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摘要:预应力技术在建筑行业中得到了广泛的运用。本文着重对预应力技术在公路桥梁工程中的应用进行分析,以及在运用的过程中所遇见的常见问题,采取相关的解决措施。对预应力在公路桥梁施工中的运用提出浅薄的见解,为我国的公路桥梁建设的发展,作出微薄的力量。
关键词:公路桥梁工程;预应力技术;技术研究;分析
随着社会的发展,公路桥梁的建设不断增加,也是预应力技术在公路桥梁工程中运用越来越广泛,相关施工人员的预应力施工水平也得到了一定的特高。实际在,预应力技术在公路桥梁施工中容易受到外界各类因素的干扰,对工程的质量造成影响。笔者结合自身经验,对预应力技术在公路桥梁施工中应注意问题进行分析,并作出相应措施,使公路桥梁的施工质量得到保证。
1.预应力技术的细节介绍
最早利用预应力技术的是在混凝土的施工工程中,为了使钢筋混凝土粘结处的裂缝过早生成,采取的外力措施,尽量在混凝土结构承受荷载前,使混凝土构件的拉应力得到控制,乃至使混凝土处于压应力状态下,这样便能有效增加混凝土的抗拉强度,使其充分发挥抗压性能的优势。在公路桥梁中,便是利用预应力技术设计预应力混凝土构件,使混凝土构件的受拉区的开裂问题得到了缓解,有效的提高了强度,可避免使用更高强度的混凝土与钢材的组合进行公路桥梁的建设。预应力技术的使用,使混凝土有效减少了内部裂缝,提高了抗渗性,也提高了其强度与刚度等性能。且预应力混凝土在进行桥梁建设时由于自重较低,建造的桥梁美观性更强,使用寿命也得到了有效的保证[1]。
2.预应力技术在公路桥梁施工中的运用
2.1连续性多跨桥梁中的预应力技术的运用
现代大型公路桥梁结构普遍复杂,多采用连续性多跨桥梁,其桥梁结构具备较多弯曲部位,有较好的弯矩作用,在桥梁跨中部分,受到正弯矩作用,使桥梁的下方受到拉力;而桥梁支座部分,则其上方受到拉力,受到弯矩的作用。传统工艺的混凝土结构其受剪能力与抗拉性能普遍较差,因此,在上述的多跨桥梁的施工中,使用预应力技术有效的对混凝土进行加固,进一步的增强跨中部分与支座部分的抗拉性能与受剪能力,使得整体桥梁结构具备更好的稳定性,增强了桥梁的使用寿命。
2.2受弯部件中的预应力技术的运用
传统的混凝土部件的受弯与受拉性能不高,为了使受弯或受拉部件的性能得到有效的提高,使用预应力技术进行处理,进而发挥出良好的受压性能,并将受弯部件抗弯拉的性能的不足,作出有效的补偿。
2.3混凝土路面的预应力技术的运用
采用混凝土预应力钢筋,将混凝土的路面进行约束,使钢筋混凝土内部的骨料与钢筋进一步的进行粘结,进而有效的降低混凝土路面出现裂纹的问题。随着科技的进步,预应力技术逐渐走成熟。预应力混凝土技术主要是使混凝土构件的受到的拉应力降低,进而充分的发挥其抗压性能。然而面对混凝土路面长期将受到来自汽车的荷载作用以及温度等因素对混凝土路面造成的长期影响,因此随着未来技术的不断发展,混凝土路面的预应力技术处理将考虑更多的细节,使公路桥梁施工中的预应力技术更加完善,采取对路面施加纵向预应力以防止横向的裂纹生成,或施加横向预应力以防止纵向裂纹的生成。这是一个需要长期进行研究的课题。另外,特别在混凝土路面的转弯部位,路面不断受到离心力的作用,使施加预应力难以进行,希望随着科技的发展,在未来能够取得较好的效果。
2.4钢筋混凝土构件中的预应力运用
