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摘要:随着我国科学技术水平的快速的发展,预应力技术在桥梁施工中也得到了广泛的应用,预应力的结构和技术是有着广阔的发展和前景,本文主要对预应力在公路桥梁施工中的应用进行了简要探讨,以供参详。
关键词:预应力; 施工技术; 分析;
中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:
引言:
我国的公路交通基础设施在经济高速发展的背景下,桥梁工程建设正处于快速扩大和发展的阶段,其建设具有占时长,投资较大的特点。因此,就要求我们施工单位以市场需求为依据,改进施工技术,提高工程的施工质量,使桥梁的维护和整修的成本降低,整体性能得以提高,从而使桥梁的施工满足市场高效、优质、经济的要求,带动我国桥梁工程的发展。预应力技术在施工中的应用,能使桥梁的抗裂能力和抗渗透性得到提高,使桥梁结构的刚度和强度更高,从而使桥梁工程的施工质量得以有效提高。
1 我国桥梁工程施工中预应力技术应用分析
1.1 选择预应力技术施工的钢材
普通预应力钢绞线、预应力钢筋、低松弛钢绞线、以及矫直回火预应力钢丝等,是我国在预应力技术施工中常使用的钢材。低松弛钢绞线的经济高效、实用、施工便捷,提高了建筑构件美观程度和操作的轻便性,从而得到广泛应用。其作为一种新型的预应力钢材,在高层大跨度建筑物、高速公路、高架公路以及大型的桥梁工程中使用的程度更为广泛。预应力钢绞线在桥梁施工中的应用能够节省建筑成本和施工材料,从而提高经济效益和社会效益。断裂荷载度、伸长率的参数、表面状态、几何参数以及钢材的松散程度等,这些都是适合选择预应力钢材时应该考虑的参数,钢材的尺寸、规格品种、延伸率和松弛性是钢绞线在标准选择上应该考虑的参数。
1.2 选择预应力技术施工的锚具
预应力技术分为两种类型:先张法、后张法。机械锚固和摩阻锚固是预应力技术后张法中通常所使用的锚具,预应力钢材端部主要使用机械锚固类的锚具,利用机械进行加工,使其成为具备工作条件的锚固。因其具有方便连接和应力损失小等特点,预应力没有灌浆之前可以进行重复张扣或放松等操作。在锚旋高强度粗钢筋、集束型高强钢丝以及特殊的锚旋单根钢绞线或多根钢绞线中通常会使用这类锚具。摩阻锚固类的锚具品种类型较多,应用范围更为广泛,其具有利用楔形锚具拉紧预应力钢材形成锚旋的作用,其有着锚固力的吨位比较较大,变化多样,穿索操作过程简便的优势,也存在着预应力损失较大,重复拉张或放松时不便捷的缺陷。
1.3 桥梁加固工程中预应力技术的应用
采取加固普通的桥梁措施可以使桥梁承载能力得到提高,构件的补强和构件结构性能的改善是提高桥梁承载能力、延长桥梁使用寿命、满足交通运输需要的关键措施。改变桥面结构受力体系、加固桥体外预应力以及加固桥面补强层等,是目前我国桥梁施工中常用的加固措施。在桥梁施工时实际操作过程中,可以先在构件上施加预应力,使其受拉部位产生拉应力,以使预应力构件在初弯矩时的拉应变减小,从而使构件极限承载力得以提高,加固钢筋的作用进一步发挥。
1.4 在受弯结构中预应力技术的应用
