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【摘 要】伴随着我国经济社会的快速发展,基础建设施工技术得到了前所未有的提高。尽管预应力技术在我国的起步并不早,但是随着建筑工程技术水平的发展及进步。预应力技术凭借其优势,近年来在道路桥梁施工过程中得到了广泛的应用。本文主要对预应力技术的基本概念进行概述,再探究道路桥梁施工中预应力的具体应用问题,以供参考。
【关键词】道路桥梁施工;预应力;应用问题
前言
与传统的路桥施工工艺相比较,预应力凭借其较强的抗压性等优势,被广泛地应用于现代道路桥梁施工中。最近几年,在理论的计算方面、检测试验方面以及设备材料方面等都形成了一整套完整的体系,既对工艺流程进行优化,也优化了相关的技术措施。本文主要围绕道路桥梁施工中的预应力的应用问题展开探究。
1.预应力技术概述
预应力技术是基于结构构件受外力荷载作用前,人为施加压力而产生预应力状态以降低外荷载产生的拉应力,依靠混凝土较高的抗压强度对其抗拉强度进行有效弥补的一种新技术,以实现对受拉混凝土开裂的推迟。预应力技术在路桥施工中是指,将预应力技术应用于混凝土工程施工中,在构造过程中使混凝土产生预应力,将其外荷载产生的拉应力进行有效降低或排除,也就是说应用混凝土产生的高强度抗压能力对抗压强度缺漏进行补救,进而起到提高路桥工程质量的作用。
2.预应力技术在道路桥梁项目施工中的应用
2.1预应力钢绞线选择
目前,我国路桥施工中预应力主要选用的钢材主要包括有普通预应力钢绞线、预应力钢筋、低松弛钢绞线以及矫直回火预应力钢丝。作为新一代的预应力钢材,低松弛钢绞线凭借其自身特点在路桥施工中得到了广泛地应用,其特点主要是较高实用性、经济高效、施工方便及在应用中能够使建筑构件达到美观、轻薄等,尤其在部分特殊工程中,其使用范围更为宽广。如核电站、高速公路、高层大跨度建筑物、高架公路以及大型桥梁等。预应力钢绞线的应用能够使工程节省更多的钢材,对比于其他的钢材,其具有较高的经济效益与社会效益。在选用预应力钢材时,必须重视几个问题,如钢绞线的表面状态、几何参数、断裂荷载度以及伸长率的参数等。在选取钢绞线过程中,应严格依照国家相关的规定与标准选取品种规格与尺寸、延伸率和松弛性等进行严格选择。
2.2选择预应力锚具
在路桥预应力技术应用中,分为先张法与后张法。后张法中通常将机械锚固与摩阻锚固作为预应力混凝土施工应用的锚具。选用机械锚固类锚具主要是在预应力钢材的端部,利用机械加工从而形成可以工作的条件进行锚固。通常情况下主要在锚旋高强度粗钢筋以及集束型高强钢丝中应用这种类型的锚具,如遇特殊情况,在锚旋单根钢绞线或者多根钢绞线中也会应用到这种锚具。这种锚具的特点为较小应力损失及便于连接,在灌浆作业进行前预应力可以重复进行拉张及放松作业。摩阻锚固类锚具具有较多的品种类型,在路桥施工中具有较为广阔的应用空间。
2.3加固工程中预应力技术的应用
现阶段主要通过提高路桥承载力来达到加固路桥工程的作用。提高路桥承载力主要利用构件补强及结构性能改善来实现,从而实现路桥使用年限、延长及满足交通运输需求的作用。通常情况下,主要应用的加固方式有桥面结构受力体系改变、桥面补强层加固及桥体外预应力加固等,从而在初弯矩时使构件拉应力降低,达到构件极限承载能力提高的作用,并充分发挥出钢筋加固的作用。
2.4受弯结构中预应力技术的应用
在路桥工程施工中,碳纤维因其便于施工及强度较高等特点被大量应用。混凝土的应变增量对碳纤维的最终盈利具有决定性作用。如当初始应变力增大时,较小应力的碳纤维构件就会遭到损坏,这种情况下,根本无法充分发挥碳纤维高强度的特点。基于此,在碳纤维片材粘贴过程中进行预应力的施加,使碳纤维片材具有初始拉应力,从而达到碳纤维应力提高的作用。同时,还能起到防止损坏及充分发挥碳纤维高强度的作用。
3.道路桥梁施工预应力技术问题
3.1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。
3.2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。
3.3张拉前出现裂缝
钢筋混凝土结构通常会受到多方面的影響而产生裂缝,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。
4.道路桥梁施工预应力技术问题的对策
4.1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。
4.2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。
5.总结语
随着经济社会的发展,我国路桥工程建设规模不断增大,加大了路桥项目的施工难度。作为路桥工程施工的关键技术,预应力技术因为其自身特点而被广泛应用于路桥施工中,使工程施工的质量有效地提升,延长路桥工程的使用周期。
参考文献:
[1]苏文建,赵坚.论道路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011(1).
[2]张德伟,王烨.论建筑施工中预应力的应用及存在的问题[J].中国房地产业,2011(3).
