预应力技术在道路桥梁施工中的应用探究论文_马小刚

预应力技术在道路桥梁施工中的应用探究论文_马小刚

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摘要:我国在房屋建造及道路桥梁建造方面应用预应力技术比较早的国家之一,目前我国的道路桥梁施工技术已走在世界的前列。本文就预应力技术在道路桥梁施工中的应用进行探究,提出在应用时的具体注意事项。

关键词:预应力应用;道路桥梁;注意事项

预应力技术的应用主要为了改善结构使用过程中的强度,具体的做法是在施工过程中给结构预先施加一个压应力,结构在使用过程中预加压应力可全部或部分抵消荷载导致的拉应力,从而避免结构遭到破坏。预应力技术经常应用于混凝土结构,如在混凝土结构承受荷载之前,预先对其施加压力,使混凝土在承受到外荷载的作用时,受拉区混凝土内力产生压应力,用以抵消或减小外荷载产生的拉应力,使结构在正常使用的情况下不产生裂缝、裂得比较晚或者裂缝比较少。

预应力施工技术在道路桥梁施工中被广泛应用,通过对预应力技术的应用,能够有效的提高道路桥梁的承载能力,提高道桥的施工质量,更好的延长道路桥梁使用寿命,同时还可以有效的降低使用期间管理维护成本。我国的工程技术人员经过四十多年的辛勤努力,预应力砼技术的发展不断深入,技术水平不断提高,到目前位置我国建造跨度32米以内的桥梁以建造三万多座,桥梁的跨度不断被突破,大跨径桥梁不断涌现,其中主跨为168米的攀枝花金沙江铁路连续钢构桥是最具有代表性的工程之一。但在预应力技术应用过程中,由于预应力技术要求较高,并且预应力技术是一项较为系统的工程,因此在实施过程中要抓好各个环节技术关键点,只有每个环节的质量都达到标准,预应力的技术水平才能真正的体现出来。

一、预应力技术在道路桥梁施工中的特点

1、混凝土材料。预应力混凝土对混凝土的要求比较高,它要求混凝土为高强度、低收缩徐变、缓凝早强、高弹性模量,因为只有这样才能有效的减少施工构件的截面积,达到减小构建自重的作用,同时弹性变形和索性变形小减少了预应力的损失,由于预应力混凝土具有早强的特点,为提高施工效率、施工进度和设备利用率都提供了有力的保障。

2、预应力材料。预应力的材料指的是对混凝土施加预应力的材料。预应力材料包括:高强度钢筋、钢线、钢绞线、复合材料预应力钢筋、作为预应力材料的高强度钢管和钢梁等。作为预应力混凝土所用的受力材料应具有以下特点:强度高、塑性好和低松弛度的特点,同时还要求与混凝土具有良好的粘结力。对于一些碳钢材料还要具有良好的焊接性能。

3、张拉锚固体系和设备。锚固体系是以张拉工艺为依据进行科学选择,张拉工艺有两种,即:先张法施工工艺和后张法施工工艺。先张法施工工艺一般要选择粘结锚固体系,它的依据是预应力受力材料与混凝土的粘结力进行锚固;后张法施工工艺一般选择机械锚固体系,使用锚具局部支撑与混凝土上,

4、常用的锚具

4.1利用摩擦力锚固的锚具。如常见的楔形锚、锥形锚、夹片式群锚等,这类锚的特点是依靠张拉筋束回缩或者利用千斤顶的定压,带动锥销和夹片将筋束契紧锥孔进行锚固的。

4.2利用粘结力锚固的锚具。如筋束锚固和钢绞线压花锚具等都是利用与混凝土的粘结力进行锚固的。

4.3采用承压锚固的锚具。如鐓头锚具和钢筋螺纹锚都是利用压力进行锚固的。

二、预应力施工技术各种应用的探究

1、预应力在混凝土路面的应用。预应力技术应用于混凝土路面的施工是一项很专业的技术,对于施工过程的要求是十分严格。目前,我国许多公路、桥梁的混凝土路面的施工很少采用预应力技术,因为采用预应力技术对材料、施工人员的要求比较高,成本自然要高,但采用预应力技术建设的混凝土路面其优点也十分明显,比如采用预应力技术可以使路面的厚度大大的降低;接缝数量大大的减少等。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆预应力技术在公路、桥梁上的应用原理主要是施加足够的纵向预应力来防止横向收缩开裂。

