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【摘 要】 当前,随着交通运输业的快速发展,道路桥梁工程也得到了一定的发展,在道路桥梁工程施工中预应力技术的应用也是越来越广泛。由于预应力技术具有施工工期短、安全性也比较高,实用性非常强,因此,在现阶段的道路桥梁施工中预应力技术发挥着非常重要的作用。
【关键词】 道路桥梁;预应力技术;应用;问题
一、分析预应力技术在道路桥梁施工中的运用
(一)多跨连续桥梁中预应力技术的应用
相对来讲,大型桥梁的结构比较度复杂,其结构承受的弯矩作用不用,在对跨桥梁中,其跨中部位所受到的是正弯矩作用;然而对于支座部位所承受的是负弯矩作用。通常混凝土所受到的抗拉能力以及受剪能力差,所以,为了能够在多跨桥梁中提升混凝土的受剪能力和抗拉性能,就可以在施工中利用预应力技术来实现,这样就能够在一定程度上使得桥梁的结构更加稳定。
(二)受弯构件中预应力技术的应用
在受弯构件的施工中,因为碳纤维强度高,所以在施工中也是非常简单的。恰好就是因为这个原因,但正是因为这样的原因,使用碳纤维片对受弯构件进行加固的过程中的问题进行解决就已经成为了一种较为普遍的方法。然而在实际的应用中,在对受弯构件进行加固钱混凝土已经出现拉应变以及压应变,所以,混凝土压应变在达到极限的压应变,其受弯构件就能够达到极限的承载力。
(三)预应力技术在混凝土路面的应用
对于混凝土路面利用混凝土和预应力钢筋对其产生约束,这样能够使得钢筋和钢筋混凝土当中的骨料的粘结力有效增强,进而可以避免混凝土路面不出现裂缝或者延缓裂缝的出现。当前,这种技术逐渐成熟。在混凝土路面中利用预应力混凝土技术主要是为减小混凝土构件所承受的拉应力,并且使其能够有效的发挥出抗压性能的有点。但是,路面在长期的车辆荷载中以及温度应力的影响,路面所产生续编无作用,所以,在以后的混凝土路面中对预应力技术的应用将会重视,在施工中利用纵向预应力来避免横向裂纹的出现,反之亦然。
(四)道路桥梁钢筋混凝土构件中预应力技术的应用
由于桥梁结构的复杂,混凝土构件除了会受到压应力的作用,还有拉应力以及剪应力的作用,因此对于混凝土构件的要求就比较高。给受拉区的混凝土施加压应力,其在受到一定的拉应力时,就需要将之前所承受的预应力进行抵销,从而有效的减少混凝土构件所承受的拉应力。在这当中,只要所承受的拉应力不是很大,混凝土构件就不会产生裂缝。
二、道路桥梁施工预应力技术问题
(一)出现钢筋张拉伸长量不到位
预应力技术在道路桥梁施工中会有钢筋张拉伸长量不足或者伸长率超长的现象发生,出现这个现象的原因主要是有两个,其一,如果预应力钢筋预留的管道与理论计划的状态间有出入的时候,就会大大增加预应力钢筋与管道内部的摩擦力,如果这个时候张拉应力处于不变的状态,就会使得钢筋无法张拉到计划长度;其二,进入实际的工程施工的时候,对于理论上的预应力钢筋弹性的数据和实际的数据肯定是会有出入的。
(二)张拉问题
(1)张拉时间问题。在实际的工程施工中,张拉时间的确定是预应力技术应用中的难题,这是因为若张拉时间过早或过晚,都会对混凝土结构质量产生不利影响。
(2)后张结构张拉力的控制问题。在进行预应力的施工中需要加强张拉力的控制,特别是对于后张拉结构中的张拉力更需要准确控制,在实际的施工中如果缺少相关的规范,张拉力的控制就会导致桥梁的使用质量受到非常大的影响。
(三)张拉前出现裂缝
钢筋混凝土结构通常会受到多方面的影响而产生裂缝,包括内外温差以及自身的干缩的因素,尤其是在大型的钢混结构中,在进行张拉操作之前就存在裂缝,这样就造成预应力技术很难有效的发挥出其防裂的作用。这种裂缝一般宽度不是很大,并且分布也不均匀,通常主要表现在表面并和短边平行。
