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【摘 要】 近几年来,随着预应力技术的不断发展和相关材料的改进,予应力作为一种新型施工技术已经被广泛应用于公路桥梁工程的各个部位。其具有自重轻、节省材料、减少混凝土各种剪力和压力的作用。施工企业已经在设备材料、计算理论、工程检测方面形成了较为完善的施工体系。本文旨在研究公路桥梁施工中预应力技术应用现状,针对出现的问题提出相应的解决策略,为公路桥梁施工企业在预应力技术应用方面的进一步提升提供可行性思路。
【关键词】 公路桥梁;预应力;施工技术;分析研究
引言:
近年来,随着社会经济与科学技术的飞速发展,路桥施工技术在行业也取得了很大的进步,路桥施工技术尤其是预应力技术的发展,推动了整个路桥施工行业的快速发展。在路桥施工过程中引入各种新的技术,比如预应力技术,可以有效的提高该工程的质量,对提高路桥工程的抗渗透性、抗裂能力具有非常重要的作用。
一、预应力桥梁的施工技术要点
1、锚具
有些施工方盲目追求经济效益,减小截面尺寸,将尚有技术争议的扁锚运用于板梁结构与预应力箱梁底板中。扁锚技术还处于成长阶段,技术不够成熟,容易导致钢绞线受力不均。而且由于扁孔本身占据空间小,存在孔道压浆困难的问题,施工中无法保证孔道压浆的密实度,灌入浆体较困难。
2、预应力孔道压浆质量
预应力孔道压浆在实际预应力技术中具有重要的作用,第一,孔道压浆可以保护预应力筋不受到外界环境的锈蚀。第二是保证了预应力筋与桥梁结构共同工作。所以说,若预应力孔道压浆质量不达标,密实度较低,已发生漏浆、漏灌的现象,将严重影响桥梁质量。我们需要加强对预应力孔道压浆质量的重视,加强浆体的水灰配比标准的管理,重视孔道压浆工序。不要急于求成,需要按部就班根据实际情况,遵循国家行业标准,一步一步来。
3、实际砼强度
近年来,为提高预应力混凝土的早期强度,人们采用掺加早强剂的方法。通常浇注砼后就会开始张拉预应力。砼强度的增强需要一定的时间,而其弹性模量增长较强度增长慢。此种现象引发的弊端是早期砼变形大,提前张拉预应力会增加预应力的损失,导致桥梁承载能力不足,进而致使桥梁结构出现裂缝。有的施工人员用现场试块方法计算的早期砼强度等级盲目代替实际砼强度。导致砼强度值存在误差,影响了日后的继续施工。也致使施工结束后桥梁结构的实际强度低于计算强度,未达到国家标准,易成为工程交付使用后的事故路段。
4、后张预应力结构与张拉力控制
不标准的预应力施工作业,尤其是宽松的张拉力控制,会对预应力桥梁的质量产生严重影响。通常张拉作业时需要同时控制张拉力和预应力筋伸长量,坚持以张拉力为主。张拉力与伸长的效果数值相符合。张拉人员多采用1.5级油压计量张拉力。1.5级油压误差较大。张拉人员没有经过专业培训,易在施工过程中出现较大的误差,发生张拉力高低不均的情况。尤其是在多束张拉时,更易出现计算失误与读表失误。实际张拉时很难将伸长量控制在规定范围内,可能会出现张拉力失控的现象。
二、预应力在公路桥梁施工中的应用
1、预应力效应分析
在预应力混凝土施工实践中,首先假定预应力钢筋的分布图,然后对整体所能承受的极限状态进行应力分析,详细检查各截面应力的具体状态,当其不能满足施工实际要求时,应当改变钢筋的分布,以求设计出能够满足应力的有效分布图,即预应力筋、锚具和体系设计都取决于效应的分析。在损失方面主要包括瞬间损失与后期损失两种。
2、预应力技术在路桥钢筋混凝土结构中应用
混凝土裂缝是常见的质量通病,尤其是在大型公路桥梁施工中极容易出现混凝土裂缝。将预应力技术应用到钢筋混凝土当中,可以避免出现裂缝,而且效果显著。预应力集中应用是在公路桥梁混凝土的构建和结构使用之前,将受拉区的混凝土施压,在进行混凝土钢筋的张拉后,钢筋通过自身的回缩,让受拉区能预先感受到钢筋施加的压力。
