摘要:针对预应力技术在公路桥梁施工中的具体应用,首先对预制板、混凝土结构、受弯构件与桥梁加固等施工中的预应力技术应用方法和效果进行分析,基于此,分析实际应用过程中存在的管道安装、扁锚及其连接器使用、张拉工艺、滑丝与断丝等问题,并给出相应的解决对策,以进一步规范预应力技术在桥梁施工中的应用。
关键词:公路桥梁;施工;预应力技术
引言
预应力桥梁凭借其自重小、跨径大、施工简便、经济合理、技术成熟等优势,日益凸显出良好的应用前景。然而,在对预应力技术进行实际应用时,经常会产生一些问题。因此,为减少或避免预应力施工中产生的病害,本文围绕预应力技术的实际应用,对应用过程中存在的问题与对策进行分析,具体内容如下。
1预应力技术应用分析
1.1预应力技术在预制板中的应用
预制板是公路桥梁施工中的常用模件,预制板质量好坏会对桥梁工程质量造成直接影响。在生产桥梁预制板时,通过对预应力技术的全面应用,能大幅提升预制板抗震性能和使用稳定性,生产时所用预应力筋通常为低弛高强钢绞线。
1.2预应力技术在混凝土结构中的应用
混凝土结构在公路桥梁中十分常见,在混凝土施工中合理应用预应力技术能有效提升结构整体强度,还能在切实满足应力验算需求的基础上,更好地保证施工质量,避免混凝土结构产生裂缝和变形,延长桥梁使用寿命。就目前来看,我国公路桥梁施工中,预应力技术常用在以下混凝土施工项目:多跨连续梁、桥面、混凝土箱梁和简支T梁等。
1.3预应力技术在受弯构件中的应用
在公路桥梁建设过程中,受弯构件质量好坏与桥梁施工质量及使用寿命有着密切的联系。受弯构件截面如图1所示。基于此,桥梁受弯构件必须合理运用预应力技术,在构件中增设强度较大的碳纤维,使构件所受负载在达到上限后仍能保持一定拉应力,以此避免构件损伤,为桥梁结构检修提供更多的时间,确保工程质量的同时进一步延长桥梁使用期限。
1.4桥梁加固预应力技术应用
为切实满足目前的交通运输要求,并为人们日常出行提供便利,缓解日益增大的交通压力,不同类型和规模的桥梁正快速投入使用。在桥梁运行中,由于受到多方因素的共同作用,其结构容易出现一定问题,如果这些问题没有得到足够的重视,将有可能引发安全事故,威胁桥梁通行安全。对此,必须做好桥梁加固工作,通过加固恢复桥梁应有荷载强度,保证桥梁运行安全。在对桥梁实施加固的过程中,可借助预应力技术对容易产生质量问题的关键部位实施重点加固,进而提升构件应变增量与承载能力。
2预应力技术应用存在的问题及对策
2.1管道安装
管道安装的稳定性与准确性会对梁体实际受力状况和设计要求是否保持一致有直接影响,同时也和桥梁施工质量息息相关,是预应力技术应用的关键点。在对预应力管道进行安装时,要对管道定位实施有效控制,防止管道在浇筑施工中产生漏浆与上浮等问题。在实际施工中,需在浇筑前关注以下要点:管道具体位置准确性、管道走向平顺性、是否存在漏浆点、管道整体密封性等。
2.2扁锚与连接器的使用
扁锚通常用在对结构尺寸有较高要求的特殊情况下。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但从扁锚的应用现状看,许多施工单位为大幅减小结构尺寸,追求高额经济利润,在箱梁底部与板梁等结构中均使用扁锚,这种做法是不可取的。因为扁锚张拉形式为逐根张拉,整体张拉的技术水平较低,使得钢绞线实际受力不均匀。若使用扁波纹管进行留孔,则孔内空间相对较小,孔壁有很大的摩阻,尤其是在长度较大的孔道中使用一端张拉方法,问题将更为严重。由于扁孔的空间很小,压浆有很大的难度,无法确保压浆的密实度。因此,在实际情况中,通常不允许在箱梁底部和板梁上使用扁锚。而扁锚连接器的选择和应用更要提高警惕,特别是3孔与5孔的扁锚连接器,如果设计构造缺乏合理性,将造成偏心受力等情况,所以一般不推荐使用。
2.3张拉时间选定
就目前来看,有很多桥梁工程都通过对早强剂的使用,来大幅提升混凝土的初期强度,通常情况下在完成浇筑施工3d后即可进行张拉施工,这虽然可有效缩短工期,但却无法保证张拉有效性,容易产生质量隐患。这是因为对混凝土结构而言,其强度增长与弹性模量不具有同步性,相比之下,强度增长速度较快,初期混凝土会产生较大的变形,若过早进行预应力张拉会造成很大的预应力损失,导致桥梁承载能力无法满足规范要求,最终产生裂缝等病害。对此,在预应力施工中必须选定最佳的张拉时间,不能过于追求缩短工期而忽视了对承载能力的考虑。
2.4张拉工艺
连续箱梁底部的预应力束张拉通常选用一端张拉工艺方法。根据现行施工规范的要求,跨度超出30m的桥梁,需采用对称张拉工艺,以此形成良好的抵抗弯矩;若未采用对称张拉工艺,将影响跨中承载能力的形成,最终出现不同程度的裂缝。根据交通主管部门给出的调查资料,在已经投入使用的桥梁中,几乎都产生过因为张拉工艺选取不合理而形成的裂缝,严重威胁了桥梁通行安全。对此,在选择张拉工艺时必须充分考虑桥梁特征,以此确保张拉施工有效性,从根本上保障桥梁通行安全。
2.5滑丝与断丝
滑丝是指在完成张拉施工后,夹片无法牢靠夹取钢丝与钢绞线,钢丝与钢绞线产生小幅滑动,无法达到标准张拉值。而断丝指的是在张拉施工中,夹片直接夹断钢丝与钢绞线。为预防这两种现象的发生,可采取以下方法:
2.5.1对于夹片而言,不仅要在进场前对其合格证书进行检查,还要在进场后实施复验,如果实际条件允许,还需实施逐片检查;
2.5.2钢绞线和钢丝硬度、直径与椭圆度等都需列入到检查范围,如果通过检查发现存在质量问题,则需联系生产厂家进行更换;
2.5.3在实际情况中,如果滑丝和断丝的数量没有超过规范允许量,则可不进行特别处理,如果产生大量滑丝与断丝现象,必须取下锚头,在完成检验后更换钢束进行二次张拉。
结束语:
预应力技术从出现到大范围应用经过了长时间的研究与创新,目前预应力技术已经是一项应用十分成熟的桥梁施工技术。而伴随预应力技术的快速发展,特别是顶推与悬臂等新型工艺的提出,使得预应力技术在桥梁工程中发挥着更为重要的作用。然而,在实际应用预应力技术时,需要对管道安装、扁锚及其连接器使用、张拉时间确定等给予足够的重视,关注技术应用中可能产生的问题,并采取有效措施进行处理,进而充分发挥预应力技术预期效果,从根本上保证桥梁质量与使用性能。
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论文作者:赵丹
论文发表刊物: 《建筑学研究前沿》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/27
标签:预应力论文; 桥梁论文; 技术论文; 预制板论文; 构件论文; 工艺论文; 连接器论文; 《建筑学研究前沿》2017年第10期论文;