摘要:本文针对预应力技术在桥梁施工中的应用,结合工程实例,在简要阐述预应力技术原理的基础上,分析了预应力技术对桥梁施工的作用,并提出预应力技术在桥梁施工中的具体应用。得出在桥梁施工中合理应用预应力技术,既能提升施工效率,又能保证施工质量的结论,希望对今后同类工程施工有一定帮助。
关键词:预应力技术;桥梁施工;钢绞线;钢筋混凝土结构
【引言】近年来,我国公路桥梁事业快速发展,既是我国国力提升的主要象征,也是目前经济环境发展的需要。大量工程实例表明,在桥梁施工中合理应用预应力技术,可大幅度提升桥梁的稳定性和使用寿命。预应力混凝土自身具有抗裂性强、强度高等特性,可有效满足桥梁施工的各项要求,对提升桥梁施工的经济效益和社会效益等方面也有非常重要的意义。基于此,本文结合工程实例,对预应力技术在桥梁施工中的应用做了如下探究。
1、工程概述
某桥梁工程,总建筑面积为16100㎡,柱网尺寸为10X28m,为典型的现浇混凝土结构,混凝土的强度为C45,为满足施工需求,选择强度高、松弛度低的钢绞线作为预应力筋,主要采用连续曲线梁布置,该桥梁工程设计强度标准值为:d=15.24mm,As=140mm2,fpu=1860N/mm2。
2、预应力技术的原理
所谓预应力施工技术指的是在桥梁施工中,先对桥梁某一结构部分施加一定的压力,和部分或者全部对荷载导致的拉应力进行抵消,促使桥梁整体结构避免受到外力的破坏,进而提升桥梁整体结构的使用寿命【1】。从利用效果上来看,可通过预应力技术对某些不利于的应力进行抵消,从而避免桥梁在施工建设中受到外力作用时发生变形,确保桥梁在保持原有状态下完成施工建设,对提升桥梁整体结构的稳定性和可靠性皆有非常重要的意义。
3、预应力技术对桥梁施工的作用
在桥梁施工建设中,科学合理的应用预应力技术,可推迟混凝土裂缝发生的时间,提升混凝土结构吃持久性。此外,还能抵消桥梁施工产生的某些不利应力,防止桥梁结构被破坏。预应力技术还能弥补混凝土结构在抗拉强度方面存在的缺陷,进而降低裂缝发生的概率,提升桥梁工程的抗渗透性和抗压性。
4、预应力技术在桥梁施工中的应用
4.1预应力技术在钢绞线选择中的应用
近几年,在钢绞线选择方面,国内外诸多学者做了很多研究,研制出来一系列预应力技术专用的钢绞线,包括:冷拉钢丝、预应力钢筋、低松弛钢绞线等。在本工程施工中,针对预应力钢绞线的锚固和张拉,选择YL-2、YL-1钢绞线进行梁两端张拉,选择YL-3钢绞线进行梁一端固定,另一端张拉。本文选择的强度高、松弛度低钢绞线具有使用便捷、经济适用强、应用效果更加美观等优势,和其他钢绞线相比,大约可节约1/3建筑材料。总而言之,在进行钢绞线选择时,要重点考虑钢绞线的性能参数包括:表面状态、几何参数、伸长率、松散性、屈服荷载、断裂荷载、松弛等。此外,还需要考虑钢绞线破断荷载、品种规格、松弛性、延伸率、尺寸公差等。
4.2预应力技术钢筋混凝土结构中的应用
就本工程而言,在进行预应力大梁混凝土浇捣时,以0.5cm~3cm之间石子作为混凝土配制的主要材料,水泥用量为430kg/m³,并掺入适量的泵送剂和12%的U型膨胀剂,选用泵送混凝土施工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在振捣时振捣棒严禁碰触波纹管,并确保振捣的密实性,从而避免发生空鼓问题,在浇筑时要在施工现场设立专项值班,对完成混凝土浇筑的钢绞线进行统一规律抽动,直到大梁混凝土凝固成形【2】。在钢筋混凝土施工中,裂缝是最常见的质量通病,在桥梁施工中,很多因素都会使混凝土发生裂缝。而把预应力技术应用到钢筋混凝土结构中,则可通过相互抵消应力的方法,避免裂缝发生。因此,在桥梁施工中前,需要对混凝土的钢筋进行不断张拉,并对钢筋受拉区域的混凝土进行失压处理,通过钢筋自身的不断回缩,缓解混凝土应力,从而减少裂缝。
