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公路桥梁施工中预应力技术探讨

2015-10-21李双新

建筑工程技术与设计 2015年30期
关键词:质量控制措施预应力公路桥梁

李双新

摘要:公路桥梁施工过程中预应力技术的质量将会直接决定整个公路桥梁建设项目的可靠性和安全性,是公路桥梁施工质量的决定性指标。本文阐述了预应力施工技术的优点及其在施工过程中的质量控制措施。

关键词:公路桥梁;预应力;施工技术;质量控制措施

前言

近年来随着我国科学技术的飞速发展,公路桥梁施工技术也取得了长足的进步。特别是预应力技术发展水平得以提升,这对于我国公路桥梁事业的发展起到了极好的推动作用。由于预应力技术在我国公路桥梁施工具体应用的时间较短,但对于公路桥梁跨径的增大及施工中抑制混凝土裂缝的产生都起到了积极的作用,而且在近年来预应力技术不断发展过程中也日益完善,已形成了一个较为完整的体系并且应用范围在不断扩大。

1预应力施工技术概述

预应力施工技术主要指在公路桥梁建设过程中通过对混凝土部位采用预先施加应力的方式,减少拉伸应力对混凝土结构的损坏,延迟混凝土的开裂,从而提高公路桥梁的整体性能,有助于民生建设的发展。相比与传统建设技术,预应力施工技术在提高建筑物性能上具有独特之处,从根本上延长了公路桥梁的使用寿命,保证人们的出行安全。

2预应力技术使用的优点分析

2.1能够保证构件性能的稳定性

预应力结构在受弯、受拉构件当中的应用,能够很大限度的保证构件性能的稳定性。其主要的一个原因在于,预应力技术的应用,能够增加构件与构件之间的拉力,这样一来,就能够避免在公路桥梁建设施工中混凝土出现裂缝的现象,尽管混凝土出现裂缝,由于构件与构件之间存在着一定的拉力,这样就会使混凝土所受的损伤减小。同时,如果在混凝土构件中施加适当的预应力,也能够一定程度上减小混凝土所承载的负荷,并且在减小荷载之后将原有的混凝土裂缝进行愈合,也能够缓解混凝土中的钢筋疲劳程度,增加构件的抗疲劳程度,提高构件的工作效率。

2.2调整公路桥梁结构的内力

在公路桥梁建设中,如果跨度比较大,那么应用预应力技术就能够有效的保证工程建设的整体质量,使公路桥梁建设的结构内力得到一定的调整,有效的提高公路桥梁建设的稳定性。

2.3缓解桥梁结构的自重量

公路桥梁建设施工中,预应力的使用能够一定程度上缓解桥梁结构的自重量。由于预应力的使用需要有较高质量的材料作为辅助,可以说在施工中所使用的混凝土都是高粘性的,施工的钢筋也是高强度的,这样一来,不但能够保证施工的质量,还能够减少材料数量,从而使公路桥梁自身结构的重量一定程度上减小,并且也提高了钢筋材料的利用效率。如果从经济的角度去看预应力的应用,预应力的有效应用能够有效的降低工程的成本投入,提高工程单位的经济效益。可见,预应力在公路桥梁建设中的应用,其自身的优点无论是在工程上还是在施工单位上,都能够为其带来较大的利益。

3公路桥梁施工中预应力技术的应用

3.1預应力技术的施工工艺

(1)下料处理工艺

预应力施工技术在公路桥梁中的应用,一般都是采用预应力钢束的形式,在钢束预应力张拉结束前,需要在钢管和锚垫板中进行灌浆,以确保粘结段的质量,对预应力筋进行有效固定。不仅如此,在预应力筋下料前,需要对粘结段部位的钢绞线进行全面清洗,去除表面的油脂层,保证粘结的牢固性。对于施工人员而言,必须结合设计要求,对粘结段的长度和位置进行合理控制,避免在施工过程中出现错位的情况。另外,在对钢绞线进行穿束的过程中,一方面,要对钢绞线下垂所造成的影响进行认真分析,另一方面,要充分考虑钢绞线张拉伸长所带来的影响,保证预应力筋两端粘结段的粘结力大致处于相同的水平。

