摘要:预应力混凝土连续箱梁的结构整体性性良好,抗扭转能力大,耐久性强,施工工艺成熟,而得到广泛应用。而在具体的应用中,同样需要受许多因素的影响导致桥梁工程出现病害,进而影响桥梁工程结构强度、耐久性以及安全性。本文对预应力技术的定义和种类进行了阐述,深入研究了桥梁施工中预应力技术的运用,并借助实例进行了设计方面的探讨。
关键词:桥梁工程;预应力技术;施工要点
引言
当前背景之下,我国出现越来越多的道路桥梁工程项目。随着我国城市建设水平的不断提高,为能够对桥梁工程中的施工问题进行有效解决,大量使用了预应力技术。在桥梁工程施工过程中,在运用预应力技术过程中出现很多外界影响因素,严重影响了桥梁工程的施工质量。通过运用预应力技术,能够对变形现象进行有效避免,能够有效保护混凝土结构,同时有效保证桥梁工程的使用寿命,有效避免混凝土结构出现裂缝问题。因此,为有效提高公路桥梁工程的施工质量,必须要对预应力技术进行不断完善。
1预应力技术的定义和种类
1.1预应力技术的定义
预应力技术,就是指在桥梁工程施工过程中,为能够对外荷载的拉应力进行有效减小或者消除,对桥梁工程的整体质量进行提高,对预制混凝土自身的预应力进行充分利用的一种技术[1]。其中,为能够对混凝土、钢材的用量进行有效减少,对预应力混凝土部件的抗渗性、抗拉性进行有效提高,需要选用高强度的钢材和混凝土。在桥梁工程运用预应力技术,能够对公路桥梁的使用寿命进行有效延长,对工程的强度进行提高,同时能够对施工成本进行有效降低。
1.2预应力的种类
根据施加压力的时间,预应力大致划分为两种类型,即后张法、先张法。其中,后张法,就是将一定拉力施加在钢筋上,在混凝土凝固到一定程度时,再将其两端进行固定[2]。通过运用特殊制作的管套,将钢筋套好,紧密结合混凝土和钢筋,在混凝土完全凝固以后,再拉出钢筋;先张法,就是指在对混凝土进行浇筑以前,将一定拉力施加在钢筋上,直到混凝土凝固到一定程度以后,再将钢筋剪短。
2桥梁施工中预应力技术的运用
2.1桥梁预制板的预应力技术
在桥梁工程施工过程中,预制板被得到广泛的运用,同时在极大程度上影响着桥梁工程的整体质量。在桥梁工程中,预制板是一种基础性部件。通过运用预应力技术,能够对预制板的抗震性、稳固性进行有效提高。一般情况下,对于设置在预制板中的预应力钢筋,实际上是钢绞线,具有较低的松弛度和较高的强度,能够对预制板的安全性进行有效提高[3]。因此,预应力技术是桥梁工程的一大基础和控制重点。
2.2预应力技术的有效加固
一般来说,为有效加固道路桥梁,必须要具有一定的路桥承载力,为能够对桥梁工程的使用寿命进行有效延长,对日益增长的交通需求予以满足,应采取有效措施,提高桥梁工程的承载能力,包括补强构件、改善结构性能等[4]。其中,预应力技术的有效加固方法,包括对桥面结构受力体系进行有效改变、对桥面补强层、桥体外预应力进行有效加固等。
2.3桥梁混凝土结构对预应力技术的运用
在桥梁混凝土结构施工过程中,通过运用预应力技术,能够对变形现象进行有效避免,能够有效保护混凝土结构,同时有效保证桥梁工程的使用寿命,有效避免混凝土结构出现裂缝问题[5]。在运用预应力技术时,一定要对相关规范、技术标准等进行严格遵守,再对施工安全性进行有效提高,同时应深入验算预应力的强度和结构的强度。
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3预应力桥梁设计实践
3.1桥型选择
