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【摘 要】 在我国经济社会发展的推动之下,预应力施工技术在路桥工程之中获得十分广泛的应用,可以有效提升公路桥梁施工的质量,基于此,本文在论述预应力概念的基础之上分析了公路桥梁施工预应力技术分析。
【关键词】 公路桥梁;预应力;施工技术
引言:
随着我国经济的快速发展,公路桥梁工程建设越来越多,建设规模越来越大。在公路桥梁施工过程中,预应力技术有着广泛的应用,预应力混凝土结果自身对材料具有高强度性能应用,能够有效控制混凝土裂缝,有利于减轻桥梁自身重量,对公路桥梁建设具有重要作用。由于我国交通流量激增,加上交通荷载增大,导致公路桥梁病害增多,在此情況下,预应力技术的应用具有重要意义。
1、预应力概念的简述
每个工程建筑都有预受力部位,从广义的角度来论述,预应力指的是建筑工程结构还未受到外界压力时,建筑单位会针对工程预受力部位进行人工施压。这种人工施加的压力就是预应力,建筑单位借此来保障工程项目的质量。
预应力的利用原理乃是在桥梁的建设过程中,通过对埋入公路桥梁路面混凝土中元件的相应预应力技术,从而达到能够将外界中所要承载的符合能力引入到桥梁张拉作用力上,减少桥梁路面本身结构混凝土各个部位之间的压力或者拉力,从而最大程度的保证桥梁整体结构的长期完整性,而且有助于减少混凝土内部混凝土与钢筋钢板桥板的作用力,对于整体大桥使用寿命的提高有着非比寻常的意义。
2、路桥施工中预应力的特点分析
2.1、使用功能分析
路桥工程中预应力混凝土结构所用的都是高强度钢材与高标号混凝土材料,有效地节省了材料,促使结构截面尺寸减小了,使得桥梁建筑高度得到了有效的降低。这些点特别适合于现代的桥梁,特别是多层立交,高度的降低,必然缩小引道的长度,使行车纵坡降低,有效地减少占地,社会经济效益得到了有效地提高。同时,该技术结构刚度大,有效降低了结构自重,有效防止了开裂和减少挠度,行车舒适,建筑高度变薄,促使结构更加经济、轻巧、美观。
2.2、受力特性分析
现代的高速公路桥梁呈现出弯多、斜桥多、坡多、异形桥多,同时为了达到增大桥下净空的目的,又呈现出双柱墩及多柱墩,大悬臂多等特点,对于多层立交还表现为高桥墩多,高等级道路表现出来的多车道、宽桥多等“几多”现象。这些都属于特殊的桥梁结构,都存在着特殊的受力条件,因此,在设计上必须做到精确地分析和合理地布局,确保正确地设计。预应力是一个相当复杂的空间力系,存在于这些特殊的桥梁结构中,对其影响影响因素我们必须实施综合考虑,以确保其结构内力值趋于最小,促进其结构更为合理化。
2.3、桥梁耐久性分析
数据显示,普通钢筋混凝土结构桥梁遭受破坏的原因大多是由于混凝土碱集料反应或因此而导致的冻融,化冰盐,水气侵入等因素造成的,归根究底钢筋混凝土结构裂缝是最为主要的原因。同时,大量实践也证明了同一时间修建的预应力混凝土桥,却很少产生此类破坏现象。
3、公路桥梁施工中预应力技术探析
3.1、公路桥梁预应力应用分析
3.1.1、在受弯构件中应用
因为碳纤维有着较高的强度,并且有着较为简单的施工操作流程,因此,在加固混凝土受弯构件的过程中,往往会将碳纤维片给应用过来。通常情况下,在加固之前,有初始内力存在于受弯构件的内部结构中,有压应变和拉应变存在于混凝土本身,因此,在压力的影响,就会升高混凝土自身的压应变,进而提高受弯构件的承载力。