(2)穿梭施工工艺技术

预应力筋穿梭施工工艺技术是预应力施工技术的重要组成部分。通常情况下公路桥梁的预应力钢筋长度都在一百米以上,预应力穿梭过程比较复杂,难度极大,因此很多施工人员都采用单根预应力筋穿梭方法,需要注意的是在预应力筋穿梭的过程中避免出现钢丝环绕的情况,保证预应力技术的实际效果。在施工中一定要做好防治措施,将各钢筋及钢丝做好标记,防止施工人员在施工过程中发生错乱。

(3)预应力压浆工艺

一般来说,在压浆施工中,需要在保证压浆密实度的基础上,采取合理有效的措施,将粘结段的粘结力保持在设计规定的范围,即张拉力的80%以上,确保锚固的强度和质量。对于整个公路桥梁预应力工程的施工而言,压浆施工属于一道极其关键的施工工序,需要首先按照1∶1的模型进行试验,然后才能进行正式的施工。压浆施工通常需要在预应力张拉结束后的24h内进行,而且为了保证压浆的均匀性和质量,应该尽量使用手动压浆机。在施工过程中,要加强现场管理工作,对压浆施工的流程进行有效控制,取得最佳的施工效果。

3.2后张法预应力的应用

(1)预应力钢丝下料长度的计算

钢丝下料时,应根据锚具类型、张拉设备条件确定下料长度。其计算公式为:

下料长度=(固定端锚具厚度+5cm)+孔道长度+张拉端锚具厚度+[千斤顶的长度(包括工具锚、限位板)+5~10cm]

(2)张拉程序

后张法预应力筋张拉程序,根据受力筋种类与锚具类型不同而异。按照下列规定进行。

1)钢筋、钢丝束:

0一初应力一1.05δcon(持荷2min)一δcon(锚固)

2)钢绞线束:

对于夹片式等具有自锚性能的锚具:

普通松弛力筋:0一初应力一1.03δcon(锚固)

低松弛力筋:0一初应力一δcon(持荷2min锚固)

其它锚具:0一初应力一1.05δcon(持荷2min)一δcon(锚固)

3)钢丝束:

对于夹片式等具有自锚性能的锚具:

低松弛力筋:0一初应力一δcon(持荷2min锚固)

其它锚具:0一初应力一1.05δcon(持荷2min)一δcon(锚固)

4)精轧螺纹钢筋:

直线配筋时:0一初应力一δcon(持荷2min锚固)

曲线配筋时:0一δcon(持荷2min)一0(上述程序可反复几次)一初应力一δcon(持荷2min锚固)

δcon为张拉时的控制应力(包括预应力损失在内);两端同时张拉时,两端千斤顶升降压、画线、测伸长、插垫等工作应一致;梁的竖向预应力筋可一次张拉到控制应力,然后持荷2min后测伸长和锚固;预应力筋的张拉控制应力应符合设计要求。需要超张拉时,可比设计要求增高,但不得超过下表最大应力的规定:

(3)两次张拉工艺

预应力梁在混凝土强度达到设计强度等级值之前,如达到60%以上,先张拉一部分力筋,对梁体施加较低的预压应力,使梁体能承受自重荷载,提前将梁移出生产梁位。因为混凝土强度早期发展快,后期强度增长慢,所以采取早期部分施加应力,可大大缩短生产台座周期,加快施工进度。预制梁移出生产台座后,继续进行养护,待达到混凝土设计强度后,进行其它力筋的张拉工作。预应力梁进行早期张拉力筋的根数、位置和锚头局部承压力均需通过验算后确定。

结语

预应力技术在公路桥梁施工中节约施工材料、减小混凝土梁主拉应力,施工安装比较简便,安全性高,使公路桥梁工程施工的质量有明显提高,增加了路桥梁在交通运输中的使用年限,满足了交通运输的需求,在我国公路桥梁中有良好的应用前景。

参考文献:

[1]董慧勇.谈公路桥梁预应力施工技术及质量控制[J].山西建筑,2015(16)

[2]陈志强.预应力技术在桥梁施工中的应用[J].中国科技信息,2014(22)

[3]张赪.浅谈提高公路桥梁施工技术的重要性[J].科技创新与应用,2013(32)

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