容易开裂是传统的混凝土的通病,钢筋混凝土构件一旦出现开裂不仅降低了整体美观性,也对构件本身的力学性能造成一定的影响,开裂的混凝土的抗渗性急剧下降,并不断受潮湿环境的腐蚀,使得混凝土的整体强度与刚度受到影响。在钢筋混凝土中运用预应力技术,可有效的减缓混凝土开裂的时间,降低开裂程度。桥梁的受力结构较为复杂,混凝土往往不仅受到压应力的作用,也受到拉应力及剪应力的共同作用,因为这些力的存在,對混凝土构件性能也提出更高的要求。对受拉力部位的混凝土施加一定的压力作用,即在钢筋混凝土构件使用钢筋进行相互受拉,因此混凝土构件受到其他的拉应力作用,便将之前的预加应力进行抵销,使得混凝土构件的拉应力作用减小。只要将拉应力控制到一定程度,混凝土结构构件就不会轻易损害,降低了裂纹生成[2]。
3.公路桥梁结构的预应力技术施工流程分析
3.1选择合适的钢绞线
国内公路桥梁建设随着多因素的影响,预应力钢绞线的选择呈现多样化的情况,使用较为广泛的预应力钢绞线主要有普通的预应力钢绞线与低松弛预应力钢绞线,这两类钢绞线由于弹性变形小、施工便利等原因,被大量使用。使用预应力钢筋线不仅能够减少钢材的使用,也能加强构件的稳定性。选择合适的钢绞线,不仅要考虑经济的原因,更应结合下列因素进行考虑:选择钢绞线的标准与性能。其中钢绞线的标准包括荷载品种、延伸要求、松弛尺寸等;钢绞线的性能包括屈服荷载、松弛程度以及伸长能力等参数。
3.2选择合适的预应力锚具
国内主要使用的预应力锚具主要有以下两种:一是机械锚固,这种方式主要是采取机械加工的方式进行锚固,在预应力绞线的前端设置锚钉,使用锚钉与刚强度的钢筋进行连接或使用钢丝线对预应力绞线进行固定,这种锚固不仅使用方便且预应力损失较小;二是摩阻锚固,这种方式通过摩擦阻力进行锚固,先将锚具制作成块状进而增加与钢绞线间的摩擦力完成锚固,这种锚固方式应用范围较广,但铰接容易出现问题,存在较大的预应力损失。
3.3设计科学的预应力体系
在公路桥梁施工中,主要使用的预应力体系有以下两种:一是XYM体系;二是OVM体系。通常结构构件的预应力体系均使用顶板纵向,钢筋平竖弯曲的体系。在顶板上将锚固集中,承受荷载。预应力体系的布束应注意:尽量降低预应力的损失,控制最大力臂的预应力输出;严格保证顶板铰接点的焊接质量;体系中竖向钢筋不宜交叉,不仅降低美观,也对稳定性造成影响。
3.4预应力效应分析
预应力结构体系通常以经验作为依据,分析预应力的布束,应做到严格对截面的应力状态进行核算,若某处不能满足约束要求,则应重新布束。分析预应力的效应,主要是对钢绞线的预应力损失问题的分析。钢绞线的预应力损失包括瞬间损失与后期损失。铰接与锚固过程中钢绞线的预应力损失称为瞬间损失;钢绞线锚固后期也会出现预应力的损失,主要原因是钢绞线收缩。松弛等造成预应力的损失。
4.预应力技术在公路桥梁施工中的质量控制措施
预应力技术的质量控制主要包括以下几点:对预埋阶段进行质量控制,进行预埋时应将钢绞线的形状进行有效处理,满足工序要求,为了使混凝土构件张拉后,达到设计范围,以及后期的收缩形变的范围得到有效控制,都应在此阶段进行施工质量的控制;锚具与预应力管道通常设在钢筋密集区域,应加强振捣质量,必要时进行人工振捣;预应力钢筋的绑扎应保证其稳定性,在张拉端部与梁柱节点保证绑扎质量;重视压浆质量,压浆时严禁加水,应结合相关要求控制外加剂。压浆前应清理预应力管理[3]。
5.结束语
综上所述,预应力技术的运用使公路桥梁的质量得到有效保证,反之也使预应力技术得到了不断的发展。预应力技术的操作应严格根据施工工艺进行,按照流程施工。只有将每处细节进行准确的把握,才能抓好每一道工序,才能使预应力技术得到进一步的发展,使我国的公路桥梁建设更加接近现代化。
参考文献:
[1]成扬.公路桥梁施工中预应力技术探讨[J].内蒙古公路与运输,2011,06:24-25.
