摘要:本文主要从预应力技术的控制措施;等几方面探讨了主题,旨在与同行共同学习、共同进步。
关键词:市政桥梁;预应力;施工技术
现阶段,各地区市政桥梁项目快速发展,建设规模持 续扩大,结构也越来越复杂,这使得施工难度也越来越高。为了提高市政桥梁的施工质量和耐久性,应结合市政桥梁工程的实际情况,优化各个环节的 预 应力 施 工技术,改进具体施工工艺,减少施工材料浪费,降低施工成本,全面提升市政桥梁的综合效益。
一、预应力简介以及预应力施工技术
1.预应力简介
预应力工程就是在工程结构构件承受外荷载之前,对受拉模块中的钢筋,施加预拉应力,提高构件的刚度,推迟裂缝出现的时间,增加构件的耐久性。对于机械结构来看,其含义为预先使其产生应力,其好处是可以提高构造本身刚性,减少振动和弹性变形这样做可以明显改善受拉模块的强度,使原本的抗性更强。
2.预应力施工技术
通过对已夹紧须应力筋的锚具,在预应力混凝土结构中对预加应力的施工方法进行建立,该方法称之为预应力施工工艺。通常预应力施工方法包括两种类型:
(1)施加外部预应力
在施工过程中相关施工人员运用机械方法对外部反力实施调节,实现对钢筋混凝土的反力预压,从外部对预应力的施加进行完成。
(2)施加内部预应力
在施工过程中,施工人员采用运用机械法对内部实施张拉,其次,还可以采用白张法、电热法等方式对张拉进行完成。通过对预应力筋实施张拉,促使混凝土的内部受压得以完成,结束混凝土的内部预压操作。在预应力施工过程中,机械张拉施工的完成主要是通过千斤顶或其他张拉工具进行。电热法施工则是通过低压强电流对预应力筋实施预热,确保预应力筋的伸长得以实现。白张法施工中预应力筋的伸长是通过热胀冷缩完成的。在施工过程中,机械施工工艺是最常运用的预应力施工方法。通过分析机械施工工艺,选定运用先张法预应力施工工艺还是后张法预应力施工工艺,确保工程预应力施加的合理化操作。路桥工程中,预应力结构运用的材料主要包括高强度钢材和高标号混凝土材料,对材料实施有效地节约,进一步减小了结构截面的尺寸,降低桥梁建筑高度。该特点在现代桥梁工程中极为适用。特别是对于多层立交而言,通过降低高度,必定能够缩短引道的长度,降低行车纵坡,使占地面积得到有效减少,最大程度上提升了社会经济效益。
二、预应力施工技术的优缺点
1.预应力施工技术的优点
预应力施工技术的优点较为广泛,因此被广泛应用于现代工程建设中,其功能作用不仅能够应用在桥梁的主体结构领域,还能够在桥梁的边坡锚固方面得到良好发挥。在市政桥梁建设工程中应用预应力技术能够有效降低建筑材料的使用量、加强桥梁结构的抗震和抗压能力、提高桥梁整体结构刚度,并且在实际施工中相对安全和便捷。总而言之,在市政桥梁建设工程施工中充分应用预应力技术能够有效提高施工效率、优化施工质量,为人们提供优质的桥梁使用体验,对于桥梁建筑施工的发展有着重要意义。具体来说,桥梁施工中运用预应力技术有以下几个方面的优势:
(1)加强了构件或者结构的抗震能力、耐疲劳性、耐久性;(2)由于预应力技术能够有效提升桥梁结构的抗裂度,强化结构的受力性能,因而更适于对裂缝有着严格要求的桥梁结构;(3)能够有效强化桥梁结构的刚度,最大限度减小桥梁结构的变形,因而更适于在结构变形及刚度等方面要求较高的桥梁结构中;(4)因为预应力施工技术在材料的选择方面具有较高要求,一般选用混凝土和高强度钢筋,因此能够有效节省建筑材料,降低桥梁结构的自身重量,所以适用于承受重型荷载或者跨度较大的结构中。
2.预应力施工技术的缺点
虽然在桥梁建设施工中应用预应力技术能够有效减少工程总体造价,但该技术使工程各环节间的穿插显得更为复杂化、繁琐化,从表象来看,在工程中应用预应力结构使构建尺寸有了一定程度的降低,能够相应缩减模板、钢筋混凝土等一系列建筑材料的使用成本,突出体现在桥梁中使用无梁平板结构为后期安装管线提供了更多便利。然而,根据实际施工情况来看,在工程建设中应用预应力技术,也就意味着需要增设大量的新设备,且预应力技术施工要求较高、施工周期相对较长,因此也会在一定程度上增加投资成本。
三、市政桥梁预应力施工技术的应用
预应力施工技术是提高市政桥梁施工质量和安全水平的关键,在市政桥梁工程施工中被广泛应用。
1.钢混结构中多跨连续梁的应用
市政桥梁钢混结构中的多跨连续梁存在正弯矩和负弯矩两个区域,前者位于桥梁跨中部位,后者位于桥梁支座部位。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当多跨连续梁的跨中位置正弯矩区域抗弯承载力不足时,需要加固多跨连续梁。多跨连续梁利用碳纤维进行粘贴加固,提高其预应力水平,可以提高连续梁的抗剪和抗弯能力,这种方法施工简单,在施工实践中被广泛应用。
2.桥梁结构加固的应用
