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摘要:预应力混凝土技术所具有的高抗裂能力、高抗渗性能以及高刚度、高强度等特点使得预应力技术在我国桥梁施工中得到广泛的应用。随着我国经济的快速发展,现代公路交通建设工程越来越多,公路桥梁施工中预应力技术在这样的市场条件下得到了越来越多的应用。本文通过阐述桥梁施工中预应力技术的含义,进一步分析预应力技术在桥梁施工中的应用。
关键词:桥梁 施工 预应力 技术应用
中图分类号:TU757文献标识码: A
前言
随着经济的迅速发展,桥梁建设也相应加快速度,以此来满足经济对于交通的需求,针对我国当下发展所需要的公路交通设施,桥梁工程建设已经呈现出良好的发展状态,因此,积极应用桥梁技术提高桥梁质量以及延长期使用寿命,在很大程度上对经济的发展提供了帮助,同时也促进了我国公路交通的建设。在桥梁工程建设中,预应力技术以其具有良好的抗裂能力、高抗渗性以及具有高刚度、高强度等特点而得以广泛的运用,在现代桥梁工程建设中占有重要的地位,对我国的桥梁工程的使用期限以及承载力等具有重要的意义。
一、桥梁施工中预应力技术概述
常规机械结构预应力技术是指预先对其产生的主要应力,更好的提升工程结构自身的刚性,减少工程结构在自身振动和相关弹性变形的情况下受到受拉模块影响弹性强度的明显改变,大大增强工程结构的原本抗性。在机械机构承受外荷载前预先对其在外荷载作用下受拉相关区域内部施加一定压应力,能够有效改善机械结构在使用过程中的结构和性能。
桥梁施工中的预应力技术是指在桥梁工程主要结构内相关构件受到外荷载前,对其受拉模块中主要钢筋部件施加预应力的方式提高主要构件的刚度。即在混凝土工程中通过预应力技术,进行预应力混凝土构件,使混凝土构建所产生的预应力减以减小或消除外荷载所引起的拉应力,利用混凝土产生高强度的抗压能力弥补其抗拉强度上存在的缺陷和不足,有效延迟混凝土受拉區域的开裂,确保工程施工质量。桥梁施工中通常采用的是强度较高的混凝土和钢材,这样能够较好的保证预应力混凝土具有加较强的抗拉裂能力、刚度大、良好的抗渗性和高抗疲劳性,在一定程度上能够节省混凝土和钢材,减小构件结构的截面尺寸,降低构件自重,减少混凝土挠度并防止开裂。在桥梁施工中应用预应力技术的主要目的是推迟混凝土裂缝出现时间,增强混凝土结构的持久性能。可在保证桥梁工程经济性的同时,实现工程的轻巧和美观,对桥梁的使用寿命也有一定的增强作用。
二、预应力技术在桥梁工程施工中的应用
1、选择预应力钢绞线
国内目前在预应力中使用的钢材一般都有预应力钢筋、普通预应力钢绞线、矫直回火预应力钢丝以及低松弛钢绞线几种类型。低松弛钢绞线作为新一代的预应力钢材,因其具有实用、经济高效、便于施工以及在使用过程中可以让建筑构件达到美观轻薄的特点而大量使用,特别是在一些重要的工程上,其使用程度更是广泛。比如说,核电站,高层大跨度建筑物、高速公路、高架公路以及大型桥梁等等。而预应力钢绞线的使用可以有效地节省钢材,其显著的经济效益和社会效益是其他类型的钢材所不能比拟的。在预应力钢材的适应选择上应该注重以下几个方面:钢绞线的几何参数、表面状态、其松散程度、断裂荷载度以及伸长率的参数等。钢绞线的标准选择上应该注意钢材的品种规格、尺寸、其延伸率和松弛性等等。
2、选择预应力锚具
预应力中有先张法和后张法。后张法中预应力混凝土所需要使用的锚具,一般主要分为机械锚固、摩阻锚固两种类型。机械锚固类锚具的应用主要是在预应力钢材的端部利用机械加工从而形成可以工作的条件进行锚固。这种类型的锚具一般在锚旋高强度粗钢筋以及集束型高强钢丝中使用,特别的时候比如说在锚旋单根钢绞线或者多根钢绞线中也有使用。其主要特点是这类锚具具有应力损失较小而且连接起来比较方便,预应力在没灌浆之前都可以重复地张拉或者进行放松。摩阻锚固类锚的品种类型比较多,应用范围也更为广泛,具有利用楔形锚具使得预应力钢材拉紧形成锚旋的作用。其锚固力变化多样,吨位比较大,进行穿索的过程比较便捷,但也存在应力损失较大,一旦需要重复拉张或者进行连接便显得繁琐。