本桥位于东联线与长沙路交叉口,周边建筑物林立,不应选择苜蓿叶式等占地很大的立交型式,受此控制,拟采用东联线设跨线桥,转向车流由桥下的平交层实现的桥型。由于桥下有转向需求,故在桥跨布置时,采用中跨较大的60m,加以两侧35m的边跨,由桥梁净空高差要求,两侧加设引桥,故桥梁跨径采用(35+35+60+35)m+(4×35)m两联,桥梁含桥台全长315m。桥面宽度:0.5m(防撞护栏)+7.5m(车行道)+0.5m(分隔带)+7.5m(车行道)+0.5m(防撞护栏)=16.5m,双向四车道。东联线宽度受限,本跨线桥尽量压缩宽度,如中分带宽度采用0.5m,两侧防撞护栏采用0.5m。尽量的压缩桥宽以得到桥下辅道有7.5m双车道布置,而人行道仅3m,虽很窄,但也还满足规范一般值的要求,路基宽37.5m=3m人+7.5m辅+16.5m桥+7.5m辅+3m人。纵坡设计方面,本桥为城市桥梁,既要桥梁影响范围较小,长度不宜过长,又要满足桥梁纵坡不宜过大的需求,按本桥所在道路的设计速度40km/h,取桥梁最大纵坡的一般值6%。
3.2桥台、桥墩设计
本桥为城市桥梁,为适应城市空间通透的景观要求,拟采用双柱式墩,桥墩为1.8×1.8m矩形截面墩。根据地勘报告,拟建场地内地层主要由第四系人工堆积(Q4ml)人工填土①层、第四系坡残积(Q4dl+el)黏性土②层和三叠系下统茅草铺组(T1m)③1、③2层等构成。其中人工填土①层工程性能较差,堆填随意性大,厚薄不均,不能作为构筑物基础持力层;黏性土②层和石灰岩③1层在满足设计要求的前提下,可以考虑作为拟建构筑物引道部分浅基础持力层;桩基础持力层建议选择③2层,桩端持力层平面以下岩层应根据相关规范满足完整性及厚度的要求。结合遵义市地质特点,普遍存在上层为杂填土,以及含水量很大的粘土,均不能作为持力层,基岩承载力较大,可作为持力层,但通常基岩埋深较深,不宜采用冥挖扩大基础,故本桥基础均为机械成孔灌注桩,桩径为1.8m、2.0m。两侧桥台均采用重力式U型桥台,桥台基础为承台桩基础。本桥桩基均按端承桩设计。
3.3桥梁附属工程设计
该桥梁工程附属结构包括支座、伸缩缝、泄水管、人行道、桥面铺装、路灯、支座等等。全桥采用满足《公路桥梁伸缩缝装置》(JT/T327-2004)规定的梳形板伸缩缝。箱梁采用JPZ(Ⅱ)系列盆式支座,支座的允许位移量应满足设计要求,其技术指标应满足《公路桥梁盆式支座》(JT/T391-2009)的要求。桥面铺装采用4cm厚SMA-13细粒式SBS改性沥青混凝土上面层+5cm厚AC-16中粒式沥青混凝土下面层+反应型防水粘结剂+8~19.3cm厚C50聚丙烯纤维混凝土,沥青面层之间刷沥青黏层,乳化沥青AL(R)-3。当纵坡大于4%时,需在上面层沥青表面加铺5~7mm薄层环氧抗滑层。
结语
目前,我国桥梁工程施工过程中,广泛使用预应力技术。预应力技术在桥梁工程的施工中起着非常大的作用。针对预应力技术,它的施工工艺、施工工序是非常复杂的。因此施工人员在实际施工过程中,一定要严格根据有关规范要求和标准,进行相关操作,一定要有效控制所有施工环节的质量,将所有施工工序都抓好,这样才能够有效提高桥梁工程的施工质量。
参考文献:
[1]李康.预应力桥梁结构耐久性研究[J].科技视界,2014(03):104+262.
[2]杨永军.浅谈真空压浆技术在桥梁预应力孔道压浆的应用[J].甘肃科技,2018,34(14):93-94.
[3]贺志启,刘钊.后张预应力桥梁中间锚固区的拉压杆模型方法[J].工程力学,2013,30(S1):232-235.
[4]张继超.大跨度预应力混凝土连续梁桥结构设计[J].交通世界(工程技术),2015(10):64-65.
[5]李瑞红.预应力混凝土桥梁施工工艺及质量控制探析[J].四川水泥,2015(05):227.
论文作者:刘春林
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/28
标签:预应力论文; 桥梁论文; 技术论文; 混凝土论文; 桥梁工程论文; 预制板论文; 桥台论文; 《基层建设》2019年第4期论文;