市政桥梁工程中预应力施工技术的应用

发表时间:2020/6/2   来源:《工程管理前沿》2020年第6卷3月6期   作者:唐显龙
[导读] 预应力技术是指工程构件在投入使用之前,提前施加预拉应力

         摘要:预应力技术是指工程构件在投入使用之前,提前施加预拉应力,提升构件的钢性,减少构件变形或者振动的情况,让构件有着更好的抗性。公路桥梁进行施工时,通过预应力技术,可以提升道路的抗压能力,保证桥梁结构的稳定性,提升其刚度、抗裂性和耐久性,从而保证桥梁的质量,延长桥梁的使用寿命。基于此,本篇文章对市政桥梁工程中预应力施工技术的应用,以供相关从业人员参考。
         关键词:市政桥梁工程;预应力;施工技术;应用
引言
         目前,体外预应力加固技术被广泛应用于市政桥梁工程建设当中,其摆脱了传统加固技术的种种局限之处,通过选择性能优良的材料,针对桥梁受力部分采取针对性加固措施,充分发挥出受力结构的作用,达到增强桥梁内部黏合的效果,且不受构件弧度影响,主要与桥梁承载水平、工程施工原材料等因素有关。该技术能够显著提升桥梁运载能力,发挥出原材料优势,同时扩大了桥梁受力范围,桥梁在投入使用后稳定性更为良好。
1市政桥梁施工中预应力技术概述
         作为市政桥梁工程建设的重要技术方法之一,预应力技术的关键优势不言而喻,经过长时间的发展与改进,被广泛应用于桥梁工程建设实践。长期以来,国家高度重视市政桥梁工程建设,先后相继制定实施了一系列重大方针政策,规范了一批技术标准,在实践领域取得了令人瞩目的现实成就,积累了丰富而宝贵的建设经验。在市政桥梁工程建设中有效运用预应力技术,可充分实现混凝土自身的抗压强度优势,有效抵御外来应力负荷,提高市政桥梁工程的稳定性与安全性,延长使用寿命。
2市政桥梁工程中预应力技术的应用价值
         在市政桥梁工程投入使用后,所受的应力主要来自两方面,其一是桥梁自身结构产生的重力,由于主体结构为混凝土,重力荷载较大;其二是桥梁上行驶车辆的重力,近年来私家车数量的增加,也让桥梁所受外力不断增加。如果应力过大、过于集中,容易导致桥梁应力集中部位出现裂缝甚至更为严重的事故。在施工过程中,采用预应力技术,目的就是提供一个与重力方向相反的力,可以抵消一部分拉力、压力,这样桥梁主体结构所受的应力就会明显减小,从而保证了桥梁的安全与稳定。
3市政桥梁工程中预应力施工技术的应用
         3.1预应力钢绞线的应用
         预应力钢材主要有两种选材,一种是冷拉钢丝,另低松弛钢绞线预应力钢筋。由于低松弛钢绞线有着经济适用、使用方便、外型美观的优点,因此在核电站、桥梁等大型的建筑设施有着非常广泛的应用,备受施工企业的青睐。与其他的钢材比较,预应力钢绞线的使用,可以减少材料的使用,大概可以减少到1/3,可以看出选择预应力钢绞线有着更好的经济效益。预应力钢绞线的选择,需要考虑到如下的参数,比如刚才的松弛率、伸长率、性能参数、几何参数等,同时还要关注预应力钢材的尺寸、规格、延伸率等方面的内容。
         3.2桥梁中多跨连续形式技术的应用
         近年来,我国对多跨桥梁的需求不断增加,在施工当中也更多地应用到预应力建设方法。多跨连续式梁桥主要形成了市政桥梁建设项目,因为多跨式的独有特点,弯矩结构是一种区别于传统桥梁结构的特殊构造,它关系到桥梁中间和支座之间的稳定性能。主要由正负弯矩区两部分组成。他们负责的承重部分不同,正负弯矩分别负责中间和桥梁两端的稳定性,而且正负弯矩要用碳纤维材料进行连接处理,这样就可以减少建设时间,可以更好地加固桥梁的正负弯矩,提高预应力技术的效果。通过预应力配合正负弯矩才能减少桥梁裂缝的出现,更好地巩固桥梁抗弯性能。
         3.3混凝土构件中的应用
         混凝土构件作为桥梁施工阶段所使用的重要结构,是预应力施工技术应用的重要基础环节。针对混凝土结构来讲,其重量与尺寸成为约束基本性能的关键因素。