3、加固工程中预应力技术的应用
一般桥梁的加固可通过提高现有的桥梁承载力来实现,而桥梁承载力的提高主要是通过补强构件以及改善结构性能来完成的,进而达到延长桥梁的使用期限,满足交通运输的要求。经常使用的加固方式有好几种,比如说改变桥面结构受力体系,加固桥面补强层以及加固桥体外预应力等。在实际运用过程中,可以先将预应力施加到构件上,让构件在受拉区产生拉应力,进而使得构件在初弯矩的时候减小拉应变,起到提高构件的极限承载能力,将加固钢筋的作用充分发挥出来。
4、受弯结构中预应力技术的应用
具有施工简单和高强度特点的碳纤维在桥梁建设工程中被广泛的使用。混凝土的应变增量决定碳纤维的最终盈利,比如说,一旦初始应变大的时候,碳纤维的应力较小的构件就被破坏了,碳纤维强度高的特点也就无法发挥出来。因此,可以在粘贴碳纤维片材的时候一边对其施加以预应力,使得碳纤维片材附有初始拉应力,进而达到提高碳纤维的应力,避免被破坏,将其的高强度特点充分地发挥出来。
三、桥梁施工预应力技术存在的问题
波纹管堵塞堵管。这是一种比较常见又很棘手的问题,在混凝土浇筑时,很容易出现这种现象,严重者甚至能导致预应力钢绞线无法顺利通过,或者其伸长的值不符合设计标准或规范,有时能够相差千里。这种严重问题,会给施工带来很多意想不到的麻烦,造成人力,物力的巨大浪费,甚至难以在正常的工期内完成桥梁施工。出现这种问题的原因主要有二点:一是施工方没有根据施工规范进行安装;二是波纹管本身附带着很大的质量问题。在第一种原因中,施工方由于没有准确的定位波纹管,引起了弯折和扭曲。再者具体的施工人员有时没有规范的振捣混凝土,捣裂了波纹管,导致水泥浆渗漏,进一步引发波纹管堵塞。但即使有时工作人员,施工方都严格按照规定操作,仍会发生此类现象,那就说明波纹管本身质量没有过关。可以说,这里两种原因都有很大的人为疏忽的因素,能够通过加强管理,或者加大监管力度避免这种状况的发生,以保证工程质量为先,避免增加人力资源或物质成本。
四、桥梁施工中预应力技术存在问题的解决方案
我们桥梁建设施工中的预应力技术会遇到堵管的问题时,主要的解决措施就是要根据预应力筋曲线的坐标,标记好漏浆孔道堵塞的准确位置,在操作时要尽量避开粱的主筋的位置,我们可以采用冲击钻的方式来慢慢的开孔,然后可以清除波纹管里存留的水泥浆块等物质,这样就可以使钢绞线顺利的穿过波纹管,而且还能够自由的伸缩,最后等到张拉操作完毕之后,再用高一等级微膨胀混凝土来封堵孔洞。
在具体的实施过程中我们可以采取以下的几点预防措施,比如说我们可以再施工前仔细认真的将波纹管质量多检查几遍,确保无误。在检查的过程中要及时对有问题的波纹管进行处理;或者是在浇筑混凝土之前及仔细的检查好波纹管的具体安装的位置,确保安装好,检查安装的哥哥位置是不是很牢固,密闭性是不是已经达到了标准;也可以在浇筑混凝土的过程中密切的注意保护好波纹管,尽量避免造成破坏波纹管的现象。而且预防建筑表面温度裂缝,要及时控制好构件内外的温差是不是太大,要注意的是在夏季施工时,要注意先选择使用低水化热水泥。在对预制构件采取保温措施时,千万不要太快就把模板除掉。而且在空心板这样的薄壁构件进行拆除是要尽量延长一下拆模的时间,这样才能够是这些的构件缓慢降温。在浇筑前的施工过程中还要注意用保护隔离剂,对那种用长线法生产的构件时,要及时的放松应力筋,这样是可以减少约束作用的。
结束语
预应力技术从理论到工程实践经过几代人的研究和不断创新,已发展为比较成熟的技术,然而经调查和研究发现,由于张拉工艺不适合、孔道和锚具质量不合规范等原因,造成预应力施工中仍存在许多不足之处,本文针对预应力桥梁施工中可能出现的问题进行分析,以期引起相关设计和施工人员的高度重视。随着我国经济的不断发展,对于桥梁的质量要求不断提高,为了提高桥梁的施工质量,我们要多运用现代桥梁施工技术,提高桥梁施工的科学性。
参考文献
[1] 刘建科,田广安.论预应力技术在公路桥梁施工中的应用[J]. 门窗. 2012(12):75—68
[2] 张健,董钟庆.预应力技术在公路桥梁施工中的应用[J]. 科技创新与应用. 2012(28):47—51
