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摘要:近年来,预应力混凝土结构凭借其能够充分利用材料高强性能、减小结构自重、防止混凝土裂缝以及增大桥梁跨度等优点在我国公路桥梁工程中得到了广泛的应用,然而预应力技术在公路桥梁施工中的应用还存在一些问题。
关键词:预应力技术;公路桥梁;施工
中图分类号:X734文献标识码: A
0前言
预应力作为一项被广泛应用到建筑和道路行业中的新技术,是现代科学不断发展和进步的产物,与传统的公路桥梁建设技术相比,由于预应力技术起步较晚,在公路桥梁建设中还存在部分不足。随着预应力技术应用领域的不断扩展,预应力技术在其实际应用中存在的很多问题都将得到有效地解决,预应力技术的发展空间也将越来越广泛。
1预应力在公路桥梁施工中的应用
1.1预应力钢绞线的选择
近几年,国内外选择预应力钢材主要是预应力的钢筋、冷拉钢丝、低松弛钢绞线等。其中,低松弛钢绞线的最新一代具有经济、使用方便、建筑美观等优点,已在桥梁、核电站等大型建筑上得到很好运用,也越来越受到国内外大型施工企业的重视。相比其他钢材,预应力钢绞线的使用可节约1 /3左右材料,其经济、社会效益也逐渐凸现出来。选择预应力钢绞线主要考虑性能参数(几何参数、伸长率、松弛情况等);在标准方面,考虑规格、尺寸、延伸率等。
1.2预应力锚具选择
选择预应力锚具,主要考虑机械锚固与摩阻锚固两方面。机械锚固是用机械加工的方式形成一个适合在预应力钢材端部使用的锚旋工作条件,并加以锚固;摩阻锚固主要是将预应力钢材形成锚旋作用将其“挤紧”,这一类型品种繁多,应用也相对广泛,穿索较方便,但损失较大,在连接方面不够便捷。
1.3预应力效应分析
在预应力混凝土施工实践中,首先假定预应力钢筋的分布图,然后对整体所能承受的极限状态进行应力分析,详细检查各截面应力的具体状态,当其不能满足施工实际要求时,应当改变钢筋的分布,以求设计出能够满足应力的有效分布图,即预应力筋、锚具和体系设计都取决于效应的分析。在损失方面主要包括瞬间损失与后期损失两种。
1.4预应力技术在路桥钢筋混凝土结构中应用
混凝土裂缝是常见的质量通病,尤其是在大型公路桥梁施工中极容易出现混凝土裂缝。将预应力技术应用到钢筋混凝土当中,可以避免出现裂缝,而且效果显著。预应力的集中应用是在公路桥梁混凝土的构建和结构使用之前,将受拉区的混凝土施压,在进行混凝土钢筋的张拉后,钢筋通过自身的回缩,让受拉区能预先感受到钢筋施加的压力。
1.5预应力技术在混凝土路面的应用
公路桥梁预应力技术在混凝土路面的应用,其原理大致和钢筋混凝土结构中的应用相似,都是依靠预应力钢筋的配置对路面混凝土进行相关约束,使得路面延缓出现裂缝,甚至不出现裂缝。运用好混凝土路面的预应力技术,前期准备工作必不可少,路面交通荷载力、温度、湿度、摩擦约束等都要进行深人探讨,防止在施工期间出现收缩裂缝。这一技术在口前项口建设中已日趋成熟。
2公路桥梁施工中预应力技术的措施
2.1梁体扭曲措施以及工字梁破碎措施
工字梁进行张拉时,如果梁体出现侧线扭曲现象,则需要利用张拉的逐级分次对称。当张拉为第一次,张拉控制应力的 50%为施加逐孔预应力,张拉第一次顺序为右侧对角线和左侧对角线进行交叉。但是位置不够、马蹄宽度小,所以张拉为逐孔进行。当张拉第一孔时,达到 50%之后就可以进行千斤顶的拆卸,然后移动到第二孔,还是按照这个规律进行。当张拉第二次时,在张拉第一次顺序逐孔的基础上进行 80%张拉,为张拉第三次时。在张拉第二次顺序逐孔的基础上进行 100%张拉。
工字梁破碎是指张拉后工字梁的梁底端呈现混凝土破碎现象,它的措施主要有两步。第一,梁体预制中设置一块橡胶板,橡胶板的厚度为 2-3 cm之间,长度为 1 m,设置到底模的端部。当梁体进行张拉之后,就会让橡胶板受到压力而产生变形,从而增加了受压面积,让集中压应力在梁端混凝土中越来越小,保证了梁端底部混凝土没有出现破碎现象。第二,当梁体预制过程中,设置一块倒角,倒角的竖向为 10 cm,梁长为 20 cm。当梁体进行张拉之后,就会有效的进行受压面积底部的增大。