三、道路桥梁施工预应力技术问题的对策
(一)防治预应力筋张拉的伸长量的问题
预应力筋张拉的伸长量对于施工后期的钢筋质量有着很大的影响。所以,相关的设计人员在对预应力筋张拉设计中,一定要在实际中进行试验以及计算,确保能够得到比较可靠的测量数据。其次,在预埋钢筋刚到中,相关的技术人员一定要严格以及认真的根据设计图纸的位置对其进行预埋和固定,特别实在一些弯曲的地方,因为这些弯曲的地方比较容易产生堵塞情况。最后就是在浇筑中一定要加强管道的检查,主要检查其是否出现偏移的状况。
(二)张拉问题的措施
1)张拉时间。预应力的张拉时间问题,是一个相对比较困难的控制因素。一般情况下,在混凝土浇筑早期会添加一定量的早强剂,是为了增加混凝土的强度,一般三天之后就需要对混凝土进行张拉。但由于混凝土的强度和弹性的增加速度不在同一水平平线上,导致整个公路桥梁中混凝土浇筑部分存在很大的变形,进而降低了公路桥梁的承载力。因此,在实际操作过程当中,要根据施工现场的具体情况对张拉预应力时间进行把控。
2)预应力张拉力的控制。对于预应力技术的张拉力控制,目前我国还没有相对明确的规范可以依据,因此对张拉力的控制还需要进一步完善。一般施工人员对张拉力进行计量时,都是应用1.5级的油压对其计量,由于部分施工人员的技术经验不够,在实际操作过程当中常常会出现一会儿高一会儿低的情况,致使对张拉力的计量误差会随着增大。因此,对施工人员进行定期培训,强化他们的专业知识,是提高预应力张拉力的计量的最有效措施。
(三)道路桥梁预应力裂缝的改进措施
道路桥梁预应力结构在进行张拉前产生的裂缝主要是由温差以及干缩引起的。因此,在实际的施工中就需要解决根源问题,防止混凝土构件产生大的温差。在高温环境下施工中利用低水化热水泥,在低温环境下对预制构件进行保温防冷的措施,模板不能拆除太早,并且还需要延长养护的时间,使其能够缓慢的降温。在预制构件以及台座中需要进行隔离剂的涂刷,这主要是为了防止其粘结,对于用长线法生产先张构件应及时放松应力筋,以减少约束作用。
四、如何优化道路桥梁预应力施工技术
(一)模板制作与安装
箱梁底、腹板、竖板、内腹模等全部采用厚16mm的木质胶合板。底模安装:在顶托上安装双排钢管,架立10cm×10cm纵向方木、方木间距为25cm,方木之间用木楔、顶托螺丝调整以保证底模线形。底模胶合板直接铺钉在方木上。在铺设底模前先放置好盆式支座,并在支座位置处根据梁底的尺寸在底模上开孔,在开孔处支立梁底模板,底模根据预埋钢板的尺寸也开孔,预埋钢板与楔块的底模用高强砂浆密封。腹板侧模、翼板底模的安装:在底模铺設完成后,重新标定桥梁中心轴线,对箱梁的平面位置进行放样,在底模上标出腹板侧模、内腹模、翼板边线和钢筋布置的位置。腹板侧模用高强度胶合板,每隔25cm立方木、背杆木,竖向背杆木直接置于支架横向方楞木上,并用木楔楔牢。
(二)支架预压
预压荷载:在铺设完箱梁底模后,对全桥支架、模板进行预压,预压荷载按新浇混凝土自重、钢筋自重和施工人员及设备荷载总和的110%考虑,具体施工时预压荷载采用箱梁自重的1.1倍,即半幅预压总荷载为760.7t。预压方法:预压采用砂包,即对全桥梁体半幅范围内分段(按梁跨分)用等同于梁体自重110%约760.7吨的砂包对桥梁模板、支架预压3天。在预压前、后和预压过程中,用仪器随时观测跨中1/4梁跨位置的变形,并检查支架各扣件的受力情况,验证、校核支架下沉情况。
五、结语
预应力施工技术的应用在当前的道路桥梁中非常重要,除了能够加强道路的稳固性,在一定程度上还能够增强其稳定性。因此,我们在施工中需要加强技术的改进和有效的运用。
参考文献:
[1]刘伟.浅析路桥施工中预应力技术的应用[J].价值工程.2010(21)