【摘 要】伴随着我国经济社会的快速发展,基础建设施工技术得到了前所未有的提高。尽管预应力技术在我国的起步并不早,但是随着建筑工程技术水平的发展及进步。预应力技术凭借其优势,近年来在道路桥梁施工过程中得到了广泛的应用。本文主要对预应力技术的基本概念进行概述,再探究道路桥梁施工中预应力的具体应用问题,以供参考。
【关键词】道路桥梁施工;预应力;应用问题
前言
与传统的路桥施工工艺相比较,预应力凭借其较强的抗压性等优势,被广泛地应用于现代道路桥梁施工中。最近几年,在理论的计算方面、检测试验方面以及设备材料方面等都形成了一整套完整的体系,既对工艺流程进行优化,也优化了相关的技术措施。本文主要围绕道路桥梁施工中的预应力的应用问题展开探究。
1.预应力技术概述
预应力技术是基于结构构件受外力荷载作用前,人为施加压力而产生预应力状态以降低外荷载产生的拉应力,依靠混凝土较高的抗压强度对其抗拉强度进行有效弥补的一种新技术,以实现对受拉混凝土开裂的推迟。预应力技术在路桥施工中是指,将预应力技术应用于混凝土工程施工中,在构造过程中使混凝土产生预应力,将其外荷载产生的拉应力进行有效降低或排除,也就是说应用混凝土产生的高强度抗压能力对抗压强度缺漏进行补救,进而起到提高路桥工程质量的作用。
2.预应力技术在道路桥梁项目施工中的应用
2.1预应力钢绞线选择
目前,我国路桥施工中预应力主要选用的钢材主要包括有普通预应力钢绞线、预应力钢筋、低松弛钢绞线以及矫直回火预应力钢丝。作为新一代的预应力钢材,低松弛钢绞线凭借其自身特点在路桥施工中得到了广泛地应用,其特点主要是较高实用性、经济高效、施工方便及在应用中能够使建筑构件达到美观、轻薄等,尤其在部分特殊工程中,其使用范围更为宽广。如核电站、高速公路、高层大跨度建筑物、高架公路以及大型桥梁等。预应力钢绞线的应用能够使工程节省更多的钢材,对比于其他的钢材,其具有较高的经济效益与社会效益。在选用预应力钢材时,必须重视几个问题,如钢绞线的表面状态、几何参数、断裂荷载度以及伸长率的参数等。在选取钢绞线过程中,应严格依照国家相关的规定与标准选取品种规格与尺寸、延伸率和松弛性等进行严格选择。
2.2选择预应力锚具
在路桥预应力技术应用中,分为先张法与后张法。后张法中通常将机械锚固与摩阻锚固作为预应力混凝土施工应用的锚具。选用机械锚固类锚具主要是在预应力钢材的端部,利用机械加工从而形成可以工作的条件进行锚固。通常情况下主要在锚旋高强度粗钢筋以及集束型高强钢丝中应用这种类型的锚具,如遇特殊情况,在锚旋单根钢绞线或者多根钢绞线中也会应用到这种锚具。这种锚具的特点为较小应力损失及便于连接,在灌浆作业进行前预应力可以重复进行拉张及放松作业。摩阻锚固类锚具具有较多的品种类型,在路桥施工中具有较为广阔的应用空间。
2.3加固工程中预应力技术的应用
现阶段主要通过提高路桥承载力来达到加固路桥工程的作用。提高路桥承载力主要利用构件补强及结构性能改善来实现,从而实现路桥使用年限、延长及满足交通运输需求的作用。通常情况下,主要应用的加固方式有桥面结构受力体系改变、桥面补强层加固及桥体外预应力加固等,从而在初弯矩时使构件拉应力降低,达到构件极限承载能力提高的作用,并充分发挥出钢筋加固的作用。
2.4受弯结构中预应力技术的应用
在路桥工程施工中,碳纤维因其便于施工及强度较高等特点被大量应用。混凝土的应变增量对碳纤维的最终盈利具有决定性作用。如当初始应变力增大时,较小应力的碳纤维构件就会遭到损坏,这种情况下,根本无法充分发挥碳纤维高强度的特点。基于此,在碳纤维片材粘贴过程中进行预应力的施加,使碳纤维片材具有初始拉应力,从而达到碳纤维应力提高的作用。同时,还能起到防止损坏及充分发挥碳纤维高强度的作用。
3.道路桥梁施工预应力技术问题
3.1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。
3.2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。
3.3张拉前出现裂缝
钢筋混凝土结构通常会受到多方面的影響而产生裂缝,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。
4.道路桥梁施工预应力技术问题的对策
4.1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。
4.2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。
5.总结语
随着经济社会的发展,我国路桥工程建设规模不断增大,加大了路桥项目的施工难度。作为路桥工程施工的关键技术,预应力技术因为其自身特点而被广泛应用于路桥施工中,使工程施工的质量有效地提升,延长路桥工程的使用周期。
参考文献:
[1]苏文建,赵坚.论道路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011(1).
[2]张德伟,王烨.论建筑施工中预应力的应用及存在的问题[J].中国房地产业,2011(3).