2.2先张法施工措施以及后张法施工措施 先张法施工措施是指整批多根预应力筋放张和均匀放张,它主要措施为千斤顶法或者砂箱法。当采取千斤顶法时,需要注意放张不能一次性完成,必须分成数次完成。当采取砂箱法时,需要注意放张的速度必须具有一致性以及均匀性。如果钢筋为一根时,主要措施为螺母拧松法。这种方法需要注意的是,不可以将一根力筋一次性松到位,必须向松两侧在松中间。 后张法施工措施是指空心桥梁张拉时进行缺陷的克服,它的主要措施有三步。第一,张拉过程中所出现的局部应力集中对于梁端布筋来说,应当把他们充分考虑在内,进行横向分布螺旋筋的数量或者横向分布钢筋的数量,对梁端混凝土和封锚端的几何尺寸进行适当的增加。第二,通过设计要求来设计预应力筋张拉,如果设计中没有标明顺序,则需要采取张拉的逐级对称和分层对称。第三,对梁混凝土浇筑进行严格的施工控制,保证了梁混凝土浇筑的质量,尤其是锚垫板之后进行的混凝土振捣得到了加强。
2.3预应力损失巨大措施
预应力损失巨大措施主要有三步。第一,对预应力的所有工序和材料进行质量控制的加强和检验的加强,通过规范组织的严格执行,从而避免了施工中施工行为不规范或者预应力材料不合格所引起的預应力损失巨大。第二,对梁体混凝土进行龄期的严格控制。当梁体张拉之前,为了避免出现过早张拉的现象,必须要对龄期以及梁体混凝土强度进行严格要求控制。在设计过程中,为了减少因为混凝土徐变和混凝土收缩而产生的梁体反拱度巨大、预应力损失巨大现象,必须对龄期进行 10 天以上张拉的规定。第三,石英砂的良好级配。当采取砂箱法放张的先张法施工时,需要用拥有良好级配的石英砂。后砂箱的预应力施加压缩值需要比 0.5 mm 小,1/3 与 2/5 之间的砂箱长度为装砂量。
3 结语
一个合理的施工方案的选定,必须根据桥址处的地质条件、水文条件、桥梁结构体系、环境条件以及施工条件等诸多因素,经过综合考虑和反复论证比选之后才能加以确定,使之在基础施工及其桥梁使用期间,不仅基础自身的安全可靠性和耐久性得到保障,而且对桥址周围环境可能产生的危害减低到最小程度。
参考文献:
[1]刘哲.公路桥梁施工中预应力技术施工[J].中国科技博览,2012.
[2]曾军.浅论公路桥梁施工中预应力技术施工质量控制[J].广西质量监督导报,2008.
[3]朱奋鹏.对公路桥梁施工中预应力技术施工质量控制的探讨[J].现代经济信息,2009.
关键词:预应力技术;公路桥梁;施工
中图分类号:X734文献标识码: A
0前言
预应力作为一项被广泛应用到建筑和道路行业中的新技术,是现代科学不断发展和进步的产物,与传统的公路桥梁建设技术相比,由于预应力技术起步较晚,在公路桥梁建设中还存在部分不足。随着预应力技术应用领域的不断扩展,预应力技术在其实际应用中存在的很多问题都将得到有效地解决,预应力技术的发展空间也将越来越广泛。
1预应力在公路桥梁施工中的应用
1.1预应力钢绞线的选择
近几年,国内外选择预应力钢材主要是预应力的钢筋、冷拉钢丝、低松弛钢绞线等。其中,低松弛钢绞线的最新一代具有经济、使用方便、建筑美观等优点,已在桥梁、核电站等大型建筑上得到很好运用,也越来越受到国内外大型施工企业的重视。相比其他钢材,预应力钢绞线的使用可节约1 /3左右材料,其经济、社会效益也逐渐凸现出来。选择预应力钢绞线主要考虑性能参数(几何参数、伸长率、松弛情况等);在标准方面,考虑规格、尺寸、延伸率等。
1.2预应力锚具选择
选择预应力锚具,主要考虑机械锚固与摩阻锚固两方面。机械锚固是用机械加工的方式形成一个适合在预应力钢材端部使用的锚旋工作条件,并加以锚固;摩阻锚固主要是将预应力钢材形成锚旋作用将其“挤紧”,这一类型品种繁多,应用也相对广泛,穿索较方便,但损失较大,在连接方面不够便捷。
1.3预应力效应分析
在预应力混凝土施工实践中,首先假定预应力钢筋的分布图,然后对整体所能承受的极限状态进行应力分析,详细检查各截面应力的具体状态,当其不能满足施工实际要求时,应当改变钢筋的分布,以求设计出能够满足应力的有效分布图,即预应力筋、锚具和体系设计都取决于效应的分析。在损失方面主要包括瞬间损失与后期损失两种。
1.4预应力技术在路桥钢筋混凝土结构中应用
