型技术,在桥梁施工中的实践应用时间还不够长。就我国来说,将预应力技术运用到实践中的经验也相对匮乏。但是,由于预应力技术本身所具备较多的优势,因而在桥梁施工中发挥更大的作用。

一、公路桥梁施工中预应力的实际应用分析

(一)选择预应力钢绞线

现今,国内外广泛使用的预应力钢材大多为预应力钢筋、冷拉预应力钢丝以及普通预应力钢绞线。低松弛钢绞线等等。其中低松弛钢绞线运用时间较短,但这项材料具有成本低、高效以及运用较为方便的特点,使得建筑构件的美观性较高,因而在建筑中得到有效的利用。现今在全世界各地的大型桥梁、高架公路等中,均有这种材料的使用[1]。对预应力钢绞线进行使用不仅可对1/3的钢材进行节省,还能获得较为显著的经济效益以及社会效益。在选择预应力钢绞线的时候,应着重考虑钢绞线的性能参数、钢绞线标准等,如钢绞线的几何参数、松散性、伸长率等等。

(二)选择预应力锚具

在后张法预应力混凝土结构时,所运用到的锚具不仅有机械锚固还有摩阻锚固。机械锚固锚具是在预应力材料端部使用机械加工的方式,使其形成一种适合锚定工作条件,进而实现对材料的锚固。这种锚具通常在锚旋高强度粗钢筋或是集束型钢丝中得到使用,个别情况下也有锚旋单根钢绞线或多根钢绞线的。这种锚具的特点在于锚具所产生的应力损失较小,且连接简洁方便[2]。在未进行灌浆工作的时候,可以对其重复张扣或放松,使得预应力结构得以调整。摩阻锚固锚具是通过对契型锚具的应用,使得预应力钢材得以被挤紧,从而形成一种锚旋作用。现今,这种锚具的产品种类较多,且在市场上的应用也十分广泛。其主要特点是在实际应用过程中,锚力的变化情况较大,且产生的吨位较大、穿索较为方便,不足之处在于使用中锚具应力所产生的损失较大,因此要对其进行重复张拉或连接难度较大。

(三)设计预应力体系

设计预应力混凝土体系一般采用OVM以及XYM体系,这种体系的特点是顶板纵向钢束均采用的是平竖弯曲相结合的空间曲线,集中锚固放置在腹板顶部的承托上,而底板钢束则尽可能在齿板处锚固上安装。采取这样的布置方式主要有如下考虑:首先,使得预应力得到最大力臂,使得其中的力学效应得到较大限度地发挥。同时,由于布束距离腹板较近,因此预应力可以最短的传线路线在全截面上分布[3]。其次,顶板束锚固会设置在承托中,不需要设置其他的齿板构造,使得箱梁的尺寸可以由受力需要对其进行控制。最后,顶板钢束以及底板钢束在平面上设置都可按照相同的S线型锚固在设计所安排的位置上,从而对集中锚固点所产生的横向力进行集中消除。

(四)分析预应力效应

在进行预应力混凝土结构实践中,一般会依照以往的经验对预应力钢束分布图进行假定,之后再根据应力对其进行分析。需要对各截面的应力状态进行检查,若其应力状态不能满足实际要求的时候,则需要对钢束分布情况进行改进。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若经过多次设置后,截面的应力状态可以满足要求,则可以得到相应的钢束分布图。因此,预应力筋以及预应力锚具、预应力体系的设计从根本上来说是取决于对预应力效益的深入分析。

二、预应力施工的问题与措施浅析

(一)预应力筋的定位问题

确定预应力筋的数量,需要按照设计的相关要求进行铺设,使得铺设位置的准确性得到保证,互相不产生扭绞。在对张拉端进行设置的时候,应使得预应力筋与锚板保持垂直。安装好承压板之后,还需要对其进行固定,防止混凝土在浇筑的过程中发生移位。当预应力筋位置在施工洞口或预留洞口时,要想保证预应力筋的位置不被砍断也没有环绕,则可在离洞口30mm处进行预应力筋的布设。根据曲线预应力筋所布设的实际位置,需要对其与非预应力筋的相关性进行仔细核对。若发现布设的预应力筋与非预应力筋之间出现冲突时,则需要对预应力筋的铺设进行优先保证,将其中存在的普通钢筋位置进行移动,从而保证预应力管道位置的合理性以及正确性[4]。需要注意的是,在这个过程中,不能将钢筋进行截断。在实际施工中若存在两个部位的钢筋移位较大,则需要采用同型号的井子钢筋进行加固。

(二)真空灌浆

在后张预应力的混凝土施工中,对预应力筋以及结构混凝土所作的防腐蚀问题是通过利用压力灌浆使其充满预应力筋的预埋孔道以及之间空隙的方式进行解决的。当后张预应力是在一个非水平倾斜状态或多跨度弯曲状态时,水泥浆的泌水在蒸发后会形成一定的无泥浆空间,使得该处的预应力筋受到的保护不够。而预应力筋在高应力状态下对于腐蚀的敏感性较大,即常会出现应力腐蚀的情况,导致预应力筋的腐蚀部位出现一些断面缺损,进而影响预应力混凝土结构使用的安全性以及长久性。可以看出,灌浆质量如何将会对预应力筋的防腐蚀、预应力安全性以及耐久性等都产生直接影响。因此,在进行预应力孔道灌浆施工时,需要针对其中可能出现的质量问题,进行重点关注、重点解决,如孔道水泥浆未充满问题、水泥浆体出现硬化后进行收缩并与孔道壁产生分离等情况。若预应力筋属于多波超长曲线,那么为了对灌浆的质量进行保证,并使得其密实度得到保证,在实际施工中对于超出40m的多波预应力筋应该采用真空灌浆的方式,以期取得良好的效果[5]。开展真空灌浆工作时,一般需要用到塑料波纹管,根据厂家所支持的技术开展相关的施工工作。

结语:

综上所述,在公路桥梁的预应力设计中应着重考虑混凝土强度变化的相关问题,促使预应力设计的应用效果更佳。传统的结构设计方式在实际应用中会发现存在诸多的问题,难以解决实际中的很多问题,因而需要加以完善[6]。本文通过对全桥结构应力的分析,并结合混凝土实际破坏准则推导出相应的竖向预应力计算内容,并对具体项目展开计算,对于实际的工程施工具有很大的意义。

参考文献:

[1]徐大龙,谷函容.探析公路桥梁施工中预应力技术的应用[J].技术与市场,2014,07:175+177.

[2]吴骄文.浅谈公路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题[J].科技展望,2016,05:28.

[3]董海鹏.公路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题[J/OL].交通世界,2016(27).http://www.cnki.net/kcms/detail/10.16248/j.cnki.11-3723/u.2016.27.034.html

[4]芮一鸿.公路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题[J].黑龙江科技信息,2016,32:255.

[5]苏文建,赵坚.论道路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011,01:232.

[6]苏国天.公路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题[J].山西建筑,2016,36:188-190.

论文作者:杨鹏飞

论文发表刊物:《基层建设》2016年36期

论文发表时间:2017/3/28

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