混凝土材料经过预应力施工技术的有效处理,施加初始压力并作用于混凝土构件,并使压力可以存于构件内,当构件用于施工,施加的初始压力就能够与其他构件产生的应力彼此抵消,保证构件的安全性。应用预应力施工技术,能够使混凝土形成弹性高、强度大、缩变低等特性,并于桥梁施工阶段起到十分重要的作用。
         3.4预应力张拉及灌浆
         预应力张拉操作应当严格按照相关的规程,控制其技术要点,保证一次性张拉到位。考虑到本次市政桥梁工程的规模较大,采用了先预紧、后张拉的模式。预紧力为设计张拉力的30%,通过预紧可以保证钢绞线不会产生缠绕。随后再进行高应力张拉,注意检查孔道、排气孔的位置,混凝土有无裂缝,为高应力张拉创造良好条件。张拉设备也应该进行配套校验,压力表的精度要超过1.5级,校验设备的精度一定要达到2%以上,混凝土的各项数值在进行张拉的过程中都要符合相关的标准和规定。
         3.5粘贴纤维增强复合材料加工技术
         随着我国科学技术的发展,公路施工新型材料增多,一些新型加固技术也应运而生,其中粘贴纤维增强复合材料加固技术主要采用浸渍树脂新型材料,不但具有较高的强度,而且弹性相对于传统材料也具有较大的优势。此外,混凝土构件表层能够与纤维复合型材料进行有效的粘贴,并且通过修复建筑材料与构件形成共同负荷,以此达到加固的目的。粘贴纤维是增强复合材料加工技术最常使用的复合材料,一般有纺纶纤维、玻璃纤维以及碳纤维等,对公路桥梁有较好的加固效果,为桥梁质量的提升奠定良好的基础。
4预应力施工要点
         4.1张拉应力控制问题的处理要点
         在市政桥梁工程中应用预应力施工技术时,最值得注意的施工要点就是张拉应力的控制问题,这也是提升构件强度的根本原因。在进行构件预应力张拉前,要确定好具体的张拉值,然后结合钢筋型号计算其伸长量,这样可以通过张拉应力和钢筋伸长量两个值进行比较,是否达到张拉要求,钢筋在张拉过程中有无破坏,以保证预应力张拉的效果。张拉应力不能过大,过大很容易导致钢筋被拉坏;应力也不能过小,太小不能显著提高构件的强度。因此张拉力控制也是预应力施工技术的关键,一定要重视张拉应力的控制。
         4.2挑选适合的钢绞线
         一般而言,施工人员在正式开工前,要全面地了解道路和桥梁项目的有关信息,比如桥梁的大小面积和结构以及工程费用。所以一定要有效地分析桥梁项目,利用原有的项目计划挑选适合桥梁过程的钢绞线。大部分工程师认为挑选的钢绞线要兼顾经济和方便以及美观实用的要素,更加符合桥梁项目的特点。又因为预应力具有造价较低而且兼具实用性的优点。另外钢绞线的特点要配合道路和桥梁项目的延伸和松弛率,更加有效地保证道路桥梁质量。
结束语
         将预应力技术运用到市政桥梁工程中,抵消一部分荷载力,保证了桥梁结构稳定性,在现代桥梁工程中得到了广泛运用。对于施工单位来说,既要通过定期培训,切实增强技术控制水平,又要严格做好监管,如果发现有预应力钢绞线不合格、预应力筋定位不准确等问题,及时改正,确保市政桥梁的质量安全。
参考文献
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