摘要:随着经济规模的不断壮大,我国的基础设施建设也取得了长足发展。尤其是我国的道路桥梁建设事业蒸蒸日上,工程项目在质和量方面有了很大的飞跃。目前总体来说发展状态较好,但是仍有一些桥梁在质量上存在着一些问题,一旦桥梁发生事故,就会造成人民生命和国家财产受到巨大损失与伤害。因此,提高桥梁质量以及延长使用寿命,对于任何时期都有着重要作用与意义,质量的提高和寿命的延长与桥梁工程中的技术应用密切相关。预应力技术就是其中一项重要技术,它在桥梁工程中的应用十分广泛。提高技术水平,改善技术实施措施是提高工程质量的关键。本文对市政桥梁工程中的预应力施工工艺进行了探讨。
关键词:市政桥梁;预应力;施工工艺
中图分类号:TU99文献标识码: A
一、预应力技术特点分析
1、预应力钢筋混凝土在施工中具有较强的使用功能
作为一种先进的路桥工程施工技术,在其研究推广使用阶段对于制作过程所需要的钢筋、混凝土等材料均提出较高的要求,以保证预应力构件的实际应用效果。新型的革新手段既能够减少钢筋、混凝土等材料的用量,又能够减小预应力构件的截面面积,降低桥梁的设计高度,提高桥梁的使用年限。在目前竞争十分激烈的情况下,预应力构件的使用能够充分地解决企业对于施工成本的需要,增加公司的效益,提高公司的市场竞争力。同时路桥施工过程中预应力的使用能够节约材料,减小桥梁的自重,防止工程裂缝的出现,提高结构的利用率及外观。
2、桥梁受力分析
在路桥工程的设计阶段就应对桥梁的使用功能、外观设计、施工条件以及城市规划均有所考虑。因此,路桥工程设计人员应当在设计阶段就对建筑结构受力等方面进行全面的分析,采取有效的设计手段提高桥梁结构受力能力,缩小桥梁的结构占用空间,提高桥梁工程的综合承受能力和使用年限。所以,在桥梁工程设计过程中,设计人员应当充分考虑桥梁工程的受力,精确地进行受力分析,让桥梁工程中复杂的受力体系得到有效的质量保证。预应力构件的出现改善了桥梁工程结构的受力能力,扩大了其设计的允许范围,实现了路桥工程施工质量的提高和使用年限的增加。
3、桥梁耐久性
耐久性是材料或者工程结构抵抗自身和自然环境双重因素长期破坏作用的能力。简言之,桥梁的耐久性是指桥梁结构在使用过程中的使用能力。桥梁结构在使用过程中要面对各种自然环境的侵蚀,所以施工过程就对材料提出了更高的要求来提高桥梁的抗裂性能和抗渗性能,通过这样的方式来提高桥梁结构的施工质量和使用寿命,而这些问题能够通过预应力构件的制作使用来实现。
二、预应力施工技术在桥梁中的应用
1、预应力筋的穿束工艺
穿束工艺是很重要的一个过程,由于预应力筋的长度大约在一百米,并且在穿束的时候中间还要经过多个导向槽和跨中转向装置,具有一定的操作难度,所以工作人员在穿束的时候一般都采用单根穿束的方法。并且在穿束时注意钢丝线在全桥长的范围内不能够相互缠绕,不然的话就会达不到相应的要求,预应力也不能够达到标准。所以实际施工过程中,都预先将锚板孔、密封盖和钢丝线按一定顺序编号,防止错乱,然后再采用单根穿束的方法,一对一的限制钢丝的位置。
2、预应力钢绞线的选择
近些年来,国内外在预应力钢材的选择上主要是低松弛钢绞线、预应力钢筋以及冷拉钢丝等方面。其中先进的低松弛钢绞线则具有经济适用、外形美观、使用方便的特点,这在桥梁、核电站这些大型建筑设施上得到了很广泛的应用,因此也受到了越来越多的施工企业的重视。同其它的钢材相比,使用预应力钢绞线可节省大约1/3的材料,具有现实的社会和经济效益。并且在选择预应力钢绞线时,应该考虑它的主要性能参数比如松弛率、伸长率以及几何参数等,同时还应该考虑到其规格、尺寸以及延伸率等问题。
3、预应力锚具的选择