3.1.2、在工程加固施工中应用
为了促使桥梁的结构性能得到改善,通常情况下,就需要将一些必要的加固措施应用到道路桥梁施工过程中,也就是将补强措施应用到构件中,促使现有桥梁的承载能力得到恢复或者提升,延长桥梁的使用寿命,现代交通运输的需求也可以得到满足。并且还需要将一定的卸载措施应用到桥梁构件中,这样可以有效减少桥梁加固施工过程中混凝土所具备的初始应变。在这个过程中,就可以将一定的预应力施加到桥梁构件上,有拉应力产生于受压区域,当压应力形成于受拉区,就会有效减小构件的拉应变和压应变,即便构件的承载力达到了一定的限值,依然会增加应变,并且钢筋应力也可以得到有效的加固,这样就可以将加固钢筋的作用给充分发挥出来。
3.1.3、预制板的预应力技术的应用
在我国公路桥梁施工中,预应力技术的应用较为广泛,其中在预制板施工中运用也较为普遍。预制板就是工程要用到的模件或板块。一般选择低弛、高强的钢绞线作为桥梁预制板的预应力筋,预制板梁设计老规范要求混凝土设计强度为C40,新规范要求混凝土设计强度为C50。现就预应力技术在公路桥梁预制板中的应用进行相关分析。预制板公路桥梁工程建设中的基础构件,公路桥梁的质量与它密不可分,预应力技术保证了板柱结构的抗弯及抗冲切性能,同时抗震性也会有所加强。
3.2、公路桥梁施工技术分析
3.2.1、张拉控制
受到现实条件的影响,实际情况往往与设计并不相符,应该在相应的条件下进行实验,得到实际的相应参数,如果预应力超过设计太多,那构件的抗裂性就会减弱,预应力筋承受过高的负载,在时间流逝下,容易产生裂纹,影响结构的使用安全。张拉的时候,既要控制张力,又要对伸长值进行校对,与理论伸长值相比,实际伸长值只允许偏差正负百分之六,在实施过程中,要严格按照设计要求进行。如果设计时没有具体要求,主要先纵向、再上下,最后横向的顺序进行,在张拉过程中,要防止混凝土敷设弹性模量不足,阻止桥梁内应力的增加,保证张拉之后纵向预应力。
3.2.2、压浆
在公路桥梁施工过程中,钢绞线的张拉完成之后,就需要压浆处理局部的粘结段。在实际操作过程中,需要严格依据相关规定。在压浆之前,为了促使压浆足够的密实饱满,需要应用1∶1模型试验;在施工之前,为了将管道内部残留的水分或者杂物排出去,需要利用空压机。完成了张拉作业工序之后,需要在24h内进行压浆工序,这样压浆过程中压浆压力的稳定性才可以得到保证。 3.2.3、封锚
通过研究发现,在公路桥梁施工过程中,预应力技术施工工艺的最后一道工序就是封锚,完成了张拉作业之后,利用具有较高强度的水泥砂浆来封闭卡住钢绞线的锚具。在封锚的过程中,需要尽量排尽孔道内的空气,接着在预应力孔道中灌注水泥浆,等到水泥浆的强度达到一定要求之后,剪短暴露在外面的鋼绞线,同时在锚具的位置绑扎钢筋,对模块进行安装,并且在混凝土中包裹锚具
3.3、站在预应力的角度,分析如何控制施工质量
在施工过程中,员工应当严格遵照国家颁布的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》和相关的法律法规要求,运用预应力技术时要经过严格的计算配比以及混凝土结构分析。在施工作业中应当注意各个相关参数的变化情况,使其处于标准范围内,控制张拉应力。预应力筋外皮是预应力的保护层,为了保护它不被外力刺破,施工时应当避免出现猛插、猛放的现象。特别是在对钢筋焊接时,不能将预应力筋作为搭接线。