碳纤维具有施工简单和高强度的特点,使其在桥梁工程施工得到较为广泛的应用。混凝土的应变增量对碳纤维的最终盈利起着决定的作用。初始应变较大会使碳纤维应力程度较差的构件遭到破坏。桥梁施工中,对粘贴碳纤维片材施加一定的预应力,可以使碳纤维片材自身具有一定的初始拉应力,来提高碳纤维的应力,防止碳纤维强度破坏。
1.5 预应力技术的应用可以防治预应力构件张拉前的裂缝
裂缝问题的防治可以有效的提高桥梁工程施工的质量。预应力构件出现张拉前的裂缝常由温差或预应力构件大的收缩引起,外部荷载的出现会导致钢筋砼结构发生裂缝。在预应力构件的表面经常会出现张拉前裂缝的问题,特别是在预应力构件的箍筋位置,或是构件的侧面或是顶面。桥梁施工过程中对构件内外的温度差进行有效的控制,可以有效的避免因温过大而引起的裂缝问题。采取科学合理的措施避免因构件热胀冷缩的现象引起裂缝。
2 预应力技术在桥梁施工中的施工工艺
2.1钢绞线下料与穿束
一般来说.在进行对公路桥梁加固的时候,必须对钢管以及锚垫板进行灌浆的处理.而这种时候,就经常会出现粘结段,所以在进行下料的过程中要把粘结段钢绞线的PE层以及油脂进行清洗,并且一定要清洗干净。事先不仅仅要考虑穿束的过程中,钢绞线在下垂的时候会造成的各种影响.还应该对张拉伸长的影响进行严密的考虑,这样才能确保张拉两端伸长部分能够达成一致.才能使两端粘结段的粘结力可以相同。可是在实际的工程中这种方法的长度和位置往往足比较难以控制掌握的。因为在进行钢绞线的穿索过程中.因为它的长度足在150m甚至是以上,而且在中间还需要装置很多的墩顶导向槽以及跨中转向,这样一来,这使得在箱梁里面不能进行12根钢绞线的整束穿束了。面对这种情况,通常的做法是运用单根穿束的手段,钢绞线的缠绕会使得有效预应力的建立受到一定的影响,所以务必要确保在全桥长范围内钢绞线小会发生任何的缠绕。关于这一点.在实际的施工过程中,就需要先将密封盖小孔、钢绞线、工作锚板孔都伞部编上号数,然后采用单根穿索的方法。使得12根钢绞线可以紧密成为一束的状态,再用相对应的橡胶垫约束钢绞线的位置,等到张拉完成以后,可以再次的检测在采用这个方法以后,每束钢绞线是不是还有缠绕的现象发生。
2.2真空灌浆
可以利用压力灌浆方法,来充满预应力筋预埋孔道和预应力筋之间的任何空隙。这样就可以有效的解决后张预应力混凝土结构中的预应力筋防腐蚀的问题以及与结构混凝土的共同的工作问题。预应力筋在高应力的状态下是很容易被腐蚀的.这个时候腐蚀的部位就会造成断面缺损的现象,从而导致预应力混凝土的结构安全性和耐久性受到影响。正是因为这样,只有保证了灌装的质肇才能有效的保证预应力筋的防腐蚀性能.预应力构筑物的安全性能以及耐久的性能。
3 桥梁工程中预应力技术应用的相关问题及其解决方案
3.1预应力钢筋孔道堵塞问题及其解决方案问题分析:预留孔道出现塌陷或堵塞会使预应力钢筋在通过预留孔道时不顺畅,对张拉的效果产生影响,使整体灌注工程的质量得不到保证。抽芯过早,水泥砼没有完全凝固,强度不够,或抽芯太晚,出现橡胶抽拔管可能被拔断等情况,这些都有可能造成预应力钢筋孔道堵塞。
解决方案:孔道堵管问题出现时,先以预应力曲线坐标为根据,标注堵管的具体位置,避开主筋位置的地方,利用冲击钻进行缓慢的钻孔,使钢绞线可以由的通过波纹管并能自由进行伸缩。张拉完后用较高等级的微膨胀混凝土对孔洞进行封堵。预防孔道堵管问题,要在施工之前仔细检查波纹管的质量,要在浇筑混凝土之前确认好波纹管的安装位置,做好检查套管接头密闭性的工作,在浇筑混凝土的时候保护好波纹管。
