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摘要:我国的桥梁工程建设正面临着全新的挑战,预应力在桥梁建设的各项技术中是一项成熟且应用广泛的技术。高刚度、高强度、高抗渗透性和高抗裂能力的特点使预应力技术在提高桥梁工程施工的质量方面具有显著的优势,随着我国现代化交通建设工程的增加,我国在桥梁施工中也越来越多地应用预应力技术,以使我国路桥施工的质量得到有效的提高。
关键词:预应力技术;桥梁施工;应用
中图分类号:U445 文献标识码:A
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预应力技术的内涵及作用
预应力技术在桥梁工程施工过程中通过在混凝土工程中应用预应力技术,进行混凝土预应力构件的构建,使混凝土构件自身的预应力减小或者抵消因外荷载所引起的拉应力,也就是说,利用混凝土产生的较高的抗压能力来补充其较差的抗拉强度,来达到延迟混凝土受拉伸部位的开裂目的,以使桥梁工程的施工质量得到提高。
2我国在桥梁工程施工中预应力技术应用的分析
2.1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。
2.2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。
2.3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。
3我国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,使钢绞线可以自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脹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。
结论:
预应力技术在我国现代桥梁工程施工中的应用越来越广泛,而预应力技术的应用具有较高的复杂性。施工单位在工程实际施工之前,应进行对施工人员预应力施工技术的培训,使其掌握专业的施工技术和知识。制定桥梁施工方案时,既要引入新的施工技术和施工材料,还要加强设计和施工的合理性。以此保障工程的施工质量,提高单位的综合市场竞争能力。在桥梁实际施工中预应力技术的应用,严格按照合理科学的桥梁施工方案和施工程序执行,就能够使桥梁施工的合理性和可靠性得到有效的提高,以使桥梁施工的质量得到保证。
参考文献
[1]彭莲.对于路桥施工中预应力技术应用的探讨[J].中国科技纵横,2011(8)
[2]俞建辉,王建国.浅谈公路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题[J].中国高新技术企业,2010(3)[本文转自:lunwen.1kejian.com]
[3]江凤梅.在公路桥梁施工中预应力技术的应用分析[J].才智,2011(4)
[4]雷耀东.路桥工程施工预应力应用中存在的问题及解决方案[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2009(09)
[5]张钧才.预应力在桥梁施工中的应用分析[J].城市建设理论研究,2011(22)
作者简介:张昆 (1986.07),男,汉族,北京市人,职称:助理工程师,学历:本科,单位:中交一公局总承包经营分公司;研究方向:高速公路施工技术与管理
关键词:预应力技术;桥梁施工;应用
中图分类号:U445 文献标识码:A
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预应力技术的内涵及作用
预应力技术在桥梁工程施工过程中通过在混凝土工程中应用预应力技术,进行混凝土预应力构件的构建,使混凝土构件自身的预应力减小或者抵消因外荷载所引起的拉应力,也就是说,利用混凝土产生的较高的抗压能力来补充其较差的抗拉强度,来达到延迟混凝土受拉伸部位的开裂目的,以使桥梁工程的施工质量得到提高。
2我国在桥梁工程施工中预应力技术应用的分析
2.1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。
2.2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。
2.3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。
3我国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,使钢绞线可以自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脹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。
结论:
预应力技术在我国现代桥梁工程施工中的应用越来越广泛,而预应力技术的应用具有较高的复杂性。施工单位在工程实际施工之前,应进行对施工人员预应力施工技术的培训,使其掌握专业的施工技术和知识。制定桥梁施工方案时,既要引入新的施工技术和施工材料,还要加强设计和施工的合理性。以此保障工程的施工质量,提高单位的综合市场竞争能力。在桥梁实际施工中预应力技术的应用,严格按照合理科学的桥梁施工方案和施工程序执行,就能够使桥梁施工的合理性和可靠性得到有效的提高,以使桥梁施工的质量得到保证。
参考文献
[1]彭莲.对于路桥施工中预应力技术应用的探讨[J].中国科技纵横,2011(8)
[2]俞建辉,王建国.浅谈公路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题[J].中国高新技术企业,2010(3)[本文转自:lunwen.1kejian.com]
[3]江凤梅.在公路桥梁施工中预应力技术的应用分析[J].才智,2011(4)
[4]雷耀东.路桥工程施工预应力应用中存在的问题及解决方案[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2009(09)
[5]张钧才.预应力在桥梁施工中的应用分析[J].城市建设理论研究,2011(22)
作者简介:张昆 (1986.07),男,汉族,北京市人,职称:助理工程师,学历:本科,单位:中交一公局总承包经营分公司;研究方向:高速公路施工技术与管理