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【摘 要】 道桥工程属于国家基础设施建设工程,我国每年新建道路和桥梁在数量上呈现出上升的趋势。预应力混凝土技术以其优越的性能被广泛的应用在各类土木工程建设当中,在路桥建设方面也大量的采用的预应力混凝土的技术。本文将阐述路桥工程中预应力混凝土的应用和发展。
【关键词】 预应力混凝土;路桥工程;路桥施工技术
随着我国市政交通建设的迅猛发展,各类桥梁建筑层出不穷。而在各种形式的施工过程中,混凝土的应用越来越广泛,混凝土结构在现代桥梁工程建设中已经占据了非常重要的地位。因为该种结构形式的桥梁具有价廉物美,施工方便,承载力大,可装饰性强的特点。然而在混凝土施工使用的同时,由于对混凝土性能的了解不深,往往会在工程完工后的几周或者更长一段时间内,混凝土结构出现了裂缝或者其他的不良反应,给人们的心中造成了担忧和害怕,尽管我们在施工过程中会采取各种措施,但裂缝仍然时有出现,有些还造成了很大的损失。
1 预应力混凝土构件在道桥建设中的优点
预应力混凝土技术之所以被广泛地应用在道桥建设工程中,是因为预应力混凝土构件相对于传统的钢筋混凝土构件而言,有许多的优点,具体表现在以下方面。
1.1抗裂性能好
预应力构件在手拉之后,通过技术处理对可能在使用荷载是开裂的部位施加预应力,并且认为的控制预应力的大小,这样可以避免传统钢筋混凝土构件在施加荷载的时候过早的出现裂缝等现象,这在道桥建设上具有广泛且实际的意义。避免道面和桥梁路面的开裂或者延缓这种开裂的时间就是提高路桥的使用寿命,延长路桥使用的周期。对于道桥建设当中某些对抗裂性能要求高的构件和结构,采用预应力混凝土技术显得尤为必要。
1.2变形小,刚度大,耐久度好
预应力混凝土构件因为在荷载的作用下可以避免裂痕的出现,这就有效的避免了外界因素对钢筋的侵蚀作用,采用该技术的构件的耐久性得到很大的提升。而传统的钢筋混凝土构件在出现裂纹之后,其相应构件的刚度大幅度的降低,变形明显,而预应力混凝土构件可以避免这种情况的发生。路桥工程属于国家基础建设工程,提高路桥耐久度,维持刚度,减小变形是符合基础工程建设要求的。
1.3提高构件的抗剪性能
在预应力混凝土构件当中,纵向的预应力钢筋可以起到锚栓的类似作用,有效地避免构件斜向裂纹的出现和开展,所以该技术对构件抗剪能力大提高有很大的帮助作用。在路桥建设当中,有许多的构件会受到较大的剪力,这时可以采用将预应力钢筋从其两端纵向弯起,被弯曲的钢筋的预应力的合力在垂直于水平方向可以部分的抵消剪力,提高路桥建设中构件的抗剪能力。
1.4可以提高道桥建设中构件的抗疲劳度
道路和桥梁很大一部分的构件,都是需要承受多次荷载的作用,在传统的钢筋混凝土构件中,当荷载作用反复且平凡的变化,且超过相应的次数之后,钢筋混凝土就会赢回疲劳而导致强度的大幅度降低,甚至导致构件的物理性破坏。预应力混凝土技术在道桥建设中的使用,解决了这样的问题。因为受力钢筋已经事先拉张,及时构件在荷载频繁的作用下,钢筋应力的变化值也不会很大,据有关数据表明这样的变化值一般在10%左右,这样的数值波动不会引起钢筋的疲劳,因此预应力混凝土技术可以有效的提高道路,特别是桥梁构件的抗疲劳性能。
1.5可以利用高强度等级钢筋,减轻构件自重
在传统的钢筋混凝土当中,钢筋的性能往往受到混凝土特性的影响。例如在路桥建设中如果采用传统的钢筋混凝土制作受弯构件,经过验算,当构件出现裂纹且宽度达到0.2-0.3mm时,受拉的钢筋应力值一般小于200N每平方毫米,鋼筋配置也往往受限。在采用预应力混凝土技术之后,钢筋的强度不在受到混凝土抗拉限度低的影响,在实际路桥施工过程中,往往为了提高预应力的效果,一般会采用规格等级较高的钢筋和混凝土,可以有效的减少构件自重,特别是在桥梁的建设上,可以很好的控制桥梁横截面的面积,减少建筑材料的使用,构件自重可以达到原有钢筋混凝土构件的70%-80%,也有效的降低了路桥工程的造价。
