摘要:公路桥梁工程是常见的工程类型。近年,我国公路桥梁的修建量逐渐增加,也迎来公路桥梁建设的黄金时期。预应力技术是公路桥梁建设中常用的技术,对增强桥梁稳定性与承载力起到至关重要的作用。本文对公路桥梁施工中预应力技术的应用进行了分析。
关键词:公路桥梁;预应力;技术
引言
预应力施工技术是广泛用于公路桥梁建设中的技术,特别在公路桥梁结构的施工方面,这项技术显得更为重要。预应力技术在维修和加固桥梁、提升大件以及顶推施工等方面的效果很好,且应用范围在不断扩大,同时也促进了公路桥梁道路的发展。
一、预应力技术在公路桥梁施工中的作用和应用范围。
1.在公路桥梁施工中的主要作用。
1.1预应力技术常见于桥梁受弯构件中。利用碳纤维实施的预应力措施能够防止受压区混凝土趋于压变临界值,以此提升受弯构件极限承载力与极限拉应变,进而提高公路桥梁承载力。
1.2预应力技术常用于公路桥梁的加固。加固过程是补强构件强度、提升结构性能,以便增大桥梁承载力,增加桥梁寿命。
1.3预应力技术常见于多跨连续性公路桥梁中。多跨连续性公路桥梁可分正弯矩区、负弯矩区两个不同受力区,如果连续桥梁的极限抗剪及抗弯无法满足使用要求,应通过预应力技术进行加固。
1.4采用预应力技术避免结构裂缝出现。普通的混凝土结构很容易出现结构裂缝,一些跨海和跨河大桥中,混凝土裂缝的存在会极大降低桥梁的刚度与强度。
2.在公路桥梁施工中的主要应用范围
2.1在混凝土箱梁中的应用
这种应用主要是按照相关比例的混凝土配比设计,提高原本的混凝土承载力,从而使混凝土处于高强度性能状态,确保混凝土的力学指标。在施工过程中,施工管理人员需要严格按照设计图纸,对钢筋的焊接、下料等工艺进行规范。
2.2在混凝土空心板中的应用
当建筑工程的跨度直径处于16~25m的范围时,就可以利用预应力混凝土空心板当做建材。在这个范围内,这种建材的承载力会随着范围的增加而增大。当工程跨度直径到达30~35m时,钢性硬度会随着跨度的增长而减小,所以在运用时,空心板跨径应当在25m之内。
2.3在受弯构件中的应用
它是通过对施工碳纤维片材进行粘贴,从而使钢筋混凝土的硬度变大,是一种特殊的加固方式。当原始的加固结构存在部分内力时,增加初始应变会导致构件碳纤维的变化范围变小,抑制了建材的高强度性能。在粘贴碳纤维片材时使用预应力技术,使其具有一定程度的初始拉应力,从而提高碳纤维片材的应力,激发了建材的高强度性能。
二、道路桥梁预应力施工中应注意的问题
1.做好钢绞线的数量和定位
在实际的施工中,施工人员一定要严格按照设计要求进行铺设,并保证其位置的正确性,保证其平直,不缠绕。设置张拉端时,要让钢绞线和锚板完全垂直,将承压板安装好以后必须固定,防止在混凝土浇筑时移位。并注意核对刚预应力筋与非预应力筋的相关性,避免两者之间发生冲突,如果在这个过程中发现出现了冲突,应优先考虑预应力筋的铺设,保证预应力管道的正确位置。
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2.保证预应力筋和波纹管的安装质量
预应力筋和波纹管的安装是确保预应力体系的质量的重要基础。在公路桥梁的施工中我们应当严格控制其质量,保证在灌浆之后波纹管的顺利使用性能。在安装之前,必须严格检查波纹管,对于有损伤并且无法修复的波纹管,必须予以弃用,并及时处理波纹管的臼勺毛刺、折角和卷边等现象,以确保波纹管定位准确,严禁出现上浮和下浮或者左右浮动的情况。若在波纹管附近电焊作业,其上面要覆盖湿麻袋或薄铁皮。施工时,要注意防止震荡棒触入波纹管。
三、对公路桥梁施工中预应力技术应用问题的处理
1.在施工工程中采取下料的处理工艺
