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摘要:随着社会城市化发展进程的逐渐加快,在桥梁施工技术中预应力的应用也逐渐趋于广泛,预应力张拉施工工艺相比来说较为复杂,因此在实际施工过程中有一定的质量问题存在。本文主要对桥梁工程施工中预应力技术进行了详细的分析及阐述。
关键词:路桥施工;预应力技术;应用
中图分类号: U448 文献标识码: A
引言
当前我国的城市建设速度不断增快,桥梁工程的施工在不断增加,预应力技术的应用使工程施工中的许多问题得到了很好的解决,是当前应用最广泛的施工技术之一。但是当前预应力技术在桥梁施工过程中还存在着一些问题,比较容易受到外界因素的影响而对工程的施工质量也会造成一定的影响。因此在桥梁工程施工过程中要对预应力技术的影响因素进行尽可能的避免,要注意采取一些质量控制措施来保证工程的施工质量。
一、预应力施工技术的特点
1、优点分析
作为一种改善结构力学性能的施工技术,预应力技术的应用可以使结构的抗弯、抗拉、抗剪能力大大增强,从而很好的保证结构的力学性能稳定性。如果将预应力技术应用在桥梁施工中,还可以在一定程度上调节桥梁结构的内应力,使桥梁结构更加稳定,整体性更高。尤其是在跨度较大的桥梁施工中,预应力技术的应用更是非常有必要的,其还能够减轻桥梁的自重,提高桥梁的施工质量。
2、缺点分析
虽然预应力技术在桥梁施工中具有较多的应用优势,但是就目前的施工技术水平而言,在桥梁施工中使用预应力技术还是存在一定不足之处的。值得一提的是,这些不足之处并非是对预应力结构的施工质量而言,而是对其施工过程的难易程度而言。采用预应力技术进行桥梁施工,会比常规施工方式难度更大,很多机细节难易掌控,对混凝土等施工材料的性能要求较高,若不能达到这些要求,预应力技术的应用反而会影响到桥梁的施工质量。这也是当前预应力技术推广应用过程中面临的最大难题。
二、预应力技术在桥梁中的应用
1、在钢绞线中的应用
将预应力技术应用在钢绞线中是目前桥梁施工中最常采用的技术方法。采用预应力钢绞线不但能够减少钢材的使用,还能够减轻桥梁自重,增大构件美观,提高桥梁施工的经济效益和社会效益。目前在实践中一般多采用冷拉预应力钢丝、预应力钢筋、普通预应力钢绞线、低松弛钢绞线等形式作为桥梁的钢绞线。在实际的工程施工中,钢绞线的选择需要根据工程条件、成本造价以及施工技术条件来选择合理的性能参数与规格标准,以保证桥梁施工的质量和成本都得到有效控制。
2、在锚具中的应用
当桥梁的施工采用后张法预应力混凝土结构形式时,会使用预应力锚具进行施工。而目前所使用的锚具主要有两种—摩阻锚固和机械锚固,前者是利用楔形锚具将预应力钢材“挤紧”形成锚旋作用的原理,其特点是锚具应力损失较小、连接比较方便并且可以在未灌浆前重复地张扣或放松使预应力得以调整;后者则是通过在预应力钥材的端部采用机械加工而形成一个适宜锚碇工作的条件来加以锚固,通常用于锚旋集束型高强钢丝或者高强度粗钢筋。
3、预应力体系设计
我国常采用预应力混凝土连续梁桥这种桥型,因为它整体性能好、具有很强的抗震性,特别是在主梁变形挠曲线平缓,桥面伸缩缝上一般仅设二道,行车舒适。而这种预应力混凝土桥梁的预应力体系的设计一般采用OVM和XYM体系,这种体系在顶板纵向钢束都是采用平竖弯曲相结合的空间曲线,将锚固集中在腹板顶部承托上,使底板钢束尽可能的靠近齿板处锚固。这样的顶板布束使预应力具有最大力臂,能较大限度地发挥力学效应以,较短的传力路线分布在全截面上。同时,顶、底板钢束若按S线型锚固于设计的位置上,则能够消除集中锚固点所产生的横向力。
4、分析预应力的效应
