探讨预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用

时间:2020-11-06 12:39:15 论文范文 我要投稿

探讨预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用

  摘 要:随着城市化水平的不断提高,市政建设规模不断加大,对桥梁工程提出了更高的要求。而预应力主要是为提高构件刚度,增加构件的耐久性,确保工程结构的整体质量和使用寿命,在市政桥梁工程的应用越来越广泛。但不可忽视的是,在施工过程中,预应力施工技术受到多方面因素的制约,不仅影响了工程施工质量和进度,而且对工程整体质量和施工效益产生极为不利影响,须引起足够重视。因而,对预应力施工技术进行深入分析,具有十分重要的现实作用。文章主要是研究预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用。

探讨预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用

  关键词:预应力施工技术;市政桥梁工程;应用

  前言

  预应力常用于混凝土结构,是在混凝土结构承受荷载之前,预先对其施加压力,使其在外荷载作用时的受拉区混凝土内力产生压应力,用以抵消或减小外荷载产生的拉应力,使结构在正常使用的情况下不产生裂缝或者裂得比较晚[1]。近几年来,我国市政工程建设规模的壮大,桥梁工程质量要求越来越高,预应力在市政桥梁工程中的应用成为必定选择。而预应力施工技术是提高市政桥梁工程施工质量和安全水平的关键,因而对预应力施工技术在市政桥梁工程中应用情况进行研究,十分有必要。

  1 预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用

  1.1 桥梁结构加固方面

  现代桥梁工程为顺应不断增大的交通运输承载需要,满足桥梁寿命延长的要求,须对桥梁结构进行必要加固。桥梁构件加固时,为达到降低混凝土施工初始应变程度的目的,须将预应力施加在结构构件上。这样,桥梁承压部位将产生拉应力,并在受拉区域形成压应力,从而减少在结构构件初弯矩作用下的压应变和拉应变,使钢筋加固作用能力得以提高。

  1.2 桥梁弯矩构件方面

  通常情况下,桥梁弯矩构件主要使用碳纤维材料进行加固,碳纤维材料具有高强度的突出优势,且可通过简单和方便的施工就能促成。但值得注意的理由是,受弯构件加固前,由于钢筋结构已存在一定的初始内力,具备初始拉应力和内应变,一旦受压部位混凝土的应变达到最大值,受弯构件的承载力便趋向极限。因此,为减缓混凝土应变水平,须在钢筋混凝土结构中的受弯构件上应用预应力施工技术,以确保受弯构件保持足够的承载力。

  1.3 钢混结构中的多跨连续梁方面

  市政桥梁钢混结构中的.多跨梁主要为正弯矩和负弯矩两个区域。其中,正弯矩主要位于桥梁跨中部位,而负弯矩主要位于桥梁支座部位。加固多跨连续梁,主要是为了应付正弯矩区域抗弯承载力不足等情况。一般是利用碳纤维进行粘贴加固,使其预应力水平得到切实提高,从而推动连续梁的抗剪和抗弯能力的提高。

  2 预应力施工技术在市政桥梁工程中的完善

  2.1 预应力材料方面

  预应力材料的安装方面,主要包括:(1)SBG塑料波纹管方面,主要是将纹管和连接管连接起来,为避开漏浆,应将连接口封死。应在钢筋基本稳固成型之后进行安装,并根据底模的设计坐标,将钢筋水平固定的支撑架焊接好,确保坐标准确无误后,安放波纹管。(2)高强度松弛钢绞线方面,应事先检查好钢绞线的质量保证书,保证钢绞线钢号、规格、生产工艺与实际相符,确保安装的质量。(3)锚具的检查方面,应包括外观质量、尺寸及硬度等方面。检查硬度时,可随机抽取6套锚具组成3个预应力筋锚,试验其静载锚固性能,确保锚具的硬度与公路桥梁施工技术规范相符[2]。但试验过程中,若存在一个试件不合格,则需要进一步实验,以双倍的抽取量进行试验,若再发现不合格试件,则说明该批锚具质量不达标。(4)预埋件的安装方面,应事先检查锚垫板和螺旋筋等的位置和角度是否符合相关标准,确保焊接牢固,并对锚垫板和钢束设计端部进行严格制约,确保其垂直,且孔道严格对中,杜绝错位现象的出现。