[2]肖启涛,孙天生,亓建新.预应力混凝土在路桥施工中的应用[J].中国新技术新产品.2010(08)
[3]杨晓翔.道路桥梁施工中预应力技术应用[J].中国高新技术企业.2010(10)
【关键词】 道路桥梁;预应力技术;应用;问题
一、分析预应力技术在道路桥梁施工中的运用
(一)多跨连续桥梁中预应力技术的应用
相对来讲,大型桥梁的结构比较度复杂,其结构承受的弯矩作用不用,在对跨桥梁中,其跨中部位所受到的是正弯矩作用;然而对于支座部位所承受的是负弯矩作用。通常混凝土所受到的抗拉能力以及受剪能力差,所以,为了能够在多跨桥梁中提升混凝土的受剪能力和抗拉性能,就可以在施工中利用预应力技术来实现,这样就能够在一定程度上使得桥梁的结构更加稳定。
(二)受弯构件中预应力技术的应用
在受弯构件的施工中,因为碳纤维强度高,所以在施工中也是非常简单的。恰好就是因为这个原因,但正是因为这样的原因,使用碳纤维片对受弯构件进行加固的过程中的问题进行解决就已经成为了一种较为普遍的方法。然而在实际的应用中,在对受弯构件进行加固钱混凝土已经出现拉应变以及压应变,所以,混凝土压应变在达到极限的压应变,其受弯构件就能够达到极限的承载力。
(三)预应力技术在混凝土路面的应用
对于混凝土路面利用混凝土和预应力钢筋对其产生约束,这样能够使得钢筋和钢筋混凝土当中的骨料的粘结力有效增强,进而可以避免混凝土路面不出现裂缝或者延缓裂缝的出现。当前,这种技术逐渐成熟。在混凝土路面中利用预应力混凝土技术主要是为减小混凝土构件所承受的拉应力,并且使其能够有效的发挥出抗压性能的有点。但是,路面在长期的车辆荷载中以及温度应力的影响,路面所产生续编无作用,所以,在以后的混凝土路面中对预应力技术的应用将会重视,在施工中利用纵向预应力来避免横向裂纹的出现,反之亦然。
(四)道路桥梁钢筋混凝土构件中预应力技术的应用
由于桥梁结构的复杂,混凝土构件除了会受到压应力的作用,还有拉应力以及剪应力的作用,因此对于混凝土构件的要求就比较高。给受拉区的混凝土施加压应力,其在受到一定的拉应力时,就需要将之前所承受的预应力进行抵销,从而有效的减少混凝土构件所承受的拉应力。在这当中,只要所承受的拉应力不是很大,混凝土构件就不会产生裂缝。
二、道路桥梁施工预应力技术问题
(一)出现钢筋张拉伸长量不到位
预应力技术在道路桥梁施工中会有钢筋张拉伸长量不足或者伸长率超长的现象发生,出现这个现象的原因主要是有两个,其一,如果预应力钢筋预留的管道与理论计划的状态间有出入的时候,就会大大增加预应力钢筋与管道内部的摩擦力,如果这个时候张拉应力处于不变的状态,就会使得钢筋无法张拉到计划长度;其二,进入实际的工程施工的时候,对于理论上的预应力钢筋弹性的数据和实际的数据肯定是会有出入的。
(二)张拉问题
(1)张拉时间问题。在实际的工程施工中,张拉时间的确定是预应力技术应用中的难题,这是因为若张拉时间过早或过晚,都会对混凝土结构质量产生不利影响。
(2)后张结构张拉力的控制问题。在进行预应力的施工中需要加强张拉力的控制,特别是对于后张拉结构中的张拉力更需要准确控制,在实际的施工中如果缺少相关的规范,张拉力的控制就会导致桥梁的使用质量受到非常大的影响。
(三)张拉前出现裂缝
钢筋混凝土结构通常会受到多方面的影响而产生裂缝,包括内外温差以及自身的干缩的因素,尤其是在大型的钢混结构中,在进行张拉操作之前就存在裂缝,这样就造成预应力技术很难有效的发挥出其防裂的作用。这种裂缝一般宽度不是很大,并且分布也不均匀,通常主要表现在表面并和短边平行。
三、道路桥梁施工预应力技术问题的对策
(一)防治预应力筋张拉的伸长量的问题