在对预应力混凝土结构进行设计及实践的过程中,一般是按照施工检验对预应力钢束的分布图进行假设,随后则对应力进行分析,对结构各部截面的应力状态进行检查,当实际检查结果无法与施工要求相满足时,则运用对钢束分布进行改进的方式,通过分析尝试,促使应力要求的钢束分布得到确定。因此,预应力效应的分析对预应力筋、预应力体系设计以及预应力锚具等发挥着决定性作用。预应力损失的计算主要包括两方面内容:瞬时损失和后期损失。瞬时损失的损失值是指在钢束锚固之前或锚固中形成的。在后张预应力混凝土结构中,通常具有钢束和预留孔道之间的摩擦损失、张拉时构件长度的缩短等。而后期损失主要是指在钢束锚固后产生的损失,其中包含有混凝土收缩、钢束送死、后期预应力张拉导致前期钢束预应力降低等。
5、预应力技术在桥梁受弯构件中的应用
桥梁的受弯构件对桥梁工程的施工质量和使用寿命具有重要影响,因此必须合理科学应用预应力技术,把高强度的碳纤维有效加固到受弯构件中,使得受弯构件在桥梁项目的施工和使用时,即使面临承受荷载超出极限压应力的情况下,通过碳纤维的强拉应力发挥,也能有效降低受弯构件发生损坏的可能性,延长桥梁工程的使用寿命。
6、预应力技术在桥梁混凝土结构中的应用
预应力技术在桥梁混凝土结构中的应用也是十分重要的,在混凝土结构中合理运用预应力技术,以此来保证混凝土的结构强度以及材料的应力预算问题都得到很好的解决。在施工过程中,保证预应力技术的应用符合标准以确保桥梁的施工质量安全以及使用寿命的延长。在当前我国的预应力技术在混凝土结构中的应用主要包括混凝土箱梁以及混凝土多跨连续梁、混凝土路面和混凝土简支梁等等,这对于施工质量的保障来说至关重要。
7、预应力技术在桥梁预制板的合理应用
我国桥梁建设的一个使用最广泛的模件就是预制板,预制板的质量问题对于桥梁的施工质量有很重大的影响。预应力在桥梁预制板的制造过程中,科学合理的应用才能够保障预制板的质量,提高预制板的稳固性以及抗震性,桥梁的预制板需要用高强的钢绞线作为其预应力筋。
三、施工材料及安全控制的措施
1、施工材料的控制
桥梁工程预应力施工材料的管理加强,对各类施工材料进行布置的过程中应严格按照施工计划及施工要求进行,相关技术人员应对各类施工材料进行有效的检测,确保其与施工要求及产品质量要求后即可入场使用。在入场后应结合总体平面的要求来对材料实施有序的堆放。分开对规格及品种不同的材料进行堆放,并对必要的防水及防潮设施进行设置。采用严密覆盖的方式,避免钢筋出现生锈、水泥出现受潮等现象发生。运用标示牌在材料存储仓库及施工现场材料堆放地进行设置,并在标示牌上对施工材料的规格、品种、检验状态以及产地等标注清楚。
2、预应力施工的安全控制
桥梁工程预应力施工中应对完善的施工安全措施进行合理的制定,对市政桥梁工程质量提升中发挥着重要的作用。禁止未通过技术较低及培训的施工人员对施工机械设备进行操作,避免有违章操作现象发生。严格按照相关操作规程及要求对张拉进行操作,在千斤顶的后方对张拉防护墙进行安放,避免夹片及钢绞线飞出对人员造成损伤。当施工过程中对临时用电进行使用时,应根据施工要求进行运用。在实际操作措施中禁止千斤顶后方区域有人员通过。在张拉的过程中,保持缓慢的降压及升压速度,确保两端的压力处于同步状态,避免突然有升压及降压现象发生。在张拉施工之前,应对安全阀进行调整,使其达到规范数值要求。若张拉过程中有异常现象产生,例如油表完整数、异常响动以及伸长值等问题,都应对设备进行暂停,当技术人员对故障找出并排除之后即可对张拉施工进行操作。其次,对张拉进行加力时,禁止对张拉设備进行碰撞或敲击。
结束语
综上所述,预应力技术在当前桥梁工程的施工过程中应用十分广泛,预应力的使用十分广泛,在解决当前一些施工过程中的质量问题上发挥了巨大的作用。预应力的施工工艺以及施工工序十分复杂,其技术要求的专业性很高,需要相关的专业操作人员在工程施工中按照标准进行。虽然在当前的桥梁施工过程仍然还存在着一些问题,但是只要按照标准执行预应力技术,抓好工程的每一道工序,加强环节质量控制,这样才能推进预应力技术的进步以及我国的桥梁建设事业稳定向前。
参考文献
[1]徐晋英.预应力技术在桥梁施工中的应用研究[J].山西建筑,2012
[2]田新瑞.桥梁施工中的预应力技术[J].中华建设,2012.