  2.2 预应力损失及曲线孔道竖向偏差制约方面

  预应力钢筋和管道壁的摩擦、钢筋和台座温差等,均能造成预应力的损失。因而,在预应力混凝土受弯构件设计时,应根据外荷载和承载的具体情况,计算出张拉制约应力,作为预应力损失估算的依据。但受施工规范行为的影响,是预应力损失估算过程中,往往与实际情况不一致,从而对预应力管道的安装质量产生不利影响。对此,应严格制约预应力材料和预应力施工程序质量,并规范施工组织,同时制约好桥梁梁体的混凝土龄期,防止过早张拉现象的出现。或者以减少混凝土收缩和徐变的方式,达到减少预应力损失的目的。[3]而在孔道竖向偏差的制约,应在编制施工计划时,对曲线预应力筋坐标高度和波纹管钢筋之间的关系进行具体分析。若两者间相碰,则须重新调整钢筋的规格和排列方式,而不需要考虑波纹管坐标高度。这种策略对桥梁跨中的曲线孔道竖向偏差同样适用,但须注意的是,处理桥梁跨中的曲线孔道竖向偏差,须避开波纹管。同时,应详细绘制预应力筋曲线坐标图、跨中钢筋预应力孔道排列详图等,为施工监理提供科学依据。此外,以钢筋支托定位的策略,在箍筋上将金属小波纹管焊接上,其距离应制约在1m左右,混凝土浇筑完成后,波纹管的位置应保持不变。

  2.3 预应力张拉制约方面

  预应力张拉前,应确保预应力的构件尺寸符合质量标准,并根据混凝土构件的强度和设计要求张拉力筋,混凝土构件的强度应制约在75%以上。通过压水法、压气法、通孔气法等,将强度为15MPa以上的砂浆接缝块体拼装构件,并预留出孔道。将预埋板和锚具的焊渣和混凝土残渣清除干净,为预应力张拉质量提供保障。做好预应力张拉前的质量制约后,应根据编号的排序和相关应力制约标准进行张拉。[4]张拉工序包括:(1)以分段的形式进行张拉,并使腹板和底板两端形成对称关系,逐渐减少钢绞丝的松弛状态,将锚具、千斤顶、孔道轴线制约在同一直线上。(2)对钢绞线初始应力的设计值进行制约,要在钢绞线上做好标记,以便对钢绞线稳定性和伸长量进行检查。若伸长量与设计值存在较大偏差,则应中止张拉,找出偏差存在的理由,并进行纠正。伸长量达到标准之后,要封闭锚具和解除千斤顶。(3)孔道压浆,并连续压浆集中的孔道,如果压浆被迫中断,则应用压力水将压浆孔道冲洗干净,再继续压浆。

  3 结束语

  除此上述措施之外,市政桥梁预应力施工过程中,还应采取必要的安全保障措施,确保预应力施工质量和安全。尤其需要注意的是,要全面提高施工人员的安全意识,将安全管理贯穿于桥梁工程预应力施工全过程,坚决杜绝违章操作行为的发生,从源头上制约施工安全事故的发生。总而言之,预应力施工技术不仅能够提高市政桥梁整体质量,确保桥梁结构的使用寿命,而且能够降低施工成本,实现施工效益的最大化,具有十分重要的应用价值。

  参考文献

  [1]郭正兴,罗斌.大跨空间钢结构预应力施工技术研究与应用-大跨空间钢结构预应力技术发展与应用综述[J].施工技术,2011,40(9):101-108.

  [2]吴正华,王韶辉.钢筋混凝土建筑框架结构施工质量制约-以后张法预应力施工技术为例[J].中国科技博览,2010(32):443-444.

  [3]张国敏.预应力施工技术在现代商业建筑中的应用-以厦门国际银行大厦为例[J].科技视界,2012(25):256-257+81.

  [4]王同元.重载铁路后张法预应力混凝土简支T梁预制的预应力施工技术[J].科技与生活,2012(3):128-129.

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