预应力技术在公路桥梁施工中的应用
摘要:国民经济的发展推动公路桥梁的快速建设发展,新时代的公路桥梁建设根据复杂的地形环境出现结构复杂、投资大、规模大、工艺多、技术高等特点,根据公路桥梁施工特点的变化运用节约施工材料、增强公路结构的各种性能、设计安全、施工便捷的预应力技术,提高了公路桥梁的施工效率和质量。本文对预应力技术和预应力技术在桥梁施工中的应用简要分析,发现存在的问题并提出有效的解决措施。
关键词:预应力技术;预应力技术在公路桥梁施工中的应用;解决措施
预应力技术在公路桥梁的施工中具有节约大量施工材料、增强桥梁结构的抗滑、抗渗、抗裂作用、降低主拉应力、提高结构刚度、便捷施工、设计安全等优点,被广泛应用。由于公路桥梁的施工环境复杂、工程建设队伍的施工素质差异等原因,预应力技术的应用存在问题,需要在施工过程中加以重视,强化施工质量的控制,保证桥梁工程建设的安全可靠性。
一、预应力技术的定义和原理
1、预应力技术的定义和预应力应用的定义
预应力技术施工是指在工程建设的施工过程中,对于已经夹紧须应力筋的锚具进行张拉作用,并且在相应的预应力混凝土结构中进行预加应力的建立的施工过程【1】。预应力技术在公路桥梁施工中的应用通常定义为:在公路桥梁的施工建设过程中,应用高强度的混凝土和钢筋,运用科学的先进施工技术,将预应力混凝土构件的强度、抗疲劳、刚度、抗剪、抗渗、抗裂的所有性能有效提高,同时节约混凝土和钢材的使用量,减轻结构的自重,减少桥梁结构的截面尺寸和挠度,避免公路桥梁的开裂,延长使用寿命。 2、应用原理
预应力技术在桥梁混凝土工程中应用原理是结合混凝土使用过程中产生的高强度抗压弥补低强度抗拉强力,使混凝土受拉伸位置的裂缝产生时间推迟。 二、预应力技术在公路桥梁施工中的应用 1、预应力技术在公路桥梁施工中的应用领域 1.1预应力技术在钢材中的应用
预应力技术在钢材中应用主要包括钢绞线及预应力钢筋等。钢绞线的使用操作方便,工程效果美观,运用钢绞线这类型的钢材可以节约整体钢材使用量的三分之一,经济、社会效益明显,要根据工程的具体要求按照钢绞线的规格、尺寸、延伸率等性能参数进行合理的选择。 1.2预应力技术在锚具选择方面的应用
预应力技术对锚具的选择从摩阻锚固和机械锚固两方面出发。摩阻锚固是将预应力钢材形成锚旋作用并将钢材固定紧实,该技术的优势是穿索方便,缺陷是连接便捷度不够,损失较大;机械锚固是运用机械加工的方式形成适合预应力钢材端部使用的锚碇工作条件,并进行锚固的施工方式。 1.3预应力技术在公路桥梁预制板工程的应用 预制板是工程建设中的常用模板,预制板的质量影响公路桥梁建设的工程质量。预应力技术在预制板制作工程中应用中,选择高强、低弛的钢绞线作为预应力筋,提高了预制板的抗震性能和稳固性。
1.4预应力技术在受力分析中的应用
公路桥梁的混凝土施工中,要对预应力钢筋的分布进行有效的假定设计,分析必要承受的极限状态,根据桥梁施工中的具体要求调整钢筋的分布,绘制符合设计要求的受力分析图纸。
1.5预应力技术在公路桥梁混凝土结构中的应用 混凝土的特性和公路桥梁的地理位置、自然环境都会造成公路桥梁使用过程中出现裂缝,预应力技术的应用降低了裂缝出现的可能性。公路桥梁的混凝土结构的构建过程中,运用合适的施工技术对混凝土施加压力,进行混凝土中钢筋的张拉操作,钢筋的结构特点导致产生自身收缩的力量,对公路桥梁所承载负荷的力量进行一部分抵消,桥梁受到的负
荷减小后降低了混凝土结构的裂缝出现可能性,保证了桥梁的质量,增加了使用年限。
1.6预应力技术在桥梁受弯构件中应用