2 预应力混凝土技术在路桥施工中的问题和解决措施
预应力混凝土技术有很多的优点,即便如此在实际的操作过程中也会出现问题,下面举出两种预应力混凝土技术使用时经常出现的问题及其解决办法。
2.1预应力混凝土构件在张拉前出现裂缝的解决措施
预应力混凝土技术中预应力的建立方法有先张法和后张法,在后张法的技术处理当中比较容易出现预应力构件在张拉之前已经出现裂纹的问题,这种问题可能是因为构件内部和构件外部的温度差异造成裂缝。这种情况在预应力混凝土构件的建造过程中发生十分的普遍,我们应该采取有效的措施尽量避免该问题的发生,具体的措施主要要通过温度把控来维持预应力构件内部和外部的温度差,使之控制在出现开裂的温度差值标准下,对于薄壳结构的构件可以适当的延长拆除模具的时间。以防止预应力构件和台座的相互粘粘。
2.2后张法中孔道的堵塞的解决措施
使用后张法来建立预应力混凝土构件要为钢筋预留孔道,等到浇筑的混凝土达到一定的强度之后在使用高强度钢筋从中穿入。实际使用后张法建立预应力混凝土构件时很容易出现孔道的堵塞,导致钢筋无法正常的通过孔道,影响预应力混凝土构件的建立,和最终应力的效果。产生这种情况的的主要原因可能是在制作构件是还没等混凝土达到规定的强度就采取抽芯流程,导致混凝土的塌陷堵塞,也可能是因为抽芯的时间晚于规定时间,橡胶管在拔芯的过程当中出现断裂滞留。出现以上情况有效的措施首先采用坐标定位出堵塞的位置,再使用冲击钻从合适的位置(最大可能的避开主钢筋的位置)进行冲钻。堵塞问题的解决有时候十分的复杂,所以在建立预应力混凝土的制作的过程前一定要做好流程和数据的确认,保证规范地进行操作,以避免此类问题的产生。
3 保证混凝土质量及控制裂缝的措施
综上所述,桥梁混凝土产生裂缝的主要原因可以归纳为以下三个大的方向:温度、收缩及抗拉,在施工过程中可以通过以下措施控制混凝土裂缝的产生。
3.1混凝土施工的质量保证措施:(1)选择合适的水泥和严格控制好水泥用量。优先采用525R,425R普通水泥等高标号水泥,减少水泥用量。(2)严格控制骨料级配和含泥量。(3)选择适当的外加剂和合适的配合比。(4)增加适当的预埋件。
3.2混凝土施工的温度控制措施:为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度应力的措施有以下几种:(1)拌合混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。(2)夏天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热。(3)在混凝士中埋设水管,通入冷水进行内部降温。(4)严格控制混凝土的入模温度。
3.3加强混凝土的早期养护:大量实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成的,寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝,因此混凝士的保温对防止表面早期裂缝尤为重要。从温度应力观点出发,保温应达到下述要求:(1)防止混凝土内外温度差及混凝土表面产生梯度。(2)防止混凝土超冷,应尽量设法使混凝土施工期间的最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。(3)防止老混凝土面的过冷,以减少新老混凝土间的约束。
4 结束语
我国交通事业的飞速发展,现代的预应力混凝土技术在道路的桥梁上发展迅速,由上文中的阐述可以知道,预应力技术在工程质量,经济指标上都表现出优秀的性能特性,在工程上也取得了客观的成绩,预应力混凝土技术在路桥工程中应该加以深入的研究和推广,为路桥工程的创新带来新的空间。
参考文献:
[1]张卫国.浅析公路桥梁施工中预应力技术研究[J].中国城市经济,2011,(12)
[2]杨云彪.浅谈道路桥粱施工中应注意的问题[J].中国高新技术企业,2009(12).