2、预应力在桥梁加固方面的应用。桥梁加固是桥梁建设施工非常重要的环节,预应力在桥梁加固方面的应用与桥梁在使用中的受力性能关系密切,在施工中通过对结构的改变以及构件的加强,有效提升桥梁受压力,延长桥梁使用寿命,最终更好的满足道路通行需求。

3、预应力在受弯构件方面的应用。随着我国建筑水平的日益提高,预应力施工技术得到了很大程度的优化和改进。在对桥梁进行加固以前,结构本身就具有一定初始应力,在混凝土结构受到外界应力以后,桥梁承压能力出现变化,若此时外界应力超出桥梁所能承受的极限,则必须运用碳纤维材料进行加固。如果桥梁结构的初始应力出现较大程度的变化,碳纤维材料实际应力相对较小,以及被损毁,导致材料不能充分发挥出它的特点和优势,因此在施工过程中还需对其施加一定预应力,进而确保在构建受损时,材料应力得以加强,最终有效发挥出碳纤维材料的优势和特点。

4、预应力技术在混凝土连续梁方面的应用。对于道路桥梁而言,混凝土连续梁的使用十分广泛。按照主筋配置,可将混凝土连续梁分为两种类型,即为钢筋连续梁和预应力连续梁。其中,预应力连续梁主要使用在跨径超过25 m的连续梁中。在混凝土连续梁中,存在正负弯区,支座通常处在负弯区域,而跨中则处在正弯区域,若桥梁承压性能不满足实际要求,则需进行加固处理,正弯区域的承载力不够时,还需运用碳纤维材料完成加固。

三、预应力技术在应用过程中的注意事项

1、按照有关规范和标准执行。按照国家相关规范和标准执行预应力技术,是确保施工质量和施工过程顺利进行的保障,主要需要执行国家有关桥梁预应力技术施工的规范和要求、预应力混凝土桥梁设计相关的标准和规范等,结合具体工程项目的实际情况,认真分析预应力技术的应用范畴,根据工程需要采取相应的施工策略,提高工程质量和技术水平。

2、对预应力孔道的检查。施工中应加强对预应力孔道的检查,防止出现施工质量问题,在预应力孔道检查工作中主要需要检查的部位及检查项目包括:孔道界面处、排气孔管连接处、孔道与灌浆孔。外漏灌浆孔与气孔端的检查需要重点进行,检查其密封性以确保不发生堵塞问题,也利于后续张拉施工和灌浆工作的顺利进行。

3、张拉应力的控制。在施工过程中做好张拉应力的控制工作的目的是确保实际工程中的技术指标能够达到国家标准和规范中的要求,符合建设标准,更好的发挥预应力技术。

4、管道和排气口的疏通。施工中应及时做好管道和排气口的疏通工作,提前为压浆工作做好准备。压浆工作的顺序也应按照由低至高进行,同时观察高空处的孔眼,排气口在浓浆冒出后堵住,泌水流完之前持续加压,直到泌水流完后,塞住孔口,压浆工作完成。

5、二次压浆工作。压浆施工是道路桥梁工程中预应力施工的一项重要工序,需要在施工之前按照真实施工工序和用料比例先进行实验压浆,确定压浆效果达到应用标准后再正式施工,减少返工,压浆工序一般在张拉施工24 h后进行。当工程中孔道较长时,一次压浆往往不能达到预期效果,需要进行二次压浆工作,在二次压浆工序中,要确保第一次压浆全部结束浆液初凝后再开始,这样可以提高二次压浆的效果。

结束语

在桥梁建设施工过程中,预应力技术的应用是主要技术内容之一,在施工过程中一定要严把质量关,按照国家相关的标准进行施工,使预应力技术得到应有的发挥。

参考文件

[1]黄锐;徐伟;;预应力技术在施工中应用[J];交通世界(建养.机械);2013年04期.

[2]刘立生;;预应力技术在公路工程施工中的应用[J];中外企业家;2013年32期.

[3]许玉坤;;预应力技术在路桥施工中的应用[J];科技与企业;2013年14期.

论文作者:马小刚

论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期

论文发表时间:2017/9/29

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