3.2 预应力构件张拉前出现裂缝,问题及其解决方案问题分析:预应力构件在张拉前出现的裂缝问题是由收缩和温差引起的,及钢筋砼结构在使用荷载作用下的出现的裂缝情况都是在所难免的,但是,我们要尽量避免在预制场内的构建出现裂缝。裂缝主要出现在表面,宽度不够、分布不均匀、梁板类构件的分布方向多沿短方向,有的时候会在构件的顶面延伸到构件的侧面,有的时候会出现在箍筋位置。温度裂缝走向没有规律,梁板式构件的裂缝多与短边平行。
解决方案:预防由温差引起的表面温度裂缝,应控制构件的内外温度差。夏季施工时要先使用低水化热水泥。预制构件在低温时,不能过早对模板进行拆除,要采取保温措施。适当延长薄壁构件的拆模时间,使其缓慢降温,以防止台座间和预制构件粘结,使构件不受其自身的热胀冷缩作用的影响。砼浇筑前的施工作业时,应注意隔离剂的保护,用长线法生产先张构件时,应该及时地放松应力筋,以使其约束的作用减少。
结束语:
总而言之,在当今的桥梁施工的领域中,预应力钢筋混凝土技术用途最广泛,发展速度最快,最具发展潜力的一门科学,其对桥梁工程的发展也起到了极为重要和积极的意义。正因如此,只有开发出符合现阶段我国桥梁工程施工水平现状的质量保证措施和施工技术措施,才能有效地保证预应力钢筋混凝土技术技术在桥梁工程施工中的應用得到充分的发挥。
参考文献:
[1]蒋志强. 浅析桥梁施工中的预应力梁板常遇通病及采取措施[ J] . 科技与企业, 2011( 7) .
[2]赖海宁,郑满生.公路桥梁施工中预应力技术分析[J].China UrbanEconomy,2011(6).
[3]张旭东.预应力钢筋在铁路、桥梁、轨枕产品上的应用【J】.天津冶金.2009.
关键词:预应力; 施工技术; 分析;
中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:
引言:
我国的公路交通基础设施在经济高速发展的背景下,桥梁工程建设正处于快速扩大和发展的阶段,其建设具有占时长,投资较大的特点。因此,就要求我们施工单位以市场需求为依据,改进施工技术,提高工程的施工质量,使桥梁的维护和整修的成本降低,整体性能得以提高,从而使桥梁的施工满足市场高效、优质、经济的要求,带动我国桥梁工程的发展。预应力技术在施工中的应用,能使桥梁的抗裂能力和抗渗透性得到提高,使桥梁结构的刚度和强度更高,从而使桥梁工程的施工质量得以有效提高。
1 我国桥梁工程施工中预应力技术应用分析
1.1 选择预应力技术施工的钢材
普通预应力钢绞线、预应力钢筋、低松弛钢绞线、以及矫直回火预应力钢丝等,是我国在预应力技术施工中常使用的钢材。低松弛钢绞线的经济高效、实用、施工便捷,提高了建筑构件美观程度和操作的轻便性,从而得到广泛应用。其作为一种新型的预应力钢材,在高层大跨度建筑物、高速公路、高架公路以及大型的桥梁工程中使用的程度更为广泛。预应力钢绞线在桥梁施工中的应用能够节省建筑成本和施工材料,从而提高经济效益和社会效益。断裂荷载度、伸长率的参数、表面状态、几何参数以及钢材的松散程度等,这些都是适合选择预应力钢材时应该考虑的参数,钢材的尺寸、规格品种、延伸率和松弛性是钢绞线在标准选择上应该考虑的参数。