3、预应力技术在混凝土路面的应用
公路桥梁预应力技术在混凝土路面的应用,其原理大致和钢筋混凝土结构中的应用相似,都是依靠预应力钢筋的配置对路面混凝土进行相关约束,使得路面延缓出现裂缝,甚至不出现裂缝。运用好混凝土路面的预应力技术,前期准备工作必不可少,路面交通荷载力、温度、湿度、摩擦约束等都要进行深入探讨,防止在施工期间出现收缩裂缝。这一技术在目前项目建设中已日趋成熟。
三、预应力技术施工质量的控制措施
1、做好公路桥梁预应力施工质量控制
第一步便是要认真落实施工监测工作,而做好施工监测工作的首要内容便是对桥梁应力、位移的计算进行监控,进而确保桥梁施工工艺的科学合理。我们知道,处于建设过程中的公路桥梁所承载的荷载是在每一个节段浇筑完成之后递增的,而采用预应力施工技术则会对混凝土的应力分布进行很大的改变;同时,收缩徐变、温度变化等又会让桥梁的应力状态、结构变形等趋于复杂化。所以,只有积极利用科学的思维模式进行有限元分析时,才能够真正做到依据桥梁结构的实际特征建模。至于选择何种计算软件,本文的建议是,在不影响计算精度的前提下,应该更多地考虑工程使用的便利性。具体建议是,优先选择原始数据准备工作量较小、工程模型简单、力学概念清晰的有限元分析软件。通过该软件获得的结果不仅应该成为确保施工质量、进行施工监控的重要依据,还应该通过和设计数据的对比来保证整个施工工艺的科学合理。
在预应力钢筋混凝土结构的预埋阶段,施工的质量控制主要是曲线形状的控制,即准确、牢固的对各控制点的标高进行定位,防止相关工序对波纹管的破坏和影响,正确的进行标高的控制以及结构曲线形状的确保,若出现影响孔道管的现象,则要及时的进行问题的处理。
2、在灌浆阶段的质量控制中
张拉应力的控制就要符合一定的设计要求,其内容还包括伸长值的变化,都要控制在规定的设计要求和范围内。最后,要准确的进行灌浆的计量,使得孔道的浆体饱满。
3、在施工的控制中
排气孔端、排气孔管连接处、灌浆孔、预应力孔道接口处都要进行严密的封堵,使异物进入或漏桨堵塞孔管的现象得到防止。尤其是下层的孔道管灌浆孔及其排气孔,都因为孔管的长度过长,再加上又是斜向的伸出板面,以此就要使其固定起来。在浇筑混凝土的工程中,会进行振捣的施工,此时的振动棒就不能与锚具和预应力孔道进行碰动或接触,防止出现移位或损伤。在锚具和预应力孔道的设置中,由于钢筋的高度密集,使振捣的进行相对比较困难,这就会形成结构部位的塑性沉缩裂缝,因此,就要在进行振动棒的使用中,还要充分的结合适度的模板外敲振和人工插捣,来确保结构部位的浇捣密实。当混凝土浇筑的施工完成之后,就要对孔道进行必要的检查和清理,对排气孔管道、灌浆孔以及张拉端处进行及时的封堵,避免异物的进入,使后续的灌浆和张拉能够得到顺利的进行。
4、对水量进行严格的控制
對降低流动性的水泥浆来说,就要增加水量进行流动性的增强;在进行浆体的搅拌时,都要对外加剂、水、水泥的用量进行严格的控制;如果在压浆前,发现管内残留有一定的杂物,就要结合空压机的使用,使管内的杂物得到彻底的清理。
四、结束语
总而言之,预应力技术在路桥工程施工中的应用表现出一定的复杂性,但也为路桥工程建设提供了有利的保证,尤其是施工质量的保障上更为突出。作为一项技术,预应力混凝土技术为路桥工程的建设提供了强有力的技术支撑,同时也为路桥等工程项目的建设奠定了坚实的基础。
参考文献:
[1]刘矿军.公路桥梁施工中预应力技术应用[J].黑龙江交通科技,2012(04)
