摘要:在当今公路桥梁工程施工领域当中,预应力技术是用途最为广泛、发展速度最快,最具发展潜力的一门技术学科。但因预应力技术施工工艺相对复杂,且需要很强的专业性,故在其施工中仍存在着一些问题。明确其施工流程,抓好每道工序、各个环节的质量控制,从而有效保障公路桥梁工程施工的质量,推进我国现代化建设稳步前行。本文对公路桥梁施工中预应力技术进行探讨。
关键词:公路桥梁;预应力技术;探讨
预应力技术的发展是经过长期的研究最终形成的,是实践与理论的结合进一步研究创新的成果。时至今日,预应力技术已逐渐成熟,但在桥梁施工的运用中依然存在诸多问题需要解决与完善。我国的桥梁建设在采用预应力技术后质量较以前得到了很大的提高,同时也要继续对预应力技术进行发展,保障预应力在桥梁施工中的质量。
1预应力技术概述
预应力技术在路桥工程中的应用是通过预应力技术在混凝土工程中的应用,构建预应力混凝土构件,以此使混凝土构建产生的预应力状态用以减小或抵消外荷载所引起的拉应力,即借助于混凝土较高的抗压强度来弥补其抗拉强度的不足,达到推迟受拉区混凝土开裂的目的。路桥工程中预应力混凝土结构通过采用高强度钢材和高强度混凝土,使预应力混凝土构件具有抗裂能力强、抗渗性能好、刚度大、强度高、抗剪能力和抗疲劳性能好的特点,并达到节约钢材、混凝土、减小结构截面尺寸、降低结构自重、防止开裂和减少挠度的目的。预应力混凝土技术能够是路桥工程更加经济、轻巧与美观,能够有效增加路桥工程施工寿命。
2预应力技术的特点
预应力技术的显著优点,是其具有充分利用材料的高强度性能,在与混凝土结构中运用可以有效地加强质量,防止混凝土裂缝,加大公路桥梁跨径,减轻结构自重。其次,预应力技术自身于建筑中的也有显著优点。在公路桥梁上得到普遍的应用,同时随着公路桥梁建设规模的扩大显得越来越重要。但从另一方面来看,这其中也有许多缺点。预应力技术由于其广泛运用,引起有关施工质量的问题也在不断增加,在这其中,有很多时候直接影响了工程进展速度。一方面,出现的裂缝病害与质量问题也随着高速公路的大规模建设不断增多。
3公路桥梁施工中的预应力技术工艺
3.1钢绞线空间位置的控制
钢绞线的空间位置是由墩顶导向槽以及锚固端部横梁的跨中转向横肋所确定,而等效荷载的大小是由张拉应力以及索形来决定的。如果墩顶导向槽或跨中转向横肋在施工中发生偏折,将导致钢绞线的局部需要承受极大的挤压应力,因此明确墩顶和锚固端部横梁处的锚垫板预埋位置是十分必要的,并且还要严格按照图纸的要求来进行墩顶导向槽跨中转向横肋的制作,不但要将端部磨平,还要保证弯折处的曲率半径,这样才能确保钢绞线在张拉时不受端部的卡滑或挤压。
3.2预应力锚具的应用
随着经济的快速发展,预应力锚在公路桥梁工程建设中应用越来越广泛,目前常用的锚具是柳州欧维姆机械股份有限公司的锚具产品“OVM”——“欧维姆”,它在公路桥梁建设中扮演了重要的作用。首先,在公路桥梁建设中,锚具是整个公路构造的重要组成部分,是用土或石料修筑而成的线形结构物,由锚具体、边坡、边沟及其它附属设施等几个部分组成。在实际应用中,它要承受的不仅是本身的岩土重量和锚垫板重力,还有来自行车的荷载。在制造过程中若没有特殊的要求,石块厚度应大于等于15cm,能避免构件截面呈过大的偏心受力状态,使构件边缘产生过大的拉应力。其次在桥隧工程中张拉时必须先张拉靠近截面形心的钢束,如果有多排钢束,必须对称进行。石块厚度应大于等于15m,从而能保证汽车在公路上能全天候、稳定、高速、舒适、安全地运行。为有效避免梁腹产生裂缝,张拉时不能使曲线梁内、外边缘产生过大的拉应力。