1.2 选择预应力技术施工的锚具
预应力技术分为两种类型:先张法、后张法。机械锚固和摩阻锚固是预应力技术后张法中通常所使用的锚具,预应力钢材端部主要使用机械锚固类的锚具,利用机械进行加工,使其成为具备工作条件的锚固。因其具有方便连接和应力损失小等特点,预应力没有灌浆之前可以进行重复张扣或放松等操作。在锚旋高强度粗钢筋、集束型高强钢丝以及特殊的锚旋单根钢绞线或多根钢绞线中通常会使用这类锚具。摩阻锚固类的锚具品种类型较多,应用范围更为广泛,其具有利用楔形锚具拉紧预应力钢材形成锚旋的作用,其有着锚固力的吨位比较较大,变化多样,穿索操作过程简便的优势,也存在着预应力损失较大,重复拉张或放松时不便捷的缺陷。
1.3 桥梁加固工程中预应力技术的应用
采取加固普通的桥梁措施可以使桥梁承载能力得到提高,构件的补强和构件结构性能的改善是提高桥梁承载能力、延长桥梁使用寿命、满足交通运输需要的关键措施。改变桥面结构受力体系、加固桥体外预应力以及加固桥面补强层等,是目前我国桥梁施工中常用的加固措施。在桥梁施工时实际操作过程中,可以先在构件上施加预应力,使其受拉部位产生拉应力,以使预应力构件在初弯矩时的拉应变减小,从而使构件极限承载力得以提高,加固钢筋的作用进一步发挥。
1.4 在受弯结构中预应力技术的应用
碳纤维具有施工简单和高强度的特点,使其在桥梁工程施工得到较为广泛的应用。混凝土的应变增量对碳纤维的最终盈利起着决定的作用。初始应变较大会使碳纤维应力程度较差的构件遭到破坏。桥梁施工中,对粘贴碳纤维片材施加一定的预应力,可以使碳纤维片材自身具有一定的初始拉应力,来提高碳纤维的应力,防止碳纤维强度破坏。
1.5 预应力技术的应用可以防治预应力构件张拉前的裂缝
裂缝问题的防治可以有效的提高桥梁工程施工的质量。预应力构件出现张拉前的裂缝常由温差或预应力构件大的收缩引起,外部荷载的出现会导致钢筋砼结构发生裂缝。在预应力构件的表面经常会出现张拉前裂缝的问题,特别是在预应力构件的箍筋位置,或是构件的侧面或是顶面。桥梁施工过程中对构件内外的温度差进行有效的控制,可以有效的避免因温过大而引起的裂缝问题。采取科学合理的措施避免因构件热胀冷缩的现象引起裂缝。
2 预应力技术在桥梁施工中的施工工艺
2.1钢绞线下料与穿束
一般来说.在进行对公路桥梁加固的时候,必须对钢管以及锚垫板进行灌浆的处理.而这种时候,就经常会出现粘结段,所以在进行下料的过程中要把粘结段钢绞线的PE层以及油脂进行清洗,并且一定要清洗干净。事先不仅仅要考虑穿束的过程中,钢绞线在下垂的时候会造成的各种影响.还应该对张拉伸长的影响进行严密的考虑,这样才能确保张拉两端伸长部分能够达成一致.才能使两端粘结段的粘结力可以相同。可是在实际的工程中这种方法的长度和位置往往足比较难以控制掌握的。因为在进行钢绞线的穿索过程中.因为它的长度足在150m甚至是以上,而且在中间还需要装置很多的墩顶导向槽以及跨中转向,这样一来,这使得在箱梁里面不能进行12根钢绞线的整束穿束了。面对这种情况,通常的做法是运用单根穿束的手段,钢绞线的缠绕会使得有效预应力的建立受到一定的影响,所以务必要确保在全桥长范围内钢绞线小会发生任何的缠绕。关于这一点.在实际的施工过程中,就需要先将密封盖小孔、钢绞线、工作锚板孔都伞部编上号数,然后采用单根穿索的方法。使得12根钢绞线可以紧密成为一束的状态,再用相对应的橡胶垫约束钢绞线的位置,等到张拉完成以后,可以再次的检测在采用这个方法以后,每束钢绞线是不是还有缠绕的现象发生。
