【摘 要】预应力混凝土施工技术是道路桥梁施工过程中十分重要的技术之一。这项技术与道路桥梁的质量和寿命有着密不可分的 联系。论文简要分析道路桥梁工程的施工特点,阐述道路桥梁工程预应力混凝土施工的技术要点,以供参考。
【关键词】道路桥梁;预应力混凝土;施工技术
1、预应力技术概述
该技术又被称之为预加力技术,即对构件进行相反方向力的施加,使得该作用力可以对构件承载力进行相互抵消,以此使得构件本身具备的性能能够有效发挥,并且稳定性、刚度、抵抗性、强度、抗变形性及耐久性等性能可以得到提升的一项工程施工技术。该项技术应用于路桥工程施工期间,由于该建设工程具有单一性(工程施工设计方案、施工内容有较大差异)、复杂性(工程施工内容多,作业质量易受到多方因素干扰)等特点,导致常规施工中使用的混凝土构件的抗裂、抗变形、抗疲劳度等性能较差,所以可以采用预应力技术进行混凝土构件及道桥其他部位构件的处理,以此来增强构件抗裂与抗变形性,使得道桥在应用期间可以有效承载车辆、行人向结构构件施加的作用力,避免出现各类威胁道桥使用者人身、财产安全的病害问题。
2、道路桥梁工程施工中预应力应用存在的问题
在道路桥梁工程施工中使用预应力技术,相对来说时间不是很久,并且没有健全完善的施工质量规范体系,目前在实际应用中经常存在一定薄弱环节。例如,有时在现场操作的时候经常会堵塞波纹管,对混凝土材料进行现浇过程中时常会出现这样的问题,并且很容易造成技术施工时钢绞线没有办法插进去,另外采取预应力对道路桥梁工程进行现场施工环节因为钢绞线带来了拉力影响,拉长的情况与当初施工设计图纸相比发生了差异,这就不但会阻碍道路桥梁工程现场施工进度延误工期,而且也追加了人力,物力,财力投入,增加了施工成本甚至会影响工程施工质量,影响道路桥梁工程后期使用年限。通常发生这种现象,一般是由于使用预应力技术进行道路桥梁工程施工的时候,没有遵循现场施工操作工序以及施工设计方案。
3、公路桥梁工程预应力混凝土施工技术分析
3.1锚具安装及张拉设备安装
在对锚具、张拉设备进行安装的过程中,需要对安装要点进行严格遵守:在对工作锚环进行应对的过程中,需要对夹片进行均匀的对称、打紧,并要对其外露部分保持一致。在对箱梁结构的桥梁进行锚具、张拉设备安装时,需要对千斤顶上部的工具锚孔位与箱梁端的工作锚孔位进行准确的排列,保证各孔位一致。对于张拉力作用线的布置,需要保证作用线与孔道中心线进行重合。
3.2张拉施工
在预应力张拉施工的进行过程中,张拉顺序应该严格安装相关的设计规定来进行,并要在张拉过程中保证混凝土的边缘不会产生拉应力,使张拉力作用在混凝土受压区截面内,这样做可以在很大程度上避免混凝土构件截面的偏心受压过大。在张拉施工中对于应力的控制,要通过张拉力与伸长量对应力进行双向控制,在此过程中要以张拉力为主要控制,伸长量的主要作用是进行校核,因此伸长量作为辅助控制。
在对张拉设备进行使用之前,要做好对张拉设备的校验工作,保证压力读数表与张拉力之间曲线关系的准确性与客观性。在对预应力筋进行张拉时,张拉顺序应该以保证箱梁结构的均匀受力、同步受力,进而避免结构出现扭转、变形现象。同时,在实际张拉过程中,需要尽量减少张拉设备的移动次数,这样才能尽可能减少锚具构件的受损,并在很大程度上提高张拉数据的可靠性与准确性。在对构件进行张拉时,要在构件的两端进行同时张拉,两端千斤顶的降压、划线、测量伸长值等都需要保持一致。张拉过程需要缓慢、均匀,油泵的供油不可以急上急下,对油泵的节流阀要进行合理的调节,进而实现对油压值及张拉速度的有效控制。在进行分级张拉时,当一个千斤顶行程结束后,要对钢绞线伸长量进行测量,测量结束后油泵开始供油,继续下一个千斤顶行程,结束后同样进行钢筋伸长量的测量,做到逐级张拉。