[3] 刘矿军.公桥梁梁施工中预应力技术应用[J]. 黑龙江交通科技. 2012(04):40—32
[4] 谢建华.预应力加固法在桥梁施工中的应用分析[J]. 中华民居. 2012(03):98—82
关键词:桥梁 施工 预应力 技术应用
中图分类号:TU757文献标识码: A
前言
随着经济的迅速发展,桥梁建设也相应加快速度,以此来满足经济对于交通的需求,针对我国当下发展所需要的公路交通设施,桥梁工程建设已经呈现出良好的发展状态,因此,积极应用桥梁技术提高桥梁质量以及延长期使用寿命,在很大程度上对经济的发展提供了帮助,同时也促进了我国公路交通的建设。在桥梁工程建设中,预应力技术以其具有良好的抗裂能力、高抗渗性以及具有高刚度、高强度等特点而得以广泛的运用,在现代桥梁工程建设中占有重要的地位,对我国的桥梁工程的使用期限以及承载力等具有重要的意义。
一、桥梁施工中预应力技术概述
常规机械结构预应力技术是指预先对其产生的主要应力,更好的提升工程结构自身的刚性,减少工程结构在自身振动和相关弹性变形的情况下受到受拉模块影响弹性强度的明显改变,大大增强工程结构的原本抗性。在机械机构承受外荷载前预先对其在外荷载作用下受拉相关区域内部施加一定压应力,能够有效改善机械结构在使用过程中的结构和性能。
桥梁施工中的预应力技术是指在桥梁工程主要结构内相关构件受到外荷载前,对其受拉模块中主要钢筋部件施加预应力的方式提高主要构件的刚度。即在混凝土工程中通过预应力技术,进行预应力混凝土构件,使混凝土构建所产生的预应力减以减小或消除外荷载所引起的拉应力,利用混凝土产生高强度的抗压能力弥补其抗拉强度上存在的缺陷和不足,有效延迟混凝土受拉區域的开裂,确保工程施工质量。桥梁施工中通常采用的是强度较高的混凝土和钢材,这样能够较好的保证预应力混凝土具有加较强的抗拉裂能力、刚度大、良好的抗渗性和高抗疲劳性,在一定程度上能够节省混凝土和钢材,减小构件结构的截面尺寸,降低构件自重,减少混凝土挠度并防止开裂。在桥梁施工中应用预应力技术的主要目的是推迟混凝土裂缝出现时间,增强混凝土结构的持久性能。可在保证桥梁工程经济性的同时,实现工程的轻巧和美观,对桥梁的使用寿命也有一定的增强作用。
二、预应力技术在桥梁工程施工中的应用
1、选择预应力钢绞线
国内目前在预应力中使用的钢材一般都有预应力钢筋、普通预应力钢绞线、矫直回火预应力钢丝以及低松弛钢绞线几种类型。低松弛钢绞线作为新一代的预应力钢材,因其具有实用、经济高效、便于施工以及在使用过程中可以让建筑构件达到美观轻薄的特点而大量使用,特别是在一些重要的工程上,其使用程度更是广泛。比如说,核电站,高层大跨度建筑物、高速公路、高架公路以及大型桥梁等等。而预应力钢绞线的使用可以有效地节省钢材,其显著的经济效益和社会效益是其他类型的钢材所不能比拟的。在预应力钢材的适应选择上应该注重以下几个方面:钢绞线的几何参数、表面状态、其松散程度、断裂荷载度以及伸长率的参数等。钢绞线的标准选择上应该注意钢材的品种规格、尺寸、其延伸率和松弛性等等。
2、选择预应力锚具
预应力中有先张法和后张法。后张法中预应力混凝土所需要使用的锚具,一般主要分为机械锚固、摩阻锚固两种类型。机械锚固类锚具的应用主要是在预应力钢材的端部利用机械加工从而形成可以工作的条件进行锚固。这种类型的锚具一般在锚旋高强度粗钢筋以及集束型高强钢丝中使用,特别的时候比如说在锚旋单根钢绞线或者多根钢绞线中也有使用。其主要特点是这类锚具具有应力损失较小而且连接起来比较方便,预应力在没灌浆之前都可以重复地张拉或者进行放松。摩阻锚固类锚的品种类型比较多,应用范围也更为广泛,具有利用楔形锚具使得预应力钢材拉紧形成锚旋的作用。其锚固力变化多样,吨位比较大,进行穿索的过程比较便捷,但也存在应力损失较大,一旦需要重复拉张或者进行连接便显得繁琐。
3、加固工程中预应力技术的应用
