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【摘 要】 随着公路桥梁的迅猛发展和不断壮大,预应力技术的运用变得愈加复杂和成熟,其重要性也体现的越来越明显。预应力技术所具有的优越性更是独一无二,甚至无可取代。对科学技术的不断创新和研究,会在未来的某天让预应力技术达到一个更高的水平。本文对预应力技术在公路桥梁施工中的应用进行了探讨。
【关键词】 桥梁施工;预应力;混凝土
一、预应力技术在公路桥梁施工中的概况
预应力技术主要是为了改善结构服役的表现,预应力技术的运用首先是在是施工过程中对结构预先施加压力,那么在结构服役期间预加的压力就可以抵消部分负荷所导致的拉力,使得结构尽可能少的遭受破坏,或者使得结构在正常使用的情况下较相同的桥梁使用时间更长,而且出现的裂缝更少。预应力技术在公路桥梁施工中的运用不仅能够更大限度的加强桥梁主体结构的质量,而且也能够使得公路桥梁施工过程中所用到的材料更少,这就可以更大限度的节省工程资金。另外预应力技术在公路桥梁施工中的运用能够使得公路桥梁的质量更轻,那么需要主拉应力就会更小,使得桥梁的抗裂作用得到更好的体现,同时也会使得公路桥梁的结构强度得到更大的增强,那么施工人员在进行公路桥梁的施工过程中就能够更加便捷的进行施工,使得公路桥梁的安全性得到较好的体现。预应力技术的运用相对于传统的施工技术而言,不仅能够保障工程的施工质量,而且还可以有效的节省施工材料、缩短施工周期、延长工程使用时间,这样就可以使得工程建造所需要的资金更少,这对于公路桥梁的施工是有重要作用的。
二、公路桥梁施工中主要的预应力技术应用
1、先张法
先张法预应力技术是首先将预应力钢筋进行张拉并固定,其后再浇筑混凝土,待混凝土的强度达到施工要求之后再张放预应力钢筋,放张之后预应力钢筋会发生回缩,在钢筋和混凝土两者之间的粘聚力作用会抑制钢筋的回缩,从而将先加到钢筋上的力传递到混凝土中,从而使混凝土获得预加应力的作用。先张法中采用的预应力钢筋通常为预应力钢束,钢束主要是由具有较高强度的钢丝或者是钢绞线制成,先张法的预应力钢筋配筋方式一般采用直线方式,所以预加应力的作用点不能够随弯矩的变化而变化,这在一定程度上限制了先張法技术在大跨度桥梁上的应用。但先张法技术的施工工序相对简便可行,在张拉的过程中锚具为临时固定,可以重复使用,其经济性能和安全质量问题有很大的保障。
2、后张法
后张法预应力混凝土技术,首先浇筑混凝土构件,待混凝土构件的强度达到要求之后从预留的孔道位置处添加预应力钢筋,构件自身为支座来对钢筋进行张拉,在张拉的过程中混凝土构件受压,当张拉的控制应力时用锚具将预应力钢筋固定,使得混凝土构件获得预加应力的作用。后张法预应力技术需要专门的锚具来进行锚固,预应力钢筋的配筋方式一般采用曲线配筋的方式,在不同的截面和不同的作用点位置处可以随荷载弯矩的变化做出适当的调整,所以后张法技术在大跨度桥梁施工的应用较为广泛。在后张法施工过程中孔道的预留是一道关键工序,孔道的位置和尺寸要严格按照设计图纸施工,孔道的直径应比预应力筋的直径、钢筋对焊接头处外径或需过孔道的锚具或连接器外径大10~15mm,预应力筋孔道之间、孔道与构件边沿之间的净间隔不应小于25mm。
三、预应力技术在公路桥梁施工中的应用现状
在桥梁工程施工项目中,预应力混凝土主要采用的是高强度的钢材、高强度的混凝土,促使桥梁预应力混凝土结构具有一定的抗裂能力、抗渗性能、抗剪能力以及抗疲劳性能,同时可以有效地实现节约材料、混凝土、减小其截面的尺寸、降低自重以及防开裂等目的。
当下,在我国公路桥梁施工进程中,预应力技术的应用仍然有一些漏洞和技术自点,最突出的就是阻塞了波纹管的管路通道,主要由于在浇筑混凝土的过程中,波纹管出现了阻塞,这会造成预应力钢绞线不能正常穿过,或在拉拽预应力的同时,钢绞线延伸的长度与设计过程中计算的长度有不小的差异,假若发生这类情形,既会延误工程进度,导致人力、物力和财力的过度浪费,也不利于降低路桥施工的成本,妨碍了正常施工的进程。具体而言,致使管道阻塞的原因,首先就是在施工方,在建设施工的过程中,没有严格按照施工规范进行安装,造成了波纹管定位的不精确,才会引起的弯折扭曲的现象,也有可能是在混凝士浇筑的施工过程中,由于负责振捣的人员在振捣混凝土时操作的不规范,进而造成波纹管局部的破裂,这样的行为会影响混凝土水泥浆渗漏到波纹管中,造成堵管的现象。其次就是波纹管自身的质量存在严重的问题,才会引起漏浆堵管的发生。