4.3预应力技术在锚具选择中的应用
在选择锚具时要充分考虑锚具的两个性能,其一是锚具的摩阻锚固,其二是机械锚固,其中摩阻锚固的性能直接决定了锚具的锚旋效果,可有效挤紧预应力钢材。此种类型的品种种类比较多,并且应用范围比较广泛,操作方式更加便捷,但损失也比较大。而机械锚固则是通过机械形式的加工,制作出适合预应力钢材端部锚定相关工作条件的锚具,进而提升预应力筋锚固效果。
4.4预应力技术在桥梁混凝土路面施工中的应用
预应力技术在桥梁混凝土路面中的应用原理和钢筋混凝土结构的应用原理基本相同,其主要作用都是对预应力钢筋和路面之间所存在约束关系进行充分利用,从而避免混凝土路面发生裂缝,或者延缓裂缝的产生【3】。大量工程实例表明,将预应力技术应用到混凝土路面施工中,必须切实做好多项准备工作,需要对桥梁混凝土路面温度、湿度、摩擦力、约束力等进行全面分析,避免混凝土路面发生不均匀收缩而长沙裂缝。
4.5预应力技术在孔道预留中的应用
桥梁工程现场施工人员,需要按照设计图纸中的规定,合理设置预应力孔道的布设位置,并确保钢垫板和预留孔道的中心线相互垂直。在管道固定时要采用定位的钢筋材料,具体参数为:钢管的长度控制在1m以下,波纹管的长度控制在0.8m以下,胶管的长度控制在0.5m以下,并且曲线管要进行加密处理,避免在混凝土浇筑时发生位移。
4.6预应力技术在受力分析中的应用
在进行桥梁预应力混凝土施工中,需要先对桥梁预应力钢筋的分布情况进行假定处理,并对桥梁施工可承受的极限状态进行相容性分析。如果之前假定的钢筋分布情况难以满足桥梁施工的实际需求,则需要重新调整钢筋分布情况。通过此种方法可进一步优化桥梁钢筋分布设计图,对整个桥梁工程而言,都有非常重要的作用【4】。此外,还要选择合理的张拉时间,在桥梁施工中,一些单位为提前完成施工任务,在混凝土配制时加入量早强剂,在混凝土浇筑3天就进行张拉作业,难以保证桥梁施工质量。因为,混凝土的弹性模量是和强度的增长不同步,早强剂虽然能加速混凝土强度的提升,但弹性模拟并未达到设计标准,如果在浇筑3天后进行张拉操会导致混凝土产生较大变形,进而增加预应力损失量,引发裂缝病害。因此,张拉过程中必须严格按照混凝土实际情况,确定合理的张拉时间。
结束语
综上所述,本文结合工程实例,探究了预应力技术在桥梁施工中的应用,探究结果表明,预应力技术在桥梁施工中具有重要作用,对提升桥梁施工的质量和使用年限有重要意义。但预应力技术具有很强的技术性,任何一个环节控制控制不当,都会影响预应力技术的应用效果。因此,在实际应用过程中,要不断革新施工技术、施工材料、使用设备、施工工艺才能确保桥梁施工质量。
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论文作者:闫妙妙
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第16期
论文发表时间:2019/3/4
标签:预应力论文; 桥梁论文; 混凝土论文; 技术论文; 钢筋论文; 裂缝论文; 钢绞线论文; 《建筑细部》2018年第16期论文;