[3]马恒章.公路桥粱预应力混凝土施工中的问题和处理[J].科技信息,2008(12)
[4]张德伟,王烨.论建筑施工中预应力的应用及存在的问题[J].中国房地产业,2011,(03)
【关键词】 预应力混凝土;路桥工程;路桥施工技术
随着我国市政交通建设的迅猛发展,各类桥梁建筑层出不穷。而在各种形式的施工过程中,混凝土的应用越来越广泛,混凝土结构在现代桥梁工程建设中已经占据了非常重要的地位。因为该种结构形式的桥梁具有价廉物美,施工方便,承载力大,可装饰性强的特点。然而在混凝土施工使用的同时,由于对混凝土性能的了解不深,往往会在工程完工后的几周或者更长一段时间内,混凝土结构出现了裂缝或者其他的不良反应,给人们的心中造成了担忧和害怕,尽管我们在施工过程中会采取各种措施,但裂缝仍然时有出现,有些还造成了很大的损失。
1 预应力混凝土构件在道桥建设中的优点
预应力混凝土技术之所以被广泛地应用在道桥建设工程中,是因为预应力混凝土构件相对于传统的钢筋混凝土构件而言,有许多的优点,具体表现在以下方面。
1.1抗裂性能好
预应力构件在手拉之后,通过技术处理对可能在使用荷载是开裂的部位施加预应力,并且认为的控制预应力的大小,这样可以避免传统钢筋混凝土构件在施加荷载的时候过早的出现裂缝等现象,这在道桥建设上具有广泛且实际的意义。避免道面和桥梁路面的开裂或者延缓这种开裂的时间就是提高路桥的使用寿命,延长路桥使用的周期。对于道桥建设当中某些对抗裂性能要求高的构件和结构,采用预应力混凝土技术显得尤为必要。
1.2变形小,刚度大,耐久度好
预应力混凝土构件因为在荷载的作用下可以避免裂痕的出现,这就有效的避免了外界因素对钢筋的侵蚀作用,采用该技术的构件的耐久性得到很大的提升。而传统的钢筋混凝土构件在出现裂纹之后,其相应构件的刚度大幅度的降低,变形明显,而预应力混凝土构件可以避免这种情况的发生。路桥工程属于国家基础建设工程,提高路桥耐久度,维持刚度,减小变形是符合基础工程建设要求的。
1.3提高构件的抗剪性能
在预应力混凝土构件当中,纵向的预应力钢筋可以起到锚栓的类似作用,有效地避免构件斜向裂纹的出现和开展,所以该技术对构件抗剪能力大提高有很大的帮助作用。在路桥建设当中,有许多的构件会受到较大的剪力,这时可以采用将预应力钢筋从其两端纵向弯起,被弯曲的钢筋的预应力的合力在垂直于水平方向可以部分的抵消剪力,提高路桥建设中构件的抗剪能力。
1.4可以提高道桥建设中构件的抗疲劳度
道路和桥梁很大一部分的构件,都是需要承受多次荷载的作用,在传统的钢筋混凝土构件中,当荷载作用反复且平凡的变化,且超过相应的次数之后,钢筋混凝土就会赢回疲劳而导致强度的大幅度降低,甚至导致构件的物理性破坏。预应力混凝土技术在道桥建设中的使用,解决了这样的问题。因为受力钢筋已经事先拉张,及时构件在荷载频繁的作用下,钢筋应力的变化值也不会很大,据有关数据表明这样的变化值一般在10%左右,这样的数值波动不会引起钢筋的疲劳,因此预应力混凝土技术可以有效的提高道路,特别是桥梁构件的抗疲劳性能。
1.5可以利用高强度等级钢筋,减轻构件自重
在传统的钢筋混凝土当中,钢筋的性能往往受到混凝土特性的影响。例如在路桥建设中如果采用传统的钢筋混凝土制作受弯构件,经过验算,当构件出现裂纹且宽度达到0.2-0.3mm时,受拉的钢筋应力值一般小于200N每平方毫米,鋼筋配置也往往受限。在采用预应力混凝土技术之后,钢筋的强度不在受到混凝土抗拉限度低的影响,在实际路桥施工过程中,往往为了提高预应力的效果,一般会采用规格等级较高的钢筋和混凝土,可以有效的减少构件自重,特别是在桥梁的建设上,可以很好的控制桥梁横截面的面积,减少建筑材料的使用,构件自重可以达到原有钢筋混凝土构件的70%-80%,也有效的降低了路桥工程的造价。
2 预应力混凝土技术在路桥施工中的问题和解决措施
预应力混凝土技术有很多的优点,即便如此在实际的操作过程中也会出现问题,下面举出两种预应力混凝土技术使用时经常出现的问题及其解决办法。
