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【摘 要】随着经济的发展,国家加大了对基础建设的投入,桥梁工程逐步增多,这也推动了我国桥梁工程技术的发展,目前预应力混凝土桥梁在我国得到了广泛的应用。本文就主要围绕桥梁预应力工程的施工技术作了简单的探討,文章首先介绍了桥梁预应力工程的施工技术的原理,再重点介绍了具体的施工技术。
【关键词】桥梁;预应力混凝土;施工技术;原理
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
一.引言
随着我国国民经济实力的不断增强,我国的公路桥梁的建设事业也有了长足的发展,桥梁的建设在我国的交通建筑行业的地位也是越来越重要,近些年来,随着我国科学技术水平的快速发展,预应力桥梁已经成为了应用十分广泛的一种桥梁工程的施工技术。我国的预应力混凝土结构是在2O世纪5O年代发展起来的,最初试用于预应力钢筋混凝土轨枕,之后预应力混凝土在全国范围内推广。随着我国高等级公路建设的不断,预应力混凝土技术在公路桥梁工程中发展最快。桥梁上得到普遍的应用。但就目前预应力混凝土桥梁施工而言,仍存在很多问题,所以加强对桥梁预应力工程的施工技术的研究显得格外的重要。
二.基本原理
预应力混凝土虽然只有几十年的历史,然而人们对预应力原理的应用却由来已久。如中国古代的工匠早就运用预应力的原理来制作木桶。木桶的环向预应力通过套紧竹箍的方法产生。只要水对桶壁产生的环向拉应力不超过环向预应力,则桶壁木板之间将始终保持受压的紧密状态,木桶就不会开裂和漏水。混凝土的抗压强度虽高,而抗拉强度却很低,预应力筋可先穿入套管也可以后穿。通过对预期受拉的部位施加预应力的方法,就能克服混凝土抗拉强度低的弱点,达到利用预应力建成不开裂的结构。
根据混凝土浇筑和对预加应力材料施加应力的先后次序,将施加预应力方法归结为两种基本情况:在混凝土浇筑前对预加应力材料施加应力的方法,简称为先张(预压或预弯)法;而在混凝土浇筑、养护后对预加应力材料施加应力的方法,则简称为后张(后压)法。
三.桥梁预应力工程的施工技术
1.施工技术准备工作
(1)对施工现场补充调查和复核。根据新掌握的资料,结合施工单位的经验、技术和设备条件,对设计中需要变更、改进的地方向有关单位提出建议,并通过协商进行解决。对投标拟订的施工方案、施工计划、技术措施等作进一步地评价和研究。
(2)进一步了解桥位处的地质、水文和气象资料。了解设计标准、构造细节以及质量要求。详细理解设计中拟采用的施工方法。
(3)了解施工监理的有关文件以及建立程序。
(4)调查施工现场的料源、水电、运输便道、当地劳动力、可租赁的机械设备以及生活生产物质资料等,选择预制场地。
(5)组建工地实验室,进行地产材料的检验和料厂的选择,进行各种配合比的设计、实验和报验。
(6)修建施工临时设施,施工驻地建设,做好施工现场的“三通一平”。
(7)试验仪器、张拉设备的检验和标定。
(8)编制实施性的施工组织设计。
2. 孔道成型
预应力管道的成型可以通过预埋金属波纹管或塑料管来实现,然后在框架梁支撑筋安装完成之后再来进行波纹管的铺设,波纹管的铺设需要将其从梁端穿入之后再利用腹板箍筋来对其焊接定位。两根波纹管之间的连接需要通过大一号的波纹管接头来予以实现,长度取在300mm到350mm之间,在连接口处于套管中间以后再用胶带将其缠绕密封起来,通过这样一种方式来有效避免接缝处漏浆状况的发生。在此过程当中还需要注意的就是要保证两根波纹管在进行连接时接口处相互抵紧,这主要是为了保证穿筋时不发生翻皮。
3.下料