[2]侯登峰,王宝新.公路桥梁施工中预应力技术探究[J].山西建筑,2012(24)
[3]廖彩祥,马爱琴,谢海平.公路桥梁施工中预应力问题及对策分析[J].中国水运(下半月),2013(07)
[4]张鹏飞,陈亚楠.探究公路桥梁施工中预应力技术应用[J].黑龙江科技信息,2013(23)
【关键词】 公路桥梁;预应力;施工技术;分析研究
引言:
近年来,随着社会经济与科学技术的飞速发展,路桥施工技术在行业也取得了很大的进步,路桥施工技术尤其是预应力技术的发展,推动了整个路桥施工行业的快速发展。在路桥施工过程中引入各种新的技术,比如预应力技术,可以有效的提高该工程的质量,对提高路桥工程的抗渗透性、抗裂能力具有非常重要的作用。
一、预应力桥梁的施工技术要点
1、锚具
有些施工方盲目追求经济效益,减小截面尺寸,将尚有技术争议的扁锚运用于板梁结构与预应力箱梁底板中。扁锚技术还处于成长阶段,技术不够成熟,容易导致钢绞线受力不均。而且由于扁孔本身占据空间小,存在孔道压浆困难的问题,施工中无法保证孔道压浆的密实度,灌入浆体较困难。
2、预应力孔道压浆质量
预应力孔道压浆在实际预应力技术中具有重要的作用,第一,孔道压浆可以保护预应力筋不受到外界环境的锈蚀。第二是保证了预应力筋与桥梁结构共同工作。所以说,若预应力孔道压浆质量不达标,密实度较低,已发生漏浆、漏灌的现象,将严重影响桥梁质量。我们需要加强对预应力孔道压浆质量的重视,加强浆体的水灰配比标准的管理,重视孔道压浆工序。不要急于求成,需要按部就班根据实际情况,遵循国家行业标准,一步一步来。
3、实际砼强度
近年来,为提高预应力混凝土的早期强度,人们采用掺加早强剂的方法。通常浇注砼后就会开始张拉预应力。砼强度的增强需要一定的时间,而其弹性模量增长较强度增长慢。此种现象引发的弊端是早期砼变形大,提前张拉预应力会增加预应力的损失,导致桥梁承载能力不足,进而致使桥梁结构出现裂缝。有的施工人员用现场试块方法计算的早期砼强度等级盲目代替实际砼强度。导致砼强度值存在误差,影响了日后的继续施工。也致使施工结束后桥梁结构的实际强度低于计算强度,未达到国家标准,易成为工程交付使用后的事故路段。
4、后张预应力结构与张拉力控制
不标准的预应力施工作业,尤其是宽松的张拉力控制,会对预应力桥梁的质量产生严重影响。通常张拉作业时需要同时控制张拉力和预应力筋伸长量,坚持以张拉力为主。张拉力与伸长的效果数值相符合。张拉人员多采用1.5级油压计量张拉力。1.5级油压误差较大。张拉人员没有经过专业培训,易在施工过程中出现较大的误差,发生张拉力高低不均的情况。尤其是在多束张拉时,更易出现计算失误与读表失误。实际张拉时很难将伸长量控制在规定范围内,可能会出现张拉力失控的现象。
二、预应力在公路桥梁施工中的应用
1、预应力效应分析
在预应力混凝土施工实践中,首先假定预应力钢筋的分布图,然后对整体所能承受的极限状态进行应力分析,详细检查各截面应力的具体状态,当其不能满足施工实际要求时,应当改变钢筋的分布,以求设计出能够满足应力的有效分布图,即预应力筋、锚具和体系设计都取决于效应的分析。在损失方面主要包括瞬间损失与后期损失两种。
2、预应力技术在路桥钢筋混凝土结构中应用
混凝土裂缝是常见的质量通病,尤其是在大型公路桥梁施工中极容易出现混凝土裂缝。将预应力技术应用到钢筋混凝土当中,可以避免出现裂缝,而且效果显著。预应力集中应用是在公路桥梁混凝土的构建和结构使用之前,将受拉区的混凝土施压,在进行混凝土钢筋的张拉后,钢筋通过自身的回缩,让受拉区能预先感受到钢筋施加的压力。
3、预应力技术在混凝土路面的应用