预应力的孔道、孔道接口处、排气孔管和灌浆孔都是容易出现问题的点位,在施工时应当小心谨慎,多次检查。除此之外,还有外露的气孔端和灌浆孔也需要进行密封处理检查,减小异物进入孔道的几率,尽可能地避免发生堵塞管孔的情况。对于孔道较长的工程来说,一次压浆肯定是不能达到相关标准和理想水平的,在二次压浆时可以利用预应力孔道,提高压浆的质量。不过这种二次压浆必须在一次压浆初凝后才能进行。在施工过程中,应当禁止使用直接加水的方式来增加水泥浆的流动性。这主要是因为需要保障水泥、浆水和外加剂的使用量,减小建筑成本,避免不必要的浪费。若在压浆作业前,管道内就有残余的水分和其他杂物,应当及时清理,保证管道的干净后再进行压浆作业。疏通排气口和管道后,压浆作业需要从低往高处压,施工人员在高处观察孔道的孔眼,出现浓浆溢出的情况后,堵住排气口继续加压,待泌水全部流出后,再次塞住孔口。
4、结语
伴随着我国桥梁业的发展,预应力技术在其中所应用的范围不断扩大,新的形势下要展开对预应力技术在桥梁施工中的应用技术工序探究,就必须从预应力的选材基础做起,通过针对性的选用性价比高的预应力高绞线和锚具,并采取科学合理的预应力配筋方针布局,将所有配筋数据和配筋拉力进行有效的统计,在此基础上引入钢筋计算公式和预应力计算公式,科学合理的进行钢筋索数目的配筋工作,进而实现预应力的配筋的合理化铺垫,进而推动我国桥梁业朝着更高更新的方向发展。
参考文献:
[1]李锋.公路桥梁施工中预应力技术探讨[J].黑龙江交通科技,2014,04:99-100.
[2]徐大龙,谷函容.探析公路桥梁施工中预应力技术的应用[J].技术与市场,2014,07:175+177.
[3]万春光.公路桥梁施工中预应力技术探讨[J].黑龙江交通科技,2013,05:91+93.
[4]程善德.预应力技术在公路桥梁施工中的应用分析[J].科技创新与应用,2013,20:196.
【关键词】 公路桥梁;预应力;施工技术
引言:
随着我国经济的快速发展,公路桥梁工程建设越来越多,建设规模越来越大。在公路桥梁施工过程中,预应力技术有着广泛的应用,预应力混凝土结果自身对材料具有高强度性能应用,能够有效控制混凝土裂缝,有利于减轻桥梁自身重量,对公路桥梁建设具有重要作用。由于我国交通流量激增,加上交通荷载增大,导致公路桥梁病害增多,在此情況下,预应力技术的应用具有重要意义。
1、预应力概念的简述
每个工程建筑都有预受力部位,从广义的角度来论述,预应力指的是建筑工程结构还未受到外界压力时,建筑单位会针对工程预受力部位进行人工施压。这种人工施加的压力就是预应力,建筑单位借此来保障工程项目的质量。
预应力的利用原理乃是在桥梁的建设过程中,通过对埋入公路桥梁路面混凝土中元件的相应预应力技术,从而达到能够将外界中所要承载的符合能力引入到桥梁张拉作用力上,减少桥梁路面本身结构混凝土各个部位之间的压力或者拉力,从而最大程度的保证桥梁整体结构的长期完整性,而且有助于减少混凝土内部混凝土与钢筋钢板桥板的作用力,对于整体大桥使用寿命的提高有着非比寻常的意义。
2、路桥施工中预应力的特点分析
2.1、使用功能分析
路桥工程中预应力混凝土结构所用的都是高强度钢材与高标号混凝土材料,有效地节省了材料,促使结构截面尺寸减小了,使得桥梁建筑高度得到了有效的降低。这些点特别适合于现代的桥梁,特别是多层立交,高度的降低,必然缩小引道的长度,使行车纵坡降低,有效地减少占地,社会经济效益得到了有效地提高。同时,该技术结构刚度大,有效降低了结构自重,有效防止了开裂和减少挠度,行车舒适,建筑高度变薄,促使结构更加经济、轻巧、美观。