公路桥梁的加固施工通常选用施工操作简单、强度高的碳纤维材料,通过对钢筋混凝土粘贴纤维片材的加固方法实现对受弯构件加固的目的。预应力技术的应用防止受压区域的混凝土压应变达到极限,提高受弯构件的极限拉应变和承载力,增加公路桥梁的承载力。 2、常见的公路桥梁预应力施工技术 2.1移动模架施工技术
移动模架施工的施工流程为:在承载梁上架设模板和支架支撑;在桥跨的内部进行混凝土浇筑工作;根据混凝土的使用标准进行合理的脱模操作;顺着导梁,进行模架的移动,移动至下一个需进行混凝土浇筑的桥孔,直至工程的施工结束。
2.2悬臂施工技术
悬臂施工技术的施工起点为桥中的墩处,然后进行逐步的对称接长,直至悬出梁全部合拢结束操作。现阶段应用较多的有运用挂篮设备进行接长施工方式的悬臂浇筑技术和运用吊机设备进行接长施工方式的悬臂拼装技术。 三、预应力技术在公路桥梁施工中存在的问题 公路桥梁工程施工中预应力施工问题的主要表现:①施
工中的波纹管堵塞,由于波纹管的堵塞影响预应力的钢绞线钢筋无法正常的通过或影响钢绞线的伸长情况等;②预应力超长束张拉工艺问题,桥梁的施工过程中连续跨梁中每跨预应力束的两端张拉需要对称,不对称会造成工程质量的影响;③后张预应力结构中对于张拉力的具体控制措施不到位,不能保证每束的张拉力一致;④预应力结构中张拉前的缝隙问题。
四、公路桥梁施工中预应力施工问题的解决措施 1、控制钢筋安装
公路桥梁的施工过程中,要选择高效、轻便和高性价比的低松弛钢绞线,要根据工程的实际需要根据钢绞线的具体延展率和伸长率、几何参数进行钢筋的选择;要进行钢筋安装的严格控制,避免预应力筋的外皮刺破现象。钢筋焊接操作进行时,在预应力筋的周围采取保护措施,不允许将预应力筋作为搭接线使用。按照严格的施工顺序进行钢筋的捆扎,注意梁内为先,梁外为后的捆扎顺序。 2、桥梁工程后张法预应力施工
后张预应力筋的施工过程中,要按照使用具体要求和设计图纸的标准进行施工布置。下料过程中注意预应力筋的切割和保护措施的检查,预应力筋的切割运用切割机切割,切割时要用湿布覆盖钢绞线的周围,避免火星飞溅对钢绞线的灼伤。要按照公路工程的施工标准和质量检测标准进行管道
的安装,管道要牢固的完成固定,避免渗水现象的发生。运用静载试验和动力试验根据荷载性质进行荷载的检测,实验前要进行桥梁设计和施工材料的收集准备,比对测量数据和原始设计数据,根据比对数据结果进行工程的修整。 3、分析预应力效应
加强检查公路桥梁工程中全部结构横面的预应力状态,发现工程结构的承载能力与预应力存在差距时,及时进行预应力钢束分布方式的更改。工作人员需要对预应力体系、预应力筋、预应力锚具等涉及预应力效益分析的相关内容进行科学的设计安排。 结束语:
综上所述,预应力技术在公路桥梁的施工过程中意义重要,需要根据工程的实际状况进行科学的预应力技术设计,选择符合工程要求的材料和技术,进行有效的预应力效应分析,加强技术创新,实现高质量的桥梁建设,促进国家的公路桥梁建设事业的健康有序发展。 参考文献:
[1]李锋,宋珍珍. 试析预应力技术在公路桥梁施工中的应用[J]. 科技致富向导,2012,29:351.
[2]陆廷超. 预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用[J]. 科技创新与应用,2012,01:132.
[3]程善德. 预应力技术在公路桥梁施工中的应用分析
[J]. 科技创新与应用,2013,20:196.
[4]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.
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容