四、公路桥梁施工中预应力技术控制要点
1、预应力钢筋的定位
在钢筋混凝土桥梁构件中出预应力钢筋还有其他许多密集的非预应力钢筋,两者之间在平面和立面上都存在着需要占位上的冲突点,所以在预应力钢筋布设的过程中要按照设计要求进行配筋,保证在平面和立面位置处都能够满足规范的相关要求,保证预应力钢筋不发生扭绞,同时要保证锚固端跟预应力钢筋是垂直相交,并且预应力钢筋要有30cm的平直段。在公路桥梁施工的过程中如果预应力钢筋经过结构物的洞口时要保证钢筋的连续性,一般可以采用在离洞口3cm左右位置处并束布置,当预应力钢筋跟普通钢筋的相关部位发生位置冲突时,经过计算分析要首先保证预应力筋的位置,将普通钢筋进行移位处理。
2、预应力筋的穿设
在预应力钢筋特别是后张法施工过程中,预应力筋布设形式一般为曲线形,同时存在较多超长和超曲的钢绞线束,所以在穿束的过程中要做好对波纹管的保护,如果出现波纹管的破坏要及时进行更换处理。对波纹管口一般用裹水泥浆的面纱进行封堵。待预应力钢筋穿设完成之后要对钢管位置、定位和固定情况、灌浆管和排气管的固定和通畅情况、管道外壁的完好和密封情况进行检查、矫正。
3、灌浆
在公路预应力桥梁结构中,灌浆是一个重要的施工环节,预应力钢筋的防腐蚀主要是通过高压灌浆来实现,同时预应力钢筋跟混凝土的共同作用也主要是通过高压注浆的方式解决。特别是在后张法施工过程中,由于钢绞线的布设方式较多为曲线方式,在这种情况下水泥浆的泌水蒸发会导致部分预应力钢筋得不到应有的保护,预应力筋在高应力(现代预应力结构中,预应力筋的应力通常在1000MPa以上)状态下对腐蚀损坏相当敏感(即应力腐蚀),造成预应力筋的腐蚀部位断面缺损,影响预应力混凝土结构的安全和耐久性。因此,灌浆质量的好坏直接影响到预应力筋的防腐蚀性能、预应力构造物的安全性能和耐久性能。孔道压浆的作用是保护预应力钢筋在长期工作中不被过早锈蚀,保证预应力筋与混凝土长期共同工作,更好地发挥预应力的有效作用,增强预应力构件的使用耐久性。要达到上述目的,孔道压浆必须做到孔道内水泥浆体的饱满和密实。在实际施工过程中为了更好的保证孔道压浆的效果应尽量采用真空灌浆的方式,在孔道的一端抽真空使之形成一定的真空度(约为-0.1MPa),将水泥浆从孔道的另一端灌入,同时要施加不小于0.7MPa的压力作用来提高压浆的饱满度和密实度。孔道压浆的材料要低水灰比和多成分,增加部分微膨胀剂和减水剂,其目的是为了增加灰浆的密实度,改善灰浆性能,从而达到高强和耐久的目的;降低水灰比,减少孔隙、泌水,消除离析现象;降低硬化灰浆的孔隙率,堵塞渗水通道;减少和补偿灰浆在凝结硬化过程中的收缩变形,防止裂缝的产生。
五、结束语
在公路桥梁施工的过程中采用预应力技术能够提高桥梁的适用性,减少钢材的用量,改善桥梁整体结构受力的稳定性。在实际施工过程中普通钢筋等的施工要以保证预应力钢筋的正常施工为前提,控制好预应力钢束的张拉环节,优化施工工序,确保预应力钢筋的位置准确,要保证灌浆的质量。但是,预应力技术在实际施工过程中还要受到桥梁结构的复杂程度、外部施工环境的各种因素的影响,同时预应力技术的发展还在不断进行中,本文是结合实际施工经验对公路桥梁施工中的预应力技术展开的探讨,为预应力技术的发展提供参考。
参考文献:
[1]耿德镇,徐海鹏.预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用[J].科技信息,2014,01:254.
[2]胥旸.预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用[J].科技信息,2014,09:194.