预应力筋张拉的伸长量对于施工后期的钢筋质量有着很大的影响。所以,相关的设计人员在对预应力筋张拉设计中,一定要在实际中进行试验以及计算,确保能够得到比较可靠的测量数据。其次,在预埋钢筋刚到中,相关的技术人员一定要严格以及认真的根据设计图纸的位置对其进行预埋和固定,特别实在一些弯曲的地方,因为这些弯曲的地方比较容易产生堵塞情况。最后就是在浇筑中一定要加强管道的检查,主要检查其是否出现偏移的状况。
(二)张拉问题的措施
1)张拉时间。预应力的张拉时间问题,是一个相对比较困难的控制因素。一般情况下,在混凝土浇筑早期会添加一定量的早强剂,是为了增加混凝土的强度,一般三天之后就需要对混凝土进行张拉。但由于混凝土的强度和弹性的增加速度不在同一水平平线上,导致整个公路桥梁中混凝土浇筑部分存在很大的变形,进而降低了公路桥梁的承载力。因此,在实际操作过程当中,要根据施工现场的具体情况对张拉预应力时间进行把控。
2)预应力张拉力的控制。对于预应力技术的张拉力控制,目前我国还没有相对明确的规范可以依据,因此对张拉力的控制还需要进一步完善。一般施工人员对张拉力进行计量时,都是应用1.5级的油压对其计量,由于部分施工人员的技术经验不够,在实际操作过程当中常常会出现一会儿高一会儿低的情况,致使对张拉力的计量误差会随着增大。因此,对施工人员进行定期培训,强化他们的专业知识,是提高预应力张拉力的计量的最有效措施。
(三)道路桥梁预应力裂缝的改进措施
道路桥梁预应力结构在进行张拉前产生的裂缝主要是由温差以及干缩引起的。因此,在实际的施工中就需要解决根源问题,防止混凝土构件产生大的温差。在高温环境下施工中利用低水化热水泥,在低温环境下对预制构件进行保温防冷的措施,模板不能拆除太早,并且还需要延长养护的时间,使其能够缓慢的降温。在预制构件以及台座中需要进行隔离剂的涂刷,这主要是为了防止其粘结,对于用长线法生产先张构件应及时放松应力筋,以减少约束作用。
四、如何优化道路桥梁预应力施工技术
(一)模板制作与安装
箱梁底、腹板、竖板、内腹模等全部采用厚16mm的木质胶合板。底模安装:在顶托上安装双排钢管,架立10cm×10cm纵向方木、方木间距为25cm,方木之间用木楔、顶托螺丝调整以保证底模线形。底模胶合板直接铺钉在方木上。在铺设底模前先放置好盆式支座,并在支座位置处根据梁底的尺寸在底模上开孔,在开孔处支立梁底模板,底模根据预埋钢板的尺寸也开孔,预埋钢板与楔块的底模用高强砂浆密封。腹板侧模、翼板底模的安装:在底模铺設完成后,重新标定桥梁中心轴线,对箱梁的平面位置进行放样,在底模上标出腹板侧模、内腹模、翼板边线和钢筋布置的位置。腹板侧模用高强度胶合板,每隔25cm立方木、背杆木,竖向背杆木直接置于支架横向方楞木上,并用木楔楔牢。
(二)支架预压
预压荷载:在铺设完箱梁底模后,对全桥支架、模板进行预压,预压荷载按新浇混凝土自重、钢筋自重和施工人员及设备荷载总和的110%考虑,具体施工时预压荷载采用箱梁自重的1.1倍,即半幅预压总荷载为760.7t。预压方法:预压采用砂包,即对全桥梁体半幅范围内分段(按梁跨分)用等同于梁体自重110%约760.7吨的砂包对桥梁模板、支架预压3天。在预压前、后和预压过程中,用仪器随时观测跨中1/4梁跨位置的变形,并检查支架各扣件的受力情况,验证、校核支架下沉情况。
五、结语
预应力施工技术的应用在当前的道路桥梁中非常重要,除了能够加强道路的稳固性,在一定程度上还能够增强其稳定性。因此,我们在施工中需要加强技术的改进和有效的运用。
参考文献:
[1]刘伟.浅析路桥施工中预应力技术的应用[J].价值工程.2010(21)
[2]肖启涛,孙天生,亓建新.预应力混凝土在路桥施工中的应用[J].中国新技术新产品.2010(08)
[3]杨晓翔.道路桥梁施工中预应力技术应用[J].中国高新技术企业.2010(10)