[2]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,2012,04:90.
[3]肖昆.论公路桥梁施工中预应力技术施工质量控制[J].现代装饰(理论),2013,08:169.
关键词:公路桥梁工程;预应力技术;技术研究;分析
随着社会的发展,公路桥梁的建设不断增加,也是预应力技术在公路桥梁工程中运用越来越广泛,相关施工人员的预应力施工水平也得到了一定的特高。实际在,预应力技术在公路桥梁施工中容易受到外界各类因素的干扰,对工程的质量造成影响。笔者结合自身经验,对预应力技术在公路桥梁施工中应注意问题进行分析,并作出相应措施,使公路桥梁的施工质量得到保证。
1.预应力技术的细节介绍
最早利用预应力技术的是在混凝土的施工工程中,为了使钢筋混凝土粘结处的裂缝过早生成,采取的外力措施,尽量在混凝土结构承受荷载前,使混凝土构件的拉应力得到控制,乃至使混凝土处于压应力状态下,这样便能有效增加混凝土的抗拉强度,使其充分发挥抗压性能的优势。在公路桥梁中,便是利用预应力技术设计预应力混凝土构件,使混凝土构件的受拉区的开裂问题得到了缓解,有效的提高了强度,可避免使用更高强度的混凝土与钢材的组合进行公路桥梁的建设。预应力技术的使用,使混凝土有效减少了内部裂缝,提高了抗渗性,也提高了其强度与刚度等性能。且预应力混凝土在进行桥梁建设时由于自重较低,建造的桥梁美观性更强,使用寿命也得到了有效的保证[1]。
2.预应力技术在公路桥梁施工中的运用
2.1连续性多跨桥梁中的预应力技术的运用
现代大型公路桥梁结构普遍复杂,多采用连续性多跨桥梁,其桥梁结构具备较多弯曲部位,有较好的弯矩作用,在桥梁跨中部分,受到正弯矩作用,使桥梁的下方受到拉力;而桥梁支座部分,则其上方受到拉力,受到弯矩的作用。传统工艺的混凝土结构其受剪能力与抗拉性能普遍较差,因此,在上述的多跨桥梁的施工中,使用预应力技术有效的对混凝土进行加固,进一步的增强跨中部分与支座部分的抗拉性能与受剪能力,使得整体桥梁结构具备更好的稳定性,增强了桥梁的使用寿命。
2.2受弯部件中的预应力技术的运用
传统的混凝土部件的受弯与受拉性能不高,为了使受弯或受拉部件的性能得到有效的提高,使用预应力技术进行处理,进而发挥出良好的受压性能,并将受弯部件抗弯拉的性能的不足,作出有效的补偿。
2.3混凝土路面的预应力技术的运用
采用混凝土预应力钢筋,将混凝土的路面进行约束,使钢筋混凝土内部的骨料与钢筋进一步的进行粘结,进而有效的降低混凝土路面出现裂纹的问题。随着科技的进步,预应力技术逐渐走成熟。预应力混凝土技术主要是使混凝土构件的受到的拉应力降低,进而充分的发挥其抗压性能。然而面对混凝土路面长期将受到来自汽车的荷载作用以及温度等因素对混凝土路面造成的长期影响,因此随着未来技术的不断发展,混凝土路面的预应力技术处理将考虑更多的细节,使公路桥梁施工中的预应力技术更加完善,采取对路面施加纵向预应力以防止横向的裂纹生成,或施加横向预应力以防止纵向裂纹的生成。这是一个需要长期进行研究的课题。另外,特别在混凝土路面的转弯部位,路面不断受到离心力的作用,使施加预应力难以进行,希望随着科技的发展,在未来能够取得较好的效果。
2.4钢筋混凝土构件中的预应力运用
容易开裂是传统的混凝土的通病,钢筋混凝土构件一旦出现开裂不仅降低了整体美观性,也对构件本身的力学性能造成一定的影响,开裂的混凝土的抗渗性急剧下降,并不断受潮湿环境的腐蚀,使得混凝土的整体强度与刚度受到影响。在钢筋混凝土中运用预应力技术,可有效的减缓混凝土开裂的时间,降低开裂程度。桥梁的受力结构较为复杂,混凝土往往不仅受到压应力的作用,也受到拉应力及剪应力的共同作用,因为这些力的存在,對混凝土构件性能也提出更高的要求。对受拉力部位的混凝土施加一定的压力作用,即在钢筋混凝土构件使用钢筋进行相互受拉,因此混凝土构件受到其他的拉应力作用,便将之前的预加应力进行抵销,使得混凝土构件的拉应力作用减小。只要将拉应力控制到一定程度,混凝土结构构件就不会轻易损害,降低了裂纹生成[2]。