[3]李建峰.公路桥梁施工中预应力技术研究[J].价值工程,2014,06:111-112.
[4]张彩云.探究公路桥梁施工中预应力技术应用[J].黑龙江科技信息,2014,07:175.
【关键词】 桥梁施工;预应力;混凝土
一、预应力技术在公路桥梁施工中的概况
预应力技术主要是为了改善结构服役的表现,预应力技术的运用首先是在是施工过程中对结构预先施加压力,那么在结构服役期间预加的压力就可以抵消部分负荷所导致的拉力,使得结构尽可能少的遭受破坏,或者使得结构在正常使用的情况下较相同的桥梁使用时间更长,而且出现的裂缝更少。预应力技术在公路桥梁施工中的运用不仅能够更大限度的加强桥梁主体结构的质量,而且也能够使得公路桥梁施工过程中所用到的材料更少,这就可以更大限度的节省工程资金。另外预应力技术在公路桥梁施工中的运用能够使得公路桥梁的质量更轻,那么需要主拉应力就会更小,使得桥梁的抗裂作用得到更好的体现,同时也会使得公路桥梁的结构强度得到更大的增强,那么施工人员在进行公路桥梁的施工过程中就能够更加便捷的进行施工,使得公路桥梁的安全性得到较好的体现。预应力技术的运用相对于传统的施工技术而言,不仅能够保障工程的施工质量,而且还可以有效的节省施工材料、缩短施工周期、延长工程使用时间,这样就可以使得工程建造所需要的资金更少,这对于公路桥梁的施工是有重要作用的。
二、公路桥梁施工中主要的预应力技术应用
1、先张法
先张法预应力技术是首先将预应力钢筋进行张拉并固定,其后再浇筑混凝土,待混凝土的强度达到施工要求之后再张放预应力钢筋,放张之后预应力钢筋会发生回缩,在钢筋和混凝土两者之间的粘聚力作用会抑制钢筋的回缩,从而将先加到钢筋上的力传递到混凝土中,从而使混凝土获得预加应力的作用。先张法中采用的预应力钢筋通常为预应力钢束,钢束主要是由具有较高强度的钢丝或者是钢绞线制成,先张法的预应力钢筋配筋方式一般采用直线方式,所以预加应力的作用点不能够随弯矩的变化而变化,这在一定程度上限制了先張法技术在大跨度桥梁上的应用。但先张法技术的施工工序相对简便可行,在张拉的过程中锚具为临时固定,可以重复使用,其经济性能和安全质量问题有很大的保障。
2、后张法
后张法预应力混凝土技术,首先浇筑混凝土构件,待混凝土构件的强度达到要求之后从预留的孔道位置处添加预应力钢筋,构件自身为支座来对钢筋进行张拉,在张拉的过程中混凝土构件受压,当张拉的控制应力时用锚具将预应力钢筋固定,使得混凝土构件获得预加应力的作用。后张法预应力技术需要专门的锚具来进行锚固,预应力钢筋的配筋方式一般采用曲线配筋的方式,在不同的截面和不同的作用点位置处可以随荷载弯矩的变化做出适当的调整,所以后张法技术在大跨度桥梁施工的应用较为广泛。在后张法施工过程中孔道的预留是一道关键工序,孔道的位置和尺寸要严格按照设计图纸施工,孔道的直径应比预应力筋的直径、钢筋对焊接头处外径或需过孔道的锚具或连接器外径大10~15mm,预应力筋孔道之间、孔道与构件边沿之间的净间隔不应小于25mm。
三、预应力技术在公路桥梁施工中的应用现状
在桥梁工程施工项目中,预应力混凝土主要采用的是高强度的钢材、高强度的混凝土,促使桥梁预应力混凝土结构具有一定的抗裂能力、抗渗性能、抗剪能力以及抗疲劳性能,同时可以有效地实现节约材料、混凝土、减小其截面的尺寸、降低自重以及防开裂等目的。
当下,在我国公路桥梁施工进程中,预应力技术的应用仍然有一些漏洞和技术自点,最突出的就是阻塞了波纹管的管路通道,主要由于在浇筑混凝土的过程中,波纹管出现了阻塞,这会造成预应力钢绞线不能正常穿过,或在拉拽预应力的同时,钢绞线延伸的长度与设计过程中计算的长度有不小的差异,假若发生这类情形,既会延误工程进度,导致人力、物力和财力的过度浪费,也不利于降低路桥施工的成本,妨碍了正常施工的进程。具体而言,致使管道阻塞的原因,首先就是在施工方,在建设施工的过程中,没有严格按照施工规范进行安装,造成了波纹管定位的不精确,才会引起的弯折扭曲的现象,也有可能是在混凝士浇筑的施工过程中,由于负责振捣的人员在振捣混凝土时操作的不规范,进而造成波纹管局部的破裂,这样的行为会影响混凝土水泥浆渗漏到波纹管中,造成堵管的现象。其次就是波纹管自身的质量存在严重的问题,才会引起漏浆堵管的发生。