在张拉工序的整个环节结束以前,一定要在锚垫板和钢管中进行灌浆,以形成粘结段,以利于达到固定预应力筋。另外,在对预应力筋进行下料时,必须要首先将粘结段部位的钢绞线前洗干净,还要将PE层和油脂除去。还要求施工人员必须控制好粘结段的长度和位置,防止工程施工过程中出现错位的现象,并且在穿束钢绞线时,一是要考虑到钢绞线下垂可能带来的影响,二是要将张拉伸长可能带来的影响纳入施工考虑的范围内,以保证整个预应力筋两端的粘结段的粘结力大致相等。
2.注重预应力锚固技术的应用
预应力锚固技术是公路桥梁施工中常见的技术手段,它是最为经济和高效的加固技术。在公路桥梁施工中,常选择钢丝或钢绞线作为加固材料,可以实现大跨度跨越、满足大承载力要求。不少斜拉桥与立交桥都应用了这一技术手段。预应力锚固包括外锚头、内锚固段及锚杆体三个部分,统称为预应力锚固体系。外锚头包括钢筋混凝土所制的垫墩、工作锚板、钢板垫、限位板、工具锚板等部位,是实现张拉和锁定的重要装置。锚杆体也叫做张拉段或自由段。是预应力形成的主构件。锚固段也叫内锚头或内锚固段,是预应力锚杆内部的持力段,也有人将其称为锚根。目前,预应力锚固体系的部件型号多、厂家多、性能好。
对于公路桥梁工程来说,外锚头是非常关键的部位,正因为它的存在,才能够使预应力获得永久保存。外锚头主要是由金属部件加工成的机械装置,主要类型有镦头锚、锥形锚、XM锚、JM锚、QM锚等。内锚头分为两类,一类是机械式内锚头;一类是胶结式内锚头,胶结式内锚头又分为水泥材料和树脂材料两种类型。锚杆可分为拉力分散型锚杆、压力分散型锚杆、拉压力分散型锚杆、三种类型,它能够在张拉荷载作用下自由伸长,当把这部分伸长永久固定后,会对构筑物等产生预应压力,所以锚杆体是锚固的关键。我国预应力锚杆中的主要材料是高腔钢绞线或高腔钢丝,也有少部分工程采用精轧螺纹钢筋。
3.在道路桥梁预应力施工中采取压浆施工的方法
在采取预应力技术进行施工时,桥梁构件一般会采取局部粘结的方法对体外索锚横梁进行固定,而且它的粘结度必须达到施工设计要求的标准。一般情况下,在保证压浆密实度的前提基础上,需要将粘结路段的粘结力保持在施工设计规定的张力的108%以上,只有这样,才可以达到锚固施工规定的要求。事实上,压浆施工是桥梁预应力施工工程中的一项十分重要的施工工序。一般,压浆施工工序需要在张拉施工结束后的24小时之内进行,并且只有采用手动压浆机才能够控制好压浆的均匀稳定性和压浆的压力适度,以保证整个桥梁工程施工任务能够获得最佳的施工效果。国内公路桥梁建设中的预应力效应分析,一般都是由设计和技术工作人员根据自身的实践经验或其他工程的应用经验,拟定预应力钢束的分布图来进行分析。因此,在实际工程施工和预应力技术应用的过程中,一方面必须加强检查桥梁工程中全部结构横面的预应力状态,一旦发现预应力与工程结构的承载能力存在差距时,要求及时修改预应力钢束的分布方式,重新检查横面的预应力状态,经反复检查验证,以提高预应力钢束分布图的科学性和合理性,提高预应力效应实际分析的工作效率。另一方面,工程的相关工作人员还必须高度重视预应力体系、预应力锚具、预应力筋以及其他涉及到预应力效益分析内容的科学设计。
总之,公路桥梁建设的发展,预应力技术的使用,这些都是需要在保证整个工程的质量的前提之下完成的,所以不管预应力技术怎么广泛的使用和发展,都是要注意在施工中质量的控制的,既要看到预应力技术存在的优点和实际施工中存在的不足,不断的加强预应力技术的研究和分析,以便加强公路桥梁的施工的过程中预应力技术施工的各项质量控制的工作。更好的完成公路桥梁的建设工作,保证国家的经济和社会的发展。
参考文献:
[1]袁社标.桥梁施工技术与管理探讨[J].科技致富向导.2011(30)
[2]黄银香.公路桥梁施工中预应力技术探析[J].中国新技术新产品.2010(08)
论文作者:韩冬
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/16
标签:预应力论文; 桥梁论文; 公路论文; 技术论文; 锚固论文; 承载力论文; 混凝土论文; 《基层建设》2017年第16期论文;