2.1预应力混凝土构件在张拉前出现裂缝的解决措施
预应力混凝土技术中预应力的建立方法有先张法和后张法,在后张法的技术处理当中比较容易出现预应力构件在张拉之前已经出现裂纹的问题,这种问题可能是因为构件内部和构件外部的温度差异造成裂缝。这种情况在预应力混凝土构件的建造过程中发生十分的普遍,我们应该采取有效的措施尽量避免该问题的发生,具体的措施主要要通过温度把控来维持预应力构件内部和外部的温度差,使之控制在出现开裂的温度差值标准下,对于薄壳结构的构件可以适当的延长拆除模具的时间。以防止预应力构件和台座的相互粘粘。
2.2后张法中孔道的堵塞的解决措施
使用后张法来建立预应力混凝土构件要为钢筋预留孔道,等到浇筑的混凝土达到一定的强度之后在使用高强度钢筋从中穿入。实际使用后张法建立预应力混凝土构件时很容易出现孔道的堵塞,导致钢筋无法正常的通过孔道,影响预应力混凝土构件的建立,和最终应力的效果。产生这种情况的的主要原因可能是在制作构件是还没等混凝土达到规定的强度就采取抽芯流程,导致混凝土的塌陷堵塞,也可能是因为抽芯的时间晚于规定时间,橡胶管在拔芯的过程当中出现断裂滞留。出现以上情况有效的措施首先采用坐标定位出堵塞的位置,再使用冲击钻从合适的位置(最大可能的避开主钢筋的位置)进行冲钻。堵塞问题的解决有时候十分的复杂,所以在建立预应力混凝土的制作的过程前一定要做好流程和数据的确认,保证规范地进行操作,以避免此类问题的产生。
3 保证混凝土质量及控制裂缝的措施
综上所述,桥梁混凝土产生裂缝的主要原因可以归纳为以下三个大的方向:温度、收缩及抗拉,在施工过程中可以通过以下措施控制混凝土裂缝的产生。
3.1混凝土施工的质量保证措施:(1)选择合适的水泥和严格控制好水泥用量。优先采用525R,425R普通水泥等高标号水泥,减少水泥用量。(2)严格控制骨料级配和含泥量。(3)选择适当的外加剂和合适的配合比。(4)增加适当的预埋件。
3.2混凝土施工的温度控制措施:为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度应力的措施有以下几种:(1)拌合混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。(2)夏天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热。(3)在混凝士中埋设水管,通入冷水进行内部降温。(4)严格控制混凝土的入模温度。
3.3加强混凝土的早期养护:大量实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成的,寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝,因此混凝士的保温对防止表面早期裂缝尤为重要。从温度应力观点出发,保温应达到下述要求:(1)防止混凝土内外温度差及混凝土表面产生梯度。(2)防止混凝土超冷,应尽量设法使混凝土施工期间的最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。(3)防止老混凝土面的过冷,以减少新老混凝土间的约束。
4 结束语
我国交通事业的飞速发展,现代的预应力混凝土技术在道路的桥梁上发展迅速,由上文中的阐述可以知道,预应力技术在工程质量,经济指标上都表现出优秀的性能特性,在工程上也取得了客观的成绩,预应力混凝土技术在路桥工程中应该加以深入的研究和推广,为路桥工程的创新带来新的空间。
参考文献:
[1]张卫国.浅析公路桥梁施工中预应力技术研究[J].中国城市经济,2011,(12)
[2]杨云彪.浅谈道路桥粱施工中应注意的问题[J].中国高新技术企业,2009(12).
[3]马恒章.公路桥粱预应力混凝土施工中的问题和处理[J].科技信息,2008(12)
[4]张德伟,王烨.论建筑施工中预应力的应用及存在的问题[J].中国房地产业,2011,(03)