2.2、受力特性分析
现代的高速公路桥梁呈现出弯多、斜桥多、坡多、异形桥多,同时为了达到增大桥下净空的目的,又呈现出双柱墩及多柱墩,大悬臂多等特点,对于多层立交还表现为高桥墩多,高等级道路表现出来的多车道、宽桥多等“几多”现象。这些都属于特殊的桥梁结构,都存在着特殊的受力条件,因此,在设计上必须做到精确地分析和合理地布局,确保正确地设计。预应力是一个相当复杂的空间力系,存在于这些特殊的桥梁结构中,对其影响影响因素我们必须实施综合考虑,以确保其结构内力值趋于最小,促进其结构更为合理化。
2.3、桥梁耐久性分析
数据显示,普通钢筋混凝土结构桥梁遭受破坏的原因大多是由于混凝土碱集料反应或因此而导致的冻融,化冰盐,水气侵入等因素造成的,归根究底钢筋混凝土结构裂缝是最为主要的原因。同时,大量实践也证明了同一时间修建的预应力混凝土桥,却很少产生此类破坏现象。
3、公路桥梁施工中预应力技术探析
3.1、公路桥梁预应力应用分析
3.1.1、在受弯构件中应用
因为碳纤维有着较高的强度,并且有着较为简单的施工操作流程,因此,在加固混凝土受弯构件的过程中,往往会将碳纤维片给应用过来。通常情况下,在加固之前,有初始内力存在于受弯构件的内部结构中,有压应变和拉应变存在于混凝土本身,因此,在压力的影响,就会升高混凝土自身的压应变,进而提高受弯构件的承载力。
3.1.2、在工程加固施工中应用
为了促使桥梁的结构性能得到改善,通常情况下,就需要将一些必要的加固措施应用到道路桥梁施工过程中,也就是将补强措施应用到构件中,促使现有桥梁的承载能力得到恢复或者提升,延长桥梁的使用寿命,现代交通运输的需求也可以得到满足。并且还需要将一定的卸载措施应用到桥梁构件中,这样可以有效减少桥梁加固施工过程中混凝土所具备的初始应变。在这个过程中,就可以将一定的预应力施加到桥梁构件上,有拉应力产生于受压区域,当压应力形成于受拉区,就会有效减小构件的拉应变和压应变,即便构件的承载力达到了一定的限值,依然会增加应变,并且钢筋应力也可以得到有效的加固,这样就可以将加固钢筋的作用给充分发挥出来。
3.1.3、预制板的预应力技术的应用
在我国公路桥梁施工中,预应力技术的应用较为广泛,其中在预制板施工中运用也较为普遍。预制板就是工程要用到的模件或板块。一般选择低弛、高强的钢绞线作为桥梁预制板的预应力筋,预制板梁设计老规范要求混凝土设计强度为C40,新规范要求混凝土设计强度为C50。现就预应力技术在公路桥梁预制板中的应用进行相关分析。预制板公路桥梁工程建设中的基础构件,公路桥梁的质量与它密不可分,预应力技术保证了板柱结构的抗弯及抗冲切性能,同时抗震性也会有所加强。
3.2、公路桥梁施工技术分析
3.2.1、张拉控制
受到现实条件的影响,实际情况往往与设计并不相符,应该在相应的条件下进行实验,得到实际的相应参数,如果预应力超过设计太多,那构件的抗裂性就会减弱,预应力筋承受过高的负载,在时间流逝下,容易产生裂纹,影响结构的使用安全。张拉的时候,既要控制张力,又要对伸长值进行校对,与理论伸长值相比,实际伸长值只允许偏差正负百分之六,在实施过程中,要严格按照设计要求进行。如果设计时没有具体要求,主要先纵向、再上下,最后横向的顺序进行,在张拉过程中,要防止混凝土敷设弹性模量不足,阻止桥梁内应力的增加,保证张拉之后纵向预应力。