[3]刘矿军.桥梁施工中预应力技术应用[J].黑龙江交通科技,2012.
关键词:路桥施工;预应力技术;应用
中图分类号: U448 文献标识码: A
引言
当前我国的城市建设速度不断增快,桥梁工程的施工在不断增加,预应力技术的应用使工程施工中的许多问题得到了很好的解决,是当前应用最广泛的施工技术之一。但是当前预应力技术在桥梁施工过程中还存在着一些问题,比较容易受到外界因素的影响而对工程的施工质量也会造成一定的影响。因此在桥梁工程施工过程中要对预应力技术的影响因素进行尽可能的避免,要注意采取一些质量控制措施来保证工程的施工质量。
一、预应力施工技术的特点
1、优点分析
作为一种改善结构力学性能的施工技术,预应力技术的应用可以使结构的抗弯、抗拉、抗剪能力大大增强,从而很好的保证结构的力学性能稳定性。如果将预应力技术应用在桥梁施工中,还可以在一定程度上调节桥梁结构的内应力,使桥梁结构更加稳定,整体性更高。尤其是在跨度较大的桥梁施工中,预应力技术的应用更是非常有必要的,其还能够减轻桥梁的自重,提高桥梁的施工质量。
2、缺点分析
虽然预应力技术在桥梁施工中具有较多的应用优势,但是就目前的施工技术水平而言,在桥梁施工中使用预应力技术还是存在一定不足之处的。值得一提的是,这些不足之处并非是对预应力结构的施工质量而言,而是对其施工过程的难易程度而言。采用预应力技术进行桥梁施工,会比常规施工方式难度更大,很多机细节难易掌控,对混凝土等施工材料的性能要求较高,若不能达到这些要求,预应力技术的应用反而会影响到桥梁的施工质量。这也是当前预应力技术推广应用过程中面临的最大难题。
二、预应力技术在桥梁中的应用
1、在钢绞线中的应用
将预应力技术应用在钢绞线中是目前桥梁施工中最常采用的技术方法。采用预应力钢绞线不但能够减少钢材的使用,还能够减轻桥梁自重,增大构件美观,提高桥梁施工的经济效益和社会效益。目前在实践中一般多采用冷拉预应力钢丝、预应力钢筋、普通预应力钢绞线、低松弛钢绞线等形式作为桥梁的钢绞线。在实际的工程施工中,钢绞线的选择需要根据工程条件、成本造价以及施工技术条件来选择合理的性能参数与规格标准,以保证桥梁施工的质量和成本都得到有效控制。
2、在锚具中的应用
当桥梁的施工采用后张法预应力混凝土结构形式时,会使用预应力锚具进行施工。而目前所使用的锚具主要有两种—摩阻锚固和机械锚固,前者是利用楔形锚具将预应力钢材“挤紧”形成锚旋作用的原理,其特点是锚具应力损失较小、连接比较方便并且可以在未灌浆前重复地张扣或放松使预应力得以调整;后者则是通过在预应力钥材的端部采用机械加工而形成一个适宜锚碇工作的条件来加以锚固,通常用于锚旋集束型高强钢丝或者高强度粗钢筋。
3、预应力体系设计
我国常采用预应力混凝土连续梁桥这种桥型,因为它整体性能好、具有很强的抗震性,特别是在主梁变形挠曲线平缓,桥面伸缩缝上一般仅设二道,行车舒适。而这种预应力混凝土桥梁的预应力体系的设计一般采用OVM和XYM体系,这种体系在顶板纵向钢束都是采用平竖弯曲相结合的空间曲线,将锚固集中在腹板顶部承托上,使底板钢束尽可能的靠近齿板处锚固。这样的顶板布束使预应力具有最大力臂,能较大限度地发挥力学效应以,较短的传力路线分布在全截面上。同时,顶、底板钢束若按S线型锚固于设计的位置上,则能够消除集中锚固点所产生的横向力。
4、分析预应力的效应
在对预应力混凝土结构进行设计及实践的过程中,一般是按照施工检验对预应力钢束的分布图进行假设,随后则对应力进行分析,对结构各部截面的应力状态进行检查,当实际检查结果无法与施工要求相满足时,则运用对钢束分布进行改进的方式,通过分析尝试,促使应力要求的钢束分布得到确定。因此,预应力效应的分析对预应力筋、预应力体系设计以及预应力锚具等发挥着决定性作用。预应力损失的计算主要包括两方面内容:瞬时损失和后期损失。瞬时损失的损失值是指在钢束锚固之前或锚固中形成的。在后张预应力混凝土结构中,通常具有钢束和预留孔道之间的摩擦损失、张拉时构件长度的缩短等。而后期损失主要是指在钢束锚固后产生的损失,其中包含有混凝土收缩、钢束送死、后期预应力张拉导致前期钢束预应力降低等。