公路桥梁预应力技术在混凝土路面的应用,其原理大致和钢筋混凝土结构中的应用相似,都是依靠预应力钢筋的配置对路面混凝土进行相关约束,使得路面延缓出现裂缝,甚至不出现裂缝。运用好混凝土路面的预应力技术,前期准备工作必不可少,路面交通荷载力、温度、湿度、摩擦约束等都要进行深入探讨,防止在施工期间出现收缩裂缝。这一技术在目前项目建设中已日趋成熟。
三、预应力技术施工质量的控制措施
1、做好公路桥梁预应力施工质量控制
第一步便是要认真落实施工监测工作,而做好施工监测工作的首要内容便是对桥梁应力、位移的计算进行监控,进而确保桥梁施工工艺的科学合理。我们知道,处于建设过程中的公路桥梁所承载的荷载是在每一个节段浇筑完成之后递增的,而采用预应力施工技术则会对混凝土的应力分布进行很大的改变;同时,收缩徐变、温度变化等又会让桥梁的应力状态、结构变形等趋于复杂化。所以,只有积极利用科学的思维模式进行有限元分析时,才能够真正做到依据桥梁结构的实际特征建模。至于选择何种计算软件,本文的建议是,在不影响计算精度的前提下,应该更多地考虑工程使用的便利性。具体建议是,优先选择原始数据准备工作量较小、工程模型简单、力学概念清晰的有限元分析软件。通过该软件获得的结果不仅应该成为确保施工质量、进行施工监控的重要依据,还应该通过和设计数据的对比来保证整个施工工艺的科学合理。
在预应力钢筋混凝土结构的预埋阶段,施工的质量控制主要是曲线形状的控制,即准确、牢固的对各控制点的标高进行定位,防止相关工序对波纹管的破坏和影响,正确的进行标高的控制以及结构曲线形状的确保,若出现影响孔道管的现象,则要及时的进行问题的处理。
2、在灌浆阶段的质量控制中
张拉应力的控制就要符合一定的设计要求,其内容还包括伸长值的变化,都要控制在规定的设计要求和范围内。最后,要准确的进行灌浆的计量,使得孔道的浆体饱满。
3、在施工的控制中
排气孔端、排气孔管连接处、灌浆孔、预应力孔道接口处都要进行严密的封堵,使异物进入或漏桨堵塞孔管的现象得到防止。尤其是下层的孔道管灌浆孔及其排气孔,都因为孔管的长度过长,再加上又是斜向的伸出板面,以此就要使其固定起来。在浇筑混凝土的工程中,会进行振捣的施工,此时的振动棒就不能与锚具和预应力孔道进行碰动或接触,防止出现移位或损伤。在锚具和预应力孔道的设置中,由于钢筋的高度密集,使振捣的进行相对比较困难,这就会形成结构部位的塑性沉缩裂缝,因此,就要在进行振动棒的使用中,还要充分的结合适度的模板外敲振和人工插捣,来确保结构部位的浇捣密实。当混凝土浇筑的施工完成之后,就要对孔道进行必要的检查和清理,对排气孔管道、灌浆孔以及张拉端处进行及时的封堵,避免异物的进入,使后续的灌浆和张拉能够得到顺利的进行。
4、对水量进行严格的控制
對降低流动性的水泥浆来说,就要增加水量进行流动性的增强;在进行浆体的搅拌时,都要对外加剂、水、水泥的用量进行严格的控制;如果在压浆前,发现管内残留有一定的杂物,就要结合空压机的使用,使管内的杂物得到彻底的清理。
四、结束语
总而言之,预应力技术在路桥工程施工中的应用表现出一定的复杂性,但也为路桥工程建设提供了有利的保证,尤其是施工质量的保障上更为突出。作为一项技术,预应力混凝土技术为路桥工程的建设提供了强有力的技术支撑,同时也为路桥等工程项目的建设奠定了坚实的基础。
参考文献:
[1]刘矿军.公路桥梁施工中预应力技术应用[J].黑龙江交通科技,2012(04)
[2]侯登峰,王宝新.公路桥梁施工中预应力技术探究[J].山西建筑,2012(24)
[3]廖彩祥,马爱琴,谢海平.公路桥梁施工中预应力问题及对策分析[J].中国水运(下半月),2013(07)
[4]张鹏飞,陈亚楠.探究公路桥梁施工中预应力技术应用[J].黑龙江科技信息,2013(23)