公路桥梁的建设,离不开结构构件的加固,以满足桥梁的交通运输承载需求,这也是桥梁寿命延长的重要举措。桥梁结构构件加固,需要进行卸载,以降低混凝土施工的初始应变程度,而达到这个目的,需要将预应力施加于结构构件上,使得桥梁承压的地方产生拉应力,以及在受拉区域形成压应力,从而使得压应变和拉应变在结构构件初弯矩作用下得以减少,同时提高钢筋加固作用能力。
3.桥梁弯矩构件的应用
市政桥梁钢混结构中受弯构件使用碳纤维材料进行加固,主要是因为这种材料具有高强度的特征,而且通过简单和方便的施工就能促成。但是在加固受弯的构件之前,由于初始内力已经存在于钢混结构当中,具备初始拉应力和内应变,当受压区域混凝土的压应变处于极限状态,受弯构件的承载力就会逐渐趋向于极限状态,因此,通过在钢混结构中受弯构件上应用预应力施工技术,可以减缓混凝土压应变水平,从而使得受弯构件保持足够的承载力。
四、预应力技术的控制措施
1.安装和检验预应力材料
常见的预应力材料有SBG塑料波纹管、高强度松弛钢绞线、锚具、预埋件等,这些材料具体的安装和检验方法如下:首先是SBG塑料波纹管:将波纹管和连接管连接起来,并用封口胶将连接口封死,在安装的时候,在钢筋基本稳固成型之后,根据底模的设计坐标,对钢筋水平固定的支撑架进行焊接,确保坐标准确无误后,再将波纹管安放。其次是高强度松弛钢绞线:对钢绞线的质量保证书进行检查,确保钢绞线钢号、规格、生产工艺的一致性,可以从每批钢绞线中抽取3盘检验,并进行力学性能的试验。再次是锚具:在对外观质量和尺寸检查的基础上,在试验室检验其硬度,以及抽取6套锚具组成3个预应力筋锚,试验其静载锚固性能,如发现其中一个试件不合格,则取出2倍数量的锚具重新试验,再发现一个试件不合格的时候,证明这批锚具存在严重质量问题。
2.预应力损失的控制
预应力混凝土受弯构件设计的时候,需要根据外荷载和承载情况,对张拉控制应力进行计算,以估算有效和损失的预应力,譬如由预应力钢筋和管道壁摩擦、钢筋和台座温差等造成的预应力损失,然而由于施工规范行为难以控制,造成实际估算的应力损失和实际情况不相符合,影响预应力管道的安装质量。针对预应力损失过大的问题,一方面需要提高检验预应力材料和预应力施工程序质量的力度,并对施工组织进行规范,同时对桥梁梁体的混凝土龄期进行控制,以免在张拉梁体之前,出现过早张拉,同时可以通过减少混凝土收缩和徐变,减少预应力的损失。材料方面,需要采用级配比较高的石英砂,施工工艺方面,可以采用砂箱法放张工艺,并控制砂箱的压缩至在0.5mm以下。
3.预应力张拉前的质量控制
首先是在施加预应力之前,检查预应力构件的尺寸是否符合质量标准,然后根据混凝土构件的强度和设计要求张拉力筋,其中混凝土构件的强度至少为75%。其次是用强度至少15MPa的砂浆接缝块体拼装构件,并检查预留孔道,常见的方法是压水法、压气法、通孔气法等。再次是清除干净预埋板和锚具的焊渣和混凝土残渣,在穿束钢筋之前,用水泥袋包装螺丝端杆位置的丝扣,再用铁丝进行捆绑。最后是用穿束器束应钢丝,从设备的其他端口牵引出钢丝。
4.预应力张拉的工序
在控制好预应力张拉前的质量之后,根据编号的排序和相关的应力控制标准进行张拉。首先是采用分段的形式,腹板和底板两端形成对称关系,然后进行张拉,逐渐减少钢绞丝的松弛状态,并确保锚具、千斤顶、孔道轴线在同一条直线上。其次是控制钢绞线初始应力的设计控制值,为了方便钢绞线稳定性和伸长量的检查,要在钢绞线上做好标记,在伸长量达到标准之后,封闭锚具和解除千斤顶。如果伸长量和设计值相差太大,要中止张拉并找出原因。再次是孔道压降,在孔道的最低点压浆孔压浆,以及压注下层的孔道压浆,确保孔道通畅排气。最后是连续压浆集中的孔道,如果压浆被迫中断,则需要用压力水冲洗干净压浆孔道后,方可继续压浆。
结语
综上所述,为保证市政桥梁工程建设的质量,推动城市交通运输行业的稳健发展,方便人民群众的生活,预应力施工技术在市政桥梁工程 建设 中的重要性不言而喻。要在市政桥梁工程建设中树立“质量 第 一”的意识,将预应力施工技术运用其中,在提高施工质量的同时确 保施工安全,加强对工程全过程的监督管理,在预应力设计上反复分析研究,整合运用现有技术并不断发展新技术,高质量完成市政桥梁工程建设,促进城市发展。
参考文献:
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[3]陈勇.论述市政桥梁工程中预应力施工技术的应用[J].河南科技,2014(14):130~131.
论文作者:罗荣亮
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/13
标签:预应力论文; 桥梁论文; 结构论文; 构件论文; 市政论文; 应力论文; 施工技术论文; 《基层建设》2017年第8期论文;