在进行下料之前首先要检查所使用的钢绞线是否满足设计当中提出的要求,然后还需要进一步对钢绞线的表面进行检查,保证其表面之上不存在裂纹、毛刺或者是机械损伤,如果有氧化铁皮或者是油迹就需要将其清理干净之后再投入使用。在安装工作进行之前,一般需要根据预应力坐标来确定出钢筋在梁上的准确放线位置,然后再将架立筋焊接到梁箍筋之上,此过程当中最为关键的一点就是要保证高度以及纵向上的误差不超出既定的要求,并在焊接工作完成之后进一步反复检查,在各个方面的指标都达到设计要求之后才能够进行波纹管穿管。
4.预应力钢绞线穿筋
预应力钢绞线一般是在波纹管安装完成之后穿入到已经埋设好的波纹管当中去,在穿筋过程当中要仔细观察,看张拉端预应力钢筋的外露长度是否满足张拉的实际要求,然后再对固定端的锚具垫板位置进行确定,其目的是希望能够尽可能的不发生重叠或者是脱离现象。在穿筋完成之后还需要进一步的将同束内的预应力钢绞线错开,这样便于以后进行锚具的安装。
5.张拉
在进行张拉之前首先还要对相关方面的设备进行校验:主要就是对于油压千斤顶作用力的测定与控制,这样一种要求的提出是为了尽可能的保证对张拉力的准确控制。在进行校验的过程当中,首先需要利用计量单位来对油压表进行检验,在其测试合格之后才能够应用到实际的施工过程当中去,然后还需要进一步的采用大吨位的砝码加载万能试验机来进行加载试验,同样需要在标定合格后才能够应用于施工。校验工作完成之后开始进行张拉,其顺序与方法都有相关方面的要求,具体来说就是对混凝土的强度有要求,需要在其强度达到设计强度的90%以上以后才能够进行张拉,且张拉方法为两端对称同时张拉。
四.预应力技术质量控制方法
预应力技术应用的优点有很多,所以,我们要控制好其存在的问题,让预应力技术的优势充分发挥。
对于预应力技术在路桥施工中出现的问题,解决方式有以下几种方式:首先,在处理管道的堵塞问题时,要精确的测量好管道堵塞问题出现的位置,并在管道外侧做好标记,并根据标记的位置进行管道疏通,在疏通过程中一定要注意把主筋避开。在实际操作中进行的开口作业可以使用冲击钻,管道堵塞故障清除后可以确保钢绞线顺利通过,同时,在施工中的张拉力工序进行完之后,要封堵钻孔,封堵所使用的材料可以选用混凝土,但是这种混凝土一定要具有微膨胀性质。其次,积极采取预防措施。在预应力技术使用施工之前,要仔细检查一下施工材料的质量,并做好记录,一定要保证施工中所使用的管道材料都合格,如果发现质量问题,一定要马上解决,避免不合格材料被应用到桥梁的施工中。最后,施工混凝土浇筑前,要确认波纹管安装的位置,从而保证两个管道连接过程中不会出现对缝不严的现象,保证安装质量,真正保证连接位置的牢靠性和密封性,安装过程中还要比照相关规定进行安装;施工操作中,要对管道进行保护,避免工人施工过程中对管道造成不必要的损坏,最终导致管道问题的出现;波纹管安装完成之后,还要防止其出现裂缝的现象,而裂缝现象的出现多数是同温度有关,所以,要进行温度控制,以防止热胀冷缩效应导致的管道破裂。以上的一系列措施可以在一定程度上解决路桥施工中预应力技术应用中所面临的问题。
五.结束语
实际上预应力技术的应用是一个相对复杂的工程,在施工中一定要注意对细节进行把握,避免问题的出现,提高预应力的应用质量,同时也充分发挥预应力技术的优势。本文主要从预应力在桥梁工程的基本原理;施工技术以及技术质量控制方法等几个方面对桥梁工程的预应力施工技术进行了简要的论述。
参考文献:
[1] 葛宝翔,周明华.公路桥梁施工中若干预应力技术问题的探讨[J].现代交通技术.2007(01) .
[2]黄鹏.预应力施工技术在桥梁工程中的应用[J].轻工设计,2011.
[3]花宏飞.桥梁预应力体系施工过程中的常见问题[J].中小企业管理,2011.