3.公路桥梁结构的预应力技术施工流程分析
3.1选择合适的钢绞线
国内公路桥梁建设随着多因素的影响,预应力钢绞线的选择呈现多样化的情况,使用较为广泛的预应力钢绞线主要有普通的预应力钢绞线与低松弛预应力钢绞线,这两类钢绞线由于弹性变形小、施工便利等原因,被大量使用。使用预应力钢筋线不仅能够减少钢材的使用,也能加强构件的稳定性。选择合适的钢绞线,不仅要考虑经济的原因,更应结合下列因素进行考虑:选择钢绞线的标准与性能。其中钢绞线的标准包括荷载品种、延伸要求、松弛尺寸等;钢绞线的性能包括屈服荷载、松弛程度以及伸长能力等参数。
3.2选择合适的预应力锚具
国内主要使用的预应力锚具主要有以下两种:一是机械锚固,这种方式主要是采取机械加工的方式进行锚固,在预应力绞线的前端设置锚钉,使用锚钉与刚强度的钢筋进行连接或使用钢丝线对预应力绞线进行固定,这种锚固不仅使用方便且预应力损失较小;二是摩阻锚固,这种方式通过摩擦阻力进行锚固,先将锚具制作成块状进而增加与钢绞线间的摩擦力完成锚固,这种锚固方式应用范围较广,但铰接容易出现问题,存在较大的预应力损失。
3.3设计科学的预应力体系
在公路桥梁施工中,主要使用的预应力体系有以下两种:一是XYM体系;二是OVM体系。通常结构构件的预应力体系均使用顶板纵向,钢筋平竖弯曲的体系。在顶板上将锚固集中,承受荷载。预应力体系的布束应注意:尽量降低预应力的损失,控制最大力臂的预应力输出;严格保证顶板铰接点的焊接质量;体系中竖向钢筋不宜交叉,不仅降低美观,也对稳定性造成影响。
3.4预应力效应分析
预应力结构体系通常以经验作为依据,分析预应力的布束,应做到严格对截面的应力状态进行核算,若某处不能满足约束要求,则应重新布束。分析预应力的效应,主要是对钢绞线的预应力损失问题的分析。钢绞线的预应力损失包括瞬间损失与后期损失。铰接与锚固过程中钢绞线的预应力损失称为瞬间损失;钢绞线锚固后期也会出现预应力的损失,主要原因是钢绞线收缩。松弛等造成预应力的损失。
4.预应力技术在公路桥梁施工中的质量控制措施
预应力技术的质量控制主要包括以下几点:对预埋阶段进行质量控制,进行预埋时应将钢绞线的形状进行有效处理,满足工序要求,为了使混凝土构件张拉后,达到设计范围,以及后期的收缩形变的范围得到有效控制,都应在此阶段进行施工质量的控制;锚具与预应力管道通常设在钢筋密集区域,应加强振捣质量,必要时进行人工振捣;预应力钢筋的绑扎应保证其稳定性,在张拉端部与梁柱节点保证绑扎质量;重视压浆质量,压浆时严禁加水,应结合相关要求控制外加剂。压浆前应清理预应力管理[3]。
5.结束语
综上所述,预应力技术的运用使公路桥梁的质量得到有效保证,反之也使预应力技术得到了不断的发展。预应力技术的操作应严格根据施工工艺进行,按照流程施工。只有将每处细节进行准确的把握,才能抓好每一道工序,才能使预应力技术得到进一步的发展,使我国的公路桥梁建设更加接近现代化。
参考文献:
[1]成扬.公路桥梁施工中预应力技术探讨[J].内蒙古公路与运输,2011,06:24-25.
[2]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,2012,04:90.
[3]肖昆.论公路桥梁施工中预应力技术施工质量控制[J].现代装饰(理论),2013,08:169.