四、公路桥梁施工中预应力技术控制要点
1、预应力钢筋的定位
在钢筋混凝土桥梁构件中出预应力钢筋还有其他许多密集的非预应力钢筋,两者之间在平面和立面上都存在着需要占位上的冲突点,所以在预应力钢筋布设的过程中要按照设计要求进行配筋,保证在平面和立面位置处都能够满足规范的相关要求,保证预应力钢筋不发生扭绞,同时要保证锚固端跟预应力钢筋是垂直相交,并且预应力钢筋要有30cm的平直段。在公路桥梁施工的过程中如果预应力钢筋经过结构物的洞口时要保证钢筋的连续性,一般可以采用在离洞口3cm左右位置处并束布置,当预应力钢筋跟普通钢筋的相关部位发生位置冲突时,经过计算分析要首先保证预应力筋的位置,将普通钢筋进行移位处理。
2、预应力筋的穿设
在预应力钢筋特别是后张法施工过程中,预应力筋布设形式一般为曲线形,同时存在较多超长和超曲的钢绞线束,所以在穿束的过程中要做好对波纹管的保护,如果出现波纹管的破坏要及时进行更换处理。对波纹管口一般用裹水泥浆的面纱进行封堵。待预应力钢筋穿设完成之后要对钢管位置、定位和固定情况、灌浆管和排气管的固定和通畅情况、管道外壁的完好和密封情况进行检查、矫正。
3、灌浆
在公路预应力桥梁结构中,灌浆是一个重要的施工环节,预应力钢筋的防腐蚀主要是通过高压灌浆来实现,同时预应力钢筋跟混凝土的共同作用也主要是通过高压注浆的方式解决。特别是在后张法施工过程中,由于钢绞线的布设方式较多为曲线方式,在这种情况下水泥浆的泌水蒸发会导致部分预应力钢筋得不到应有的保护,预应力筋在高应力(现代预应力结构中,预应力筋的应力通常在1000MPa以上)状态下对腐蚀损坏相当敏感(即应力腐蚀),造成预应力筋的腐蚀部位断面缺损,影响预应力混凝土结构的安全和耐久性。因此,灌浆质量的好坏直接影响到预应力筋的防腐蚀性能、预应力构造物的安全性能和耐久性能。孔道压浆的作用是保护预应力钢筋在长期工作中不被过早锈蚀,保证预应力筋与混凝土长期共同工作,更好地发挥预应力的有效作用,增强预应力构件的使用耐久性。要达到上述目的,孔道压浆必须做到孔道内水泥浆体的饱满和密实。在实际施工过程中为了更好的保证孔道压浆的效果应尽量采用真空灌浆的方式,在孔道的一端抽真空使之形成一定的真空度(约为-0.1MPa),将水泥浆从孔道的另一端灌入,同时要施加不小于0.7MPa的压力作用来提高压浆的饱满度和密实度。孔道压浆的材料要低水灰比和多成分,增加部分微膨胀剂和减水剂,其目的是为了增加灰浆的密实度,改善灰浆性能,从而达到高强和耐久的目的;降低水灰比,减少孔隙、泌水,消除离析现象;降低硬化灰浆的孔隙率,堵塞渗水通道;减少和补偿灰浆在凝结硬化过程中的收缩变形,防止裂缝的产生。
五、结束语
在公路桥梁施工的过程中采用预应力技术能够提高桥梁的适用性,减少钢材的用量,改善桥梁整体结构受力的稳定性。在实际施工过程中普通钢筋等的施工要以保证预应力钢筋的正常施工为前提,控制好预应力钢束的张拉环节,优化施工工序,确保预应力钢筋的位置准确,要保证灌浆的质量。但是,预应力技术在实际施工过程中还要受到桥梁结构的复杂程度、外部施工环境的各种因素的影响,同时预应力技术的发展还在不断进行中,本文是结合实际施工经验对公路桥梁施工中的预应力技术展开的探讨,为预应力技术的发展提供参考。
参考文献:
[1]耿德镇,徐海鹏.预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用[J].科技信息,2014,01:254.
[2]胥旸.预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用[J].科技信息,2014,09:194.
[3]李建峰.公路桥梁施工中预应力技术研究[J].价值工程,2014,06:111-112.
[4]张彩云.探究公路桥梁施工中预应力技术应用[J].黑龙江科技信息,2014,07:175.