[4] 龙文清.试论桥梁预应力工程的施工技术[J].科技向导,2011(14)
[5]周少友.桥梁预应力体系施工过程中的常见问题[J].中小企业管理,2011.
[6]王继东.浅析公路桥梁施工中预应力技术研究[J].中国城市经济,2011.
【关键词】桥梁;预应力混凝土;施工技术;原理
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
一.引言
随着我国国民经济实力的不断增强,我国的公路桥梁的建设事业也有了长足的发展,桥梁的建设在我国的交通建筑行业的地位也是越来越重要,近些年来,随着我国科学技术水平的快速发展,预应力桥梁已经成为了应用十分广泛的一种桥梁工程的施工技术。我国的预应力混凝土结构是在2O世纪5O年代发展起来的,最初试用于预应力钢筋混凝土轨枕,之后预应力混凝土在全国范围内推广。随着我国高等级公路建设的不断,预应力混凝土技术在公路桥梁工程中发展最快。桥梁上得到普遍的应用。但就目前预应力混凝土桥梁施工而言,仍存在很多问题,所以加强对桥梁预应力工程的施工技术的研究显得格外的重要。
二.基本原理
预应力混凝土虽然只有几十年的历史,然而人们对预应力原理的应用却由来已久。如中国古代的工匠早就运用预应力的原理来制作木桶。木桶的环向预应力通过套紧竹箍的方法产生。只要水对桶壁产生的环向拉应力不超过环向预应力,则桶壁木板之间将始终保持受压的紧密状态,木桶就不会开裂和漏水。混凝土的抗压强度虽高,而抗拉强度却很低,预应力筋可先穿入套管也可以后穿。通过对预期受拉的部位施加预应力的方法,就能克服混凝土抗拉强度低的弱点,达到利用预应力建成不开裂的结构。
根据混凝土浇筑和对预加应力材料施加应力的先后次序,将施加预应力方法归结为两种基本情况:在混凝土浇筑前对预加应力材料施加应力的方法,简称为先张(预压或预弯)法;而在混凝土浇筑、养护后对预加应力材料施加应力的方法,则简称为后张(后压)法。
三.桥梁预应力工程的施工技术
1.施工技术准备工作
(1)对施工现场补充调查和复核。根据新掌握的资料,结合施工单位的经验、技术和设备条件,对设计中需要变更、改进的地方向有关单位提出建议,并通过协商进行解决。对投标拟订的施工方案、施工计划、技术措施等作进一步地评价和研究。
(2)进一步了解桥位处的地质、水文和气象资料。了解设计标准、构造细节以及质量要求。详细理解设计中拟采用的施工方法。
(3)了解施工监理的有关文件以及建立程序。
(4)调查施工现场的料源、水电、运输便道、当地劳动力、可租赁的机械设备以及生活生产物质资料等,选择预制场地。
(5)组建工地实验室,进行地产材料的检验和料厂的选择,进行各种配合比的设计、实验和报验。
(6)修建施工临时设施,施工驻地建设,做好施工现场的“三通一平”。
(7)试验仪器、张拉设备的检验和标定。
(8)编制实施性的施工组织设计。
2. 孔道成型
预应力管道的成型可以通过预埋金属波纹管或塑料管来实现,然后在框架梁支撑筋安装完成之后再来进行波纹管的铺设,波纹管的铺设需要将其从梁端穿入之后再利用腹板箍筋来对其焊接定位。两根波纹管之间的连接需要通过大一号的波纹管接头来予以实现,长度取在300mm到350mm之间,在连接口处于套管中间以后再用胶带将其缠绕密封起来,通过这样一种方式来有效避免接缝处漏浆状况的发生。在此过程当中还需要注意的就是要保证两根波纹管在进行连接时接口处相互抵紧,这主要是为了保证穿筋时不发生翻皮。
3.下料
在进行下料之前首先要检查所使用的钢绞线是否满足设计当中提出的要求,然后还需要进一步对钢绞线的表面进行检查,保证其表面之上不存在裂纹、毛刺或者是机械损伤,如果有氧化铁皮或者是油迹就需要将其清理干净之后再投入使用。在安装工作进行之前,一般需要根据预应力坐标来确定出钢筋在梁上的准确放线位置,然后再将架立筋焊接到梁箍筋之上,此过程当中最为关键的一点就是要保证高度以及纵向上的误差不超出既定的要求,并在焊接工作完成之后进一步反复检查,在各个方面的指标都达到设计要求之后才能够进行波纹管穿管。