5、预应力技术在桥梁受弯构件中的应用
桥梁的受弯构件对桥梁工程的施工质量和使用寿命具有重要影响,因此必须合理科学应用预应力技术,把高强度的碳纤维有效加固到受弯构件中,使得受弯构件在桥梁项目的施工和使用时,即使面临承受荷载超出极限压应力的情况下,通过碳纤维的强拉应力发挥,也能有效降低受弯构件发生损坏的可能性,延长桥梁工程的使用寿命。
6、预应力技术在桥梁混凝土结构中的应用
预应力技术在桥梁混凝土结构中的应用也是十分重要的,在混凝土结构中合理运用预应力技术,以此来保证混凝土的结构强度以及材料的应力预算问题都得到很好的解决。在施工过程中,保证预应力技术的应用符合标准以确保桥梁的施工质量安全以及使用寿命的延长。在当前我国的预应力技术在混凝土结构中的应用主要包括混凝土箱梁以及混凝土多跨连续梁、混凝土路面和混凝土简支梁等等,这对于施工质量的保障来说至关重要。
7、预应力技术在桥梁预制板的合理应用
我国桥梁建设的一个使用最广泛的模件就是预制板,预制板的质量问题对于桥梁的施工质量有很重大的影响。预应力在桥梁预制板的制造过程中,科学合理的应用才能够保障预制板的质量,提高预制板的稳固性以及抗震性,桥梁的预制板需要用高强的钢绞线作为其预应力筋。
三、施工材料及安全控制的措施
1、施工材料的控制
桥梁工程预应力施工材料的管理加强,对各类施工材料进行布置的过程中应严格按照施工计划及施工要求进行,相关技术人员应对各类施工材料进行有效的检测,确保其与施工要求及产品质量要求后即可入场使用。在入场后应结合总体平面的要求来对材料实施有序的堆放。分开对规格及品种不同的材料进行堆放,并对必要的防水及防潮设施进行设置。采用严密覆盖的方式,避免钢筋出现生锈、水泥出现受潮等现象发生。运用标示牌在材料存储仓库及施工现场材料堆放地进行设置,并在标示牌上对施工材料的规格、品种、检验状态以及产地等标注清楚。
2、预应力施工的安全控制
桥梁工程预应力施工中应对完善的施工安全措施进行合理的制定,对市政桥梁工程质量提升中发挥着重要的作用。禁止未通过技术较低及培训的施工人员对施工机械设备进行操作,避免有违章操作现象发生。严格按照相关操作规程及要求对张拉进行操作,在千斤顶的后方对张拉防护墙进行安放,避免夹片及钢绞线飞出对人员造成损伤。当施工过程中对临时用电进行使用时,应根据施工要求进行运用。在实际操作措施中禁止千斤顶后方区域有人员通过。在张拉的过程中,保持缓慢的降压及升压速度,确保两端的压力处于同步状态,避免突然有升压及降压现象发生。在张拉施工之前,应对安全阀进行调整,使其达到规范数值要求。若张拉过程中有异常现象产生,例如油表完整数、异常响动以及伸长值等问题,都应对设备进行暂停,当技术人员对故障找出并排除之后即可对张拉施工进行操作。其次,对张拉进行加力时,禁止对张拉设備进行碰撞或敲击。
结束语
综上所述,预应力技术在当前桥梁工程的施工过程中应用十分广泛,预应力的使用十分广泛,在解决当前一些施工过程中的质量问题上发挥了巨大的作用。预应力的施工工艺以及施工工序十分复杂,其技术要求的专业性很高,需要相关的专业操作人员在工程施工中按照标准进行。虽然在当前的桥梁施工过程仍然还存在着一些问题,但是只要按照标准执行预应力技术,抓好工程的每一道工序,加强环节质量控制,这样才能推进预应力技术的进步以及我国的桥梁建设事业稳定向前。
参考文献
[1]徐晋英.预应力技术在桥梁施工中的应用研究[J].山西建筑,2012
[2]田新瑞.桥梁施工中的预应力技术[J].中华建设,2012.
[3]刘矿军.桥梁施工中预应力技术应用[J].黑龙江交通科技,2012.