2.2真空灌浆
可以利用压力灌浆方法,来充满预应力筋预埋孔道和预应力筋之间的任何空隙。这样就可以有效的解决后张预应力混凝土结构中的预应力筋防腐蚀的问题以及与结构混凝土的共同的工作问题。预应力筋在高应力的状态下是很容易被腐蚀的.这个时候腐蚀的部位就会造成断面缺损的现象,从而导致预应力混凝土的结构安全性和耐久性受到影响。正是因为这样,只有保证了灌装的质肇才能有效的保证预应力筋的防腐蚀性能.预应力构筑物的安全性能以及耐久的性能。
3 桥梁工程中预应力技术应用的相关问题及其解决方案
3.1预应力钢筋孔道堵塞问题及其解决方案问题分析:预留孔道出现塌陷或堵塞会使预应力钢筋在通过预留孔道时不顺畅,对张拉的效果产生影响,使整体灌注工程的质量得不到保证。抽芯过早,水泥砼没有完全凝固,强度不够,或抽芯太晚,出现橡胶抽拔管可能被拔断等情况,这些都有可能造成预应力钢筋孔道堵塞。
解决方案:孔道堵管问题出现时,先以预应力曲线坐标为根据,标注堵管的具体位置,避开主筋位置的地方,利用冲击钻进行缓慢的钻孔,使钢绞线可以由的通过波纹管并能自由进行伸缩。张拉完后用较高等级的微膨胀混凝土对孔洞进行封堵。预防孔道堵管问题,要在施工之前仔细检查波纹管的质量,要在浇筑混凝土之前确认好波纹管的安装位置,做好检查套管接头密闭性的工作,在浇筑混凝土的时候保护好波纹管。
3.2 预应力构件张拉前出现裂缝,问题及其解决方案问题分析:预应力构件在张拉前出现的裂缝问题是由收缩和温差引起的,及钢筋砼结构在使用荷载作用下的出现的裂缝情况都是在所难免的,但是,我们要尽量避免在预制场内的构建出现裂缝。裂缝主要出现在表面,宽度不够、分布不均匀、梁板类构件的分布方向多沿短方向,有的时候会在构件的顶面延伸到构件的侧面,有的时候会出现在箍筋位置。温度裂缝走向没有规律,梁板式构件的裂缝多与短边平行。
解决方案:预防由温差引起的表面温度裂缝,应控制构件的内外温度差。夏季施工时要先使用低水化热水泥。预制构件在低温时,不能过早对模板进行拆除,要采取保温措施。适当延长薄壁构件的拆模时间,使其缓慢降温,以防止台座间和预制构件粘结,使构件不受其自身的热胀冷缩作用的影响。砼浇筑前的施工作业时,应注意隔离剂的保护,用长线法生产先张构件时,应该及时地放松应力筋,以使其约束的作用减少。
结束语:
总而言之,在当今的桥梁施工的领域中,预应力钢筋混凝土技术用途最广泛,发展速度最快,最具发展潜力的一门科学,其对桥梁工程的发展也起到了极为重要和积极的意义。正因如此,只有开发出符合现阶段我国桥梁工程施工水平现状的质量保证措施和施工技术措施,才能有效地保证预应力钢筋混凝土技术技术在桥梁工程施工中的應用得到充分的发挥。
参考文献:
[1]蒋志强. 浅析桥梁施工中的预应力梁板常遇通病及采取措施[ J] . 科技与企业, 2011( 7) .
[2]赖海宁,郑满生.公路桥梁施工中预应力技术分析[J].China UrbanEconomy,2011(6).
[3]张旭东.预应力钢筋在铁路、桥梁、轨枕产品上的应用【J】.天津冶金.2009.