一般桥梁的加固可通过提高现有的桥梁承载力来实现,而桥梁承载力的提高主要是通过补强构件以及改善结构性能来完成的,进而达到延长桥梁的使用期限,满足交通运输的要求。经常使用的加固方式有好几种,比如说改变桥面结构受力体系,加固桥面补强层以及加固桥体外预应力等。在实际运用过程中,可以先将预应力施加到构件上,让构件在受拉区产生拉应力,进而使得构件在初弯矩的时候减小拉应变,起到提高构件的极限承载能力,将加固钢筋的作用充分发挥出来。
4、受弯结构中预应力技术的应用
具有施工简单和高强度特点的碳纤维在桥梁建设工程中被广泛的使用。混凝土的应变增量决定碳纤维的最终盈利,比如说,一旦初始应变大的时候,碳纤维的应力较小的构件就被破坏了,碳纤维强度高的特点也就无法发挥出来。因此,可以在粘贴碳纤维片材的时候一边对其施加以预应力,使得碳纤维片材附有初始拉应力,进而达到提高碳纤维的应力,避免被破坏,将其的高强度特点充分地发挥出来。
三、桥梁施工预应力技术存在的问题
波纹管堵塞堵管。这是一种比较常见又很棘手的问题,在混凝土浇筑时,很容易出现这种现象,严重者甚至能导致预应力钢绞线无法顺利通过,或者其伸长的值不符合设计标准或规范,有时能够相差千里。这种严重问题,会给施工带来很多意想不到的麻烦,造成人力,物力的巨大浪费,甚至难以在正常的工期内完成桥梁施工。出现这种问题的原因主要有二点:一是施工方没有根据施工规范进行安装;二是波纹管本身附带着很大的质量问题。在第一种原因中,施工方由于没有准确的定位波纹管,引起了弯折和扭曲。再者具体的施工人员有时没有规范的振捣混凝土,捣裂了波纹管,导致水泥浆渗漏,进一步引发波纹管堵塞。但即使有时工作人员,施工方都严格按照规定操作,仍会发生此类现象,那就说明波纹管本身质量没有过关。可以说,这里两种原因都有很大的人为疏忽的因素,能够通过加强管理,或者加大监管力度避免这种状况的发生,以保证工程质量为先,避免增加人力资源或物质成本。
四、桥梁施工中预应力技术存在问题的解决方案
我们桥梁建设施工中的预应力技术会遇到堵管的问题时,主要的解决措施就是要根据预应力筋曲线的坐标,标记好漏浆孔道堵塞的准确位置,在操作时要尽量避开粱的主筋的位置,我们可以采用冲击钻的方式来慢慢的开孔,然后可以清除波纹管里存留的水泥浆块等物质,这样就可以使钢绞线顺利的穿过波纹管,而且还能够自由的伸缩,最后等到张拉操作完毕之后,再用高一等级微膨胀混凝土来封堵孔洞。
在具体的实施过程中我们可以采取以下的几点预防措施,比如说我们可以再施工前仔细认真的将波纹管质量多检查几遍,确保无误。在检查的过程中要及时对有问题的波纹管进行处理;或者是在浇筑混凝土之前及仔细的检查好波纹管的具体安装的位置,确保安装好,检查安装的哥哥位置是不是很牢固,密闭性是不是已经达到了标准;也可以在浇筑混凝土的过程中密切的注意保护好波纹管,尽量避免造成破坏波纹管的现象。而且预防建筑表面温度裂缝,要及时控制好构件内外的温差是不是太大,要注意的是在夏季施工时,要注意先选择使用低水化热水泥。在对预制构件采取保温措施时,千万不要太快就把模板除掉。而且在空心板这样的薄壁构件进行拆除是要尽量延长一下拆模的时间,这样才能够是这些的构件缓慢降温。在浇筑前的施工过程中还要注意用保护隔离剂,对那种用长线法生产的构件时,要及时的放松应力筋,这样是可以减少约束作用的。
结束语
预应力技术从理论到工程实践经过几代人的研究和不断创新,已发展为比较成熟的技术,然而经调查和研究发现,由于张拉工艺不适合、孔道和锚具质量不合规范等原因,造成预应力施工中仍存在许多不足之处,本文针对预应力桥梁施工中可能出现的问题进行分析,以期引起相关设计和施工人员的高度重视。随着我国经济的不断发展,对于桥梁的质量要求不断提高,为了提高桥梁的施工质量,我们要多运用现代桥梁施工技术,提高桥梁施工的科学性。
参考文献
[1] 刘建科,田广安.论预应力技术在公路桥梁施工中的应用[J]. 门窗. 2012(12):75—68
[2] 张健,董钟庆.预应力技术在公路桥梁施工中的应用[J]. 科技创新与应用. 2012(28):47—51
[3] 刘矿军.公桥梁梁施工中预应力技术应用[J]. 黑龙江交通科技. 2012(04):40—32
[4] 谢建华.预应力加固法在桥梁施工中的应用分析[J]. 中华民居. 2012(03):98—82