3.2.2、压浆
在公路桥梁施工过程中,钢绞线的张拉完成之后,就需要压浆处理局部的粘结段。在实际操作过程中,需要严格依据相关规定。在压浆之前,为了促使压浆足够的密实饱满,需要应用1∶1模型试验;在施工之前,为了将管道内部残留的水分或者杂物排出去,需要利用空压机。完成了张拉作业工序之后,需要在24h内进行压浆工序,这样压浆过程中压浆压力的稳定性才可以得到保证。 3.2.3、封锚
通过研究发现,在公路桥梁施工过程中,预应力技术施工工艺的最后一道工序就是封锚,完成了张拉作业之后,利用具有较高强度的水泥砂浆来封闭卡住钢绞线的锚具。在封锚的过程中,需要尽量排尽孔道内的空气,接着在预应力孔道中灌注水泥浆,等到水泥浆的强度达到一定要求之后,剪短暴露在外面的鋼绞线,同时在锚具的位置绑扎钢筋,对模块进行安装,并且在混凝土中包裹锚具
3.3、站在预应力的角度,分析如何控制施工质量
在施工过程中,员工应当严格遵照国家颁布的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》和相关的法律法规要求,运用预应力技术时要经过严格的计算配比以及混凝土结构分析。在施工作业中应当注意各个相关参数的变化情况,使其处于标准范围内,控制张拉应力。预应力筋外皮是预应力的保护层,为了保护它不被外力刺破,施工时应当避免出现猛插、猛放的现象。特别是在对钢筋焊接时,不能将预应力筋作为搭接线。预应力的孔道、孔道接口处、排气孔管和灌浆孔都是容易出现问题的点位,在施工时应当小心谨慎,多次检查。除此之外,还有外露的气孔端和灌浆孔也需要进行密封处理检查,减小异物进入孔道的几率,尽可能地避免发生堵塞管孔的情况。对于孔道较长的工程来说,一次压浆肯定是不能达到相关标准和理想水平的,在二次压浆时可以利用预应力孔道,提高压浆的质量。不过这种二次压浆必须在一次压浆初凝后才能进行。在施工过程中,应当禁止使用直接加水的方式来增加水泥浆的流动性。这主要是因为需要保障水泥、浆水和外加剂的使用量,减小建筑成本,避免不必要的浪费。若在压浆作业前,管道内就有残余的水分和其他杂物,应当及时清理,保证管道的干净后再进行压浆作业。疏通排气口和管道后,压浆作业需要从低往高处压,施工人员在高处观察孔道的孔眼,出现浓浆溢出的情况后,堵住排气口继续加压,待泌水全部流出后,再次塞住孔口。
4、结语
伴随着我国桥梁业的发展,预应力技术在其中所应用的范围不断扩大,新的形势下要展开对预应力技术在桥梁施工中的应用技术工序探究,就必须从预应力的选材基础做起,通过针对性的选用性价比高的预应力高绞线和锚具,并采取科学合理的预应力配筋方针布局,将所有配筋数据和配筋拉力进行有效的统计,在此基础上引入钢筋计算公式和预应力计算公式,科学合理的进行钢筋索数目的配筋工作,进而实现预应力的配筋的合理化铺垫,进而推动我国桥梁业朝着更高更新的方向发展。
参考文献:
[1]李锋.公路桥梁施工中预应力技术探讨[J].黑龙江交通科技,2014,04:99-100.
[2]徐大龙,谷函容.探析公路桥梁施工中预应力技术的应用[J].技术与市场,2014,07:175+177.
[3]万春光.公路桥梁施工中预应力技术探讨[J].黑龙江交通科技,2013,05:91+93.
[4]程善德.预应力技术在公路桥梁施工中的应用分析[J].科技创新与应用,2013,20:196.