4.预应力钢绞线穿筋
预应力钢绞线一般是在波纹管安装完成之后穿入到已经埋设好的波纹管当中去,在穿筋过程当中要仔细观察,看张拉端预应力钢筋的外露长度是否满足张拉的实际要求,然后再对固定端的锚具垫板位置进行确定,其目的是希望能够尽可能的不发生重叠或者是脱离现象。在穿筋完成之后还需要进一步的将同束内的预应力钢绞线错开,这样便于以后进行锚具的安装。
5.张拉
在进行张拉之前首先还要对相关方面的设备进行校验:主要就是对于油压千斤顶作用力的测定与控制,这样一种要求的提出是为了尽可能的保证对张拉力的准确控制。在进行校验的过程当中,首先需要利用计量单位来对油压表进行检验,在其测试合格之后才能够应用到实际的施工过程当中去,然后还需要进一步的采用大吨位的砝码加载万能试验机来进行加载试验,同样需要在标定合格后才能够应用于施工。校验工作完成之后开始进行张拉,其顺序与方法都有相关方面的要求,具体来说就是对混凝土的强度有要求,需要在其强度达到设计强度的90%以上以后才能够进行张拉,且张拉方法为两端对称同时张拉。
四.预应力技术质量控制方法
预应力技术应用的优点有很多,所以,我们要控制好其存在的问题,让预应力技术的优势充分发挥。
对于预应力技术在路桥施工中出现的问题,解决方式有以下几种方式:首先,在处理管道的堵塞问题时,要精确的测量好管道堵塞问题出现的位置,并在管道外侧做好标记,并根据标记的位置进行管道疏通,在疏通过程中一定要注意把主筋避开。在实际操作中进行的开口作业可以使用冲击钻,管道堵塞故障清除后可以确保钢绞线顺利通过,同时,在施工中的张拉力工序进行完之后,要封堵钻孔,封堵所使用的材料可以选用混凝土,但是这种混凝土一定要具有微膨胀性质。其次,积极采取预防措施。在预应力技术使用施工之前,要仔细检查一下施工材料的质量,并做好记录,一定要保证施工中所使用的管道材料都合格,如果发现质量问题,一定要马上解决,避免不合格材料被应用到桥梁的施工中。最后,施工混凝土浇筑前,要确认波纹管安装的位置,从而保证两个管道连接过程中不会出现对缝不严的现象,保证安装质量,真正保证连接位置的牢靠性和密封性,安装过程中还要比照相关规定进行安装;施工操作中,要对管道进行保护,避免工人施工过程中对管道造成不必要的损坏,最终导致管道问题的出现;波纹管安装完成之后,还要防止其出现裂缝的现象,而裂缝现象的出现多数是同温度有关,所以,要进行温度控制,以防止热胀冷缩效应导致的管道破裂。以上的一系列措施可以在一定程度上解决路桥施工中预应力技术应用中所面临的问题。
五.结束语
实际上预应力技术的应用是一个相对复杂的工程,在施工中一定要注意对细节进行把握,避免问题的出现,提高预应力的应用质量,同时也充分发挥预应力技术的优势。本文主要从预应力在桥梁工程的基本原理;施工技术以及技术质量控制方法等几个方面对桥梁工程的预应力施工技术进行了简要的论述。
参考文献:
[1] 葛宝翔,周明华.公路桥梁施工中若干预应力技术问题的探讨[J].现代交通技术.2007(01) .
[2]黄鹏.预应力施工技术在桥梁工程中的应用[J].轻工设计,2011.
[3]花宏飞.桥梁预应力体系施工过程中的常见问题[J].中小企业管理,2011.
[4] 龙文清.试论桥梁预应力工程的施工技术[J].科技向导,2011(14)
[5]周少友.桥梁预应力体系施工过程中的常见问题[J].中小企业管理,2011.
[6]王继东.浅析公路桥梁施工中预应力技术研究[J].中国城市经济,2011.