3.3锚固
高压泵截止阀打开后,张拉缸的油压会产生缓慢的降低,一直到归零为止,在油压归零后,活塞回程,锚具的夹片会对锚固进行自动的跟进。如若锚具外存在多余的钢绞线,可以使用砂轮切割机对其进行切割,此过程禁止使用电弧切割机、气焊机等设备,在张拉的控制应力趋于稳定后,进行锚固,结束后多余长度使用砂轮切割机进行切除。
4、预应力技术在道路桥梁工程中的应用
4.1在混凝土空心板使用中预应力技术的应用
道路与桥梁的设计和制造中,当其跨径范围在16~25m内时,便可使用预应力技术制作的混凝土空心板。但是,经实验后的数据显示,如果预应力技术制造的混凝土空心板在跨径为30~35m的时候,其材料的刚度会根据跨径的增加而降低,所以在实际的工作及使用之中,空心板的跨径不应该超过25m。
4.2在制作混凝土箱梁中预应力技术的应用
在混凝土箱梁的制作使用过程中,必须重视设计混凝土的配合比以及其试验和优化工作,以此确保混凝土的力学性能和其他各项控制指标。技术人员、管理人员必须负责箱梁施工现场的技术工作。必须严格地按照设计图样来进行施工,规范钢筋下料、焊接等施工工艺和方法。
4.3在受弯构件中预应力技术的应用
众所周知,碳纤维的强度是非常高的,相比其他工艺来说施工也相对简单,因此,可使用一种较为特殊的加固做法,即对碳纤维的片材进行粘贴,以此加固钢筋混凝土的受弯构件。由于加固结构也属于一种部件,其结构内本身就存在着一部分的初始内力,一旦构件受到损坏,其碳纤维组件的变化范围就会比较小,所以其高强度的特点就不能得到有效利用。对碳纤维作用机理进行分析和研究后发现,如果在粘贴碳纤维的片材时,首先将预应力设置在碳纤维片材内部,可以让一定的初始拉应力进入到碳纤维结构中,使部件在遭受破坏时提高片材的应力,能使其高强度特性得到有效地发挥。
4.4预应力技术在加固施工中的应用
公路以及桥梁工程施工中,我们可以通过对构件进行补强和提高部件的结构性能来对工程进行加固,进而使公路以及桥梁的承载能力提高和使用年限得到延长,使其能够更加适应现代的交通运输方面的要求。加固施工的方法非常多,常见的有桥面的加固补强法、加固体外预应力法、钢板粘贴加固法等。
4.5在多跨连续梁中钢筋混凝土的预应力应用
多跨连续梁的弯矩可分为正弯和负弯,一般的施工状态下,负弯矩由支座处产生,正弯矩由跨中产生。在公路和桥梁的抗弯、抗剪的承载力不能满足设计目标时,就要对其进行加固;当跨中的抗弯承载力不能到达设计指标时,粘贴碳纤维的方法不失为一个好方法,并且这个施工的方法非常简便易行。
5、结语
道桥工程建设期间,预应力混凝土施工技术的应用作用显著,可以有效提升工程总体建设质量,使得工程投入使用后,可以为使用者构建一个安全的应用环境,避免使用者发生人身与财产损失问题,因此为了保证工程建设质量达标,需要施工单位对于预应力技术内涵进行有效把握,而后结合技术应用要点内容进行施工作业,便可以在既定的工期内高质量、高效率地完成工程建设工作,最终使得道桥工程的综合使用性能、安全性、可靠性高。
参考文献
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