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3.3预应力体系设计
在预应力混凝土结构设计的实践中,通常先先假定预应力钢束的分布图,然后进行应力分析和检查结构各部截面的应力状态。预应力损失的计算包括瞬时损失和后期损失两个方面,前者是在钢束锚固前或锚固时可能出现的损失值;后者是在钢束锚固后发生的损失,它包括因钢束松弛和棍凝土收缩、徐变及后期预应力束张拉而造成的损失。在我国公路和铁路桥梁工程中,常采用预应力混凝土连续梁桥这种桥型,因为它整体性能好、具有很强的抗震性,特别是在主梁变形挠曲线平缓,桥面伸缩缝上一般仅设二道,行车舒适。而这种预应力混凝土桥梁的预应力体系的设计一般采用OVM和XYM体系,这种体系在顶板纵向钢束都是采用平竖弯曲相结合的空间曲线,将锚固集中在腹板顶部承托上,使底板钢束尽可能的靠近齿板处锚固。这样的顶板布束使预应力具有最大力臂,能较大限度地发挥力学效应以,较短的传力路线分布在全截面上。同时,顶、底板钢束若按S线型锚固于设计的位置上,则能够消除集中锚固点所产生的横向力。
4公路桥梁预应力技术存在的问题
4.1预应力拉张时间的问题
使用早强剂是当前提高混凝土预应力早期强度的主要方式,通常是在混凝土浇筑3天后开始张拉,然后等混凝土达到一定强度。如果混凝土强度增长过快而弹性模量增加缓慢,则会导致预应力损失增加,使得公路、桥梁承载力不足,出现较多的混凝土裂缝。此外,以早期强度的混凝土进行检测试块,代替实际强度,也会存在不少问题。实践表明,早期使用早强剂的钢筋混凝土通常难以达到实际标准。
4.2张拉控制问题
在当前的公路桥梁施工中,大部分工人都未能接受过系统专业的施工培训,在对张拉力的控制方面会出现较大误差,而这一误差不仅会严重影响钢筋水泥的稳固效应,还会导致结构崩塌。因此,在公路桥梁施工管理中,相关负责人应当制定完善的操作规范,做好施工人员的专业培训工作。同时,在张拉预应力钢绞线的过程中,还有可能由于管道出现偏差、弯曲而导致摩擦力增大,这一摩擦力的方向与张拉方向相反,所以还应通过理论对产生的张拉力进行科学运算,确保每段伸长值都能得到相同控制。
4.3存在管道堵塞问题
这一问题的出现一般是相关工作人员在进行相关操作时未完全按照科学的操作流程进行操作,有时甚至出现相关工作人员野蛮施工的现象,这是非常不利于预应力技术的应用的,出现这一问题,很有可能对相关施工材料造成损坏,拖延了施工进度,施工质量也因此受到影响。因此,需要提高相关工作人员的专业素质,要求相关工作人员严格按照正确的操作流程进行操作,从而最大限度地避免这类问题的产生。
结束语:
公路桥梁施工中的预应力技术的使用,对于公路桥梁工程建设起到了至关重要的作用,但实际施工过程中也有很多的问题需要注意,同时还要注意新技术、新材料以及新工艺的使用。同时,预应力技术在公路桥梁施工中的应用率正在提高,也正是因此,我们要重视对施工中存在的问题进行关注,并通过自身的经验采取有效的方式来解决这些问题,以推动预应力技术在公路桥梁施工中的广泛应用,提高公路桥梁的施工质量。
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论文作者:李国光
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/20
标签:预应力论文; 桥梁论文; 公路论文; 混凝土论文; 技术论文; 锚固论文; 应力论文; 《基层建设》2019年第9期论文;