混凝土裂缝是常见的质量通病,尤其是在大型公路桥梁施工中极容易出现混凝土裂缝。将预应力技术应用到钢筋混凝土当中,可以避免出现裂缝,而且效果显著。预应力的集中应用是在公路桥梁混凝土的构建和结构使用之前,将受拉区的混凝土施压,在进行混凝土钢筋的张拉后,钢筋通过自身的回缩,让受拉区能预先感受到钢筋施加的压力。
1.5预应力技术在混凝土路面的应用
公路桥梁预应力技术在混凝土路面的应用,其原理大致和钢筋混凝土结构中的应用相似,都是依靠预应力钢筋的配置对路面混凝土进行相关约束,使得路面延缓出现裂缝,甚至不出现裂缝。运用好混凝土路面的预应力技术,前期准备工作必不可少,路面交通荷载力、温度、湿度、摩擦约束等都要进行深人探讨,防止在施工期间出现收缩裂缝。这一技术在口前项口建设中已日趋成熟。
2公路桥梁施工中预应力技术的措施
2.1梁体扭曲措施以及工字梁破碎措施
工字梁进行张拉时,如果梁体出现侧线扭曲现象,则需要利用张拉的逐级分次对称。当张拉为第一次,张拉控制应力的 50%为施加逐孔预应力,张拉第一次顺序为右侧对角线和左侧对角线进行交叉。但是位置不够、马蹄宽度小,所以张拉为逐孔进行。当张拉第一孔时,达到 50%之后就可以进行千斤顶的拆卸,然后移动到第二孔,还是按照这个规律进行。当张拉第二次时,在张拉第一次顺序逐孔的基础上进行 80%张拉,为张拉第三次时。在张拉第二次顺序逐孔的基础上进行 100%张拉。
工字梁破碎是指张拉后工字梁的梁底端呈现混凝土破碎现象,它的措施主要有两步。第一,梁体预制中设置一块橡胶板,橡胶板的厚度为 2-3 cm之间,长度为 1 m,设置到底模的端部。当梁体进行张拉之后,就会让橡胶板受到压力而产生变形,从而增加了受压面积,让集中压应力在梁端混凝土中越来越小,保证了梁端底部混凝土没有出现破碎现象。第二,当梁体预制过程中,设置一块倒角,倒角的竖向为 10 cm,梁长为 20 cm。当梁体进行张拉之后,就会有效的进行受压面积底部的增大。
2.2先张法施工措施以及后张法施工措施 先张法施工措施是指整批多根预应力筋放张和均匀放张,它主要措施为千斤顶法或者砂箱法。当采取千斤顶法时,需要注意放张不能一次性完成,必须分成数次完成。当采取砂箱法时,需要注意放张的速度必须具有一致性以及均匀性。如果钢筋为一根时,主要措施为螺母拧松法。这种方法需要注意的是,不可以将一根力筋一次性松到位,必须向松两侧在松中间。 后张法施工措施是指空心桥梁张拉时进行缺陷的克服,它的主要措施有三步。第一,张拉过程中所出现的局部应力集中对于梁端布筋来说,应当把他们充分考虑在内,进行横向分布螺旋筋的数量或者横向分布钢筋的数量,对梁端混凝土和封锚端的几何尺寸进行适当的增加。第二,通过设计要求来设计预应力筋张拉,如果设计中没有标明顺序,则需要采取张拉的逐级对称和分层对称。第三,对梁混凝土浇筑进行严格的施工控制,保证了梁混凝土浇筑的质量,尤其是锚垫板之后进行的混凝土振捣得到了加强。
2.3预应力损失巨大措施
预应力损失巨大措施主要有三步。第一,对预应力的所有工序和材料进行质量控制的加强和检验的加强,通过规范组织的严格执行,从而避免了施工中施工行为不规范或者预应力材料不合格所引起的預应力损失巨大。第二,对梁体混凝土进行龄期的严格控制。当梁体张拉之前,为了避免出现过早张拉的现象,必须要对龄期以及梁体混凝土强度进行严格要求控制。在设计过程中,为了减少因为混凝土徐变和混凝土收缩而产生的梁体反拱度巨大、预应力损失巨大现象,必须对龄期进行 10 天以上张拉的规定。第三,石英砂的良好级配。当采取砂箱法放张的先张法施工时,需要用拥有良好级配的石英砂。后砂箱的预应力施加压缩值需要比 0.5 mm 小,1/3 与 2/5 之间的砂箱长度为装砂量。
3 结语
一个合理的施工方案的选定,必须根据桥址处的地质条件、水文条件、桥梁结构体系、环境条件以及施工条件等诸多因素,经过综合考虑和反复论证比选之后才能加以确定,使之在基础施工及其桥梁使用期间,不仅基础自身的安全可靠性和耐久性得到保障,而且对桥址周围环境可能产生的危害减低到最小程度。
参考文献:
[1]刘哲.公路桥梁施工中预应力技术施工[J].中国科技博览,2012.
[2]曾军.浅论公路桥梁施工中预应力技术施工质量控制[J].广西质量监督导报,2008.
[3]朱奋鹏.对公路桥梁施工中预应力技术施工质量控制的探讨[J].现代经济信息,2009.