选择预应力锚具时,应该要充分考虑到机械锚固与摩阻锚固这两个方面。机械锚固则是指通过机械加工的方法制作一个适合于预应力钢材端部的锚定工作条件,同时并对它进行锚固。摩阻锚固主要是使用锚旋作用将预应力钢材挤紧,它的类型品种比较多,因此上使用也较为广泛以及简便,缺点在于其损失较大,同时在连接上也不够简洁。
4、预应力效应的分析
在预应力混凝土的施工过程之中,首先应该假定预应力钢筋分布图,这就可以估计出可以承受的极限状态,其次检查各个截面的应力,如果它不能满足施工的要求,那么就需要改变钢筋分布状况,同时寻找可以适应预应力的有用设计,这样对预应力筋、锚具以及体系的设计都将取决于对效应的分析。
5、路面钢筋混凝土预应力的应用
钢筋混凝土预应力在路面上的应用主要有两种,一种为单独型路面,另一种则为连续型路面。单独型路面处于膨胀缝的间隔相对比较长,由于膨胀缝将路面隔开了,因而路面施工时采用的钢筋要进行适当的预应力处理。整个预应力处理过程中,通常会有两种办法:一般根据施力不同顺序进行施工,施工人员可以先对钢筋进行张拉再浇筑混凝土;也可先浇筑混凝土再预拉钢筋,后者比前者应用范围更广。因为连续型路面没有膨胀缝,处理预应力时,便会导致无筋路面长度过长。假如按照施加预应力的方法,便可自加应力和千斤的顶加力:利用水泥膨胀的作用,促使混凝土在硬化变化中其体积得到进一步的增加;另外受两端约束作用影响,混凝土里面便会产生内压应力。采用千斤顶来增大的便为千斤的顶加力,加上两端作用的约束便促使锚固点之间的混凝土得以加力固定。
6、多跨连续梁预应力的应用
工程实际施工过程中的多跨连续梁一般有两种,一种为负弯矩区,另一种为正弯矩区。施工人员常将支座位置看作负弯矩,而把跨中位置看作正弯矩,对于抗弯承载力要采取加固处理措施,与此同时如果抗剪承载力不足也要采取措施进行加固处理。在将多跨连续梁预应力施工技术应用到工程施工中去时,最常用的加固方法是在梁下将截面加大;或者采用粘贴碳纤维的办法(即在正弯矩区抗弯承载力难以满足施工要求时,借助碳纤维粘贴法加固,不仅施工效果好而且非常方便)。
三、市政桥梁预应力施工方法
1、钢绞线下料长度
钢绞线下料前应根据台座设备的具体情况下料,下料长度在计算时考虑构件台座长度、锚夹具长度和外露长度等。下料时首先将钢绞线拉直,然后用钢尺量测进行下料。下料在平直的场地进行,在用砂轮机切割,切割点两侧各5cm处用扎丝绑扎紧,避免钢绞线切断后散头。钢绞线采用人工入模,穿束的顺序由里向外。每根钢绞线两端要做出记号、编号,穿束后应根据图纸标识安装塑料管进行预应力失效处理。
2、预应力束张拉施工
采用一端固定,单向张拉:张拉顺序由中间向两侧对称进行,加载分三阶段进行。张拉操作人员应有三人,一人用钢尺量测钢绞线的实际伸长值,一人记录、一人操作油泵。整体张拉:在整体张拉端以两个250T千斤顶推动活动锚箱进行整体张拉,张拉时为保持活动锚箱平衡,采取两个千斤顶油路串通、同步顶进的方法进行。张拉至80%时,因千斤顶行程较小,达不到计算伸长值,需在活动锚箱与固定锚箱间用大块垫块保持行程,千斤顶回油,并在千斤顶下加两块垫块,再张拉至105%。在钢绞线张拉完毕后,把失效管封闭好,防止砼浇筑时,砼浆倒灌进失效管内,影响失效效果。在张拉完的48小时之内必须完成砼浇筑。
结束语
预应力技术的发展,在桥梁中的应用为工程带来了巨大的效益,同时也难免会存在着一些缺陷。先进的技术为现代公路桥梁飞速发展提供了显著的进步,但是某些工程缺陷问题仍无法避免,这就要求技术要不断地改进完善。只有相关技术人员进行认真研究,现场考察等,对问题进行深刻剖析,保证技术的准确高效性,才能使现有技术在公路桥梁工程中的应用更加科学和合理的,保障公路桥梁事业的健康持续发展。
参考文献
[1]杨志新.公路桥梁预应力施工技术的质量控制[J].科技信息,2009(15).
[2]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.