市政桥梁工程预应力施工技术的应用

发表时间:2020/7/21   来源:《城镇建设》2020年第11期   作者:朱贵训
[导读] 近年来,社会进步迅速,在我国现代交通运输体系中,桥梁是非常重要的一部分

         摘要:近年来,社会进步迅速,在我国现代交通运输体系中,桥梁是非常重要的一部分,可以说桥梁工程事业的发展有效的推动了我国社会与经济的发展。在桥梁工程施工中,新技术、新材料和新工艺的应用极大的提升了桥梁整体质量,使现代桥梁具备更大的承载能力。预应力应用于桥梁施工中,在结构承受外界载荷之前,提前对钢筋施加了压力,这样就能够确保在外界载荷对结构施加压力时,混凝土内部产生的应力会抵消载荷的拉应力,从而更好地控制混凝土结构裂缝。本文对预应力技术在桥梁工程施工中的应用进行了探讨和分析,仅供参考。
         关键词:桥梁工程;预应力;施工技术        
         引言
         预应力施工技术是广泛应用于体育馆、市政桥梁等大跨度工程中的一类技术,在实践运用中,需要树立全过程的技术管理理念,从前期的施工准备、锚具定制,到中期的预应力筋定位、混凝土制作与浇筑,再到后期预应力张拉等,都需要纳入管理范畴,杜绝工程质量隐患。
         1什么是预应力技术
         1.1预应力技术的定义
         预应力技术施工,简单来说,就是指在具体开展公众建设的过程当中,对于正处于紧绷状态的应力筋的锚具进行拉伸处理,并在预应力混凝土结构当中采取预加应力的方式进行施工的过程。为了提升现代桥梁工程整体质量,预应力技术开始被应用于桥梁施工中。桥梁工程中预应力技术的使用,对于混凝土性能以及钢筋有着较高的要求。相比于传统的桥梁混凝土施工技术,预应力混凝土构件不但具备更高的强度,同时可以避免原材料的过分损耗,强化整体结构的稳定性,避免开裂、凹陷等一系列问题的出现,以便达到延长公路使用寿命的目的。
         1.2预应力技术的原理和作用
         预应力技术是桥梁工程在施工时常用的一项施工技术,其技术原理就是在桥梁投入使用之前,对桥梁的荷载部分预先的施加一定的应力,这样在桥梁的使用过程中,这部分预加的应力就会和桥梁所受的外应力发生相互作用,进而降低桥梁的有效荷载。所以对桥梁运用预应力技术能够消除桥梁所受的不利应力,降低外部应力对桥梁结构产生的破坏,增强桥梁结构的稳定性,从而进一步提升桥梁工程的整体质量,保障其运行的安全性,延长桥梁的使用年限。
         2道路桥梁工程预应力施工技术的具体应用
         2.1确定钢绞线的空间位置
         桥梁预应力主要是进行钢绞线的张拉施工,可以达到工程的使用需要。在桥梁工程项目实施环节,钢绞线的设置位置对于桥梁的受力性能、稳定性等存在直接的影响,因此,在进行施工的过程中,要结合锚固端横梁、转向量等问题,合理的设置钢绞线的位置。利用张拉应力的控制,来合理的控制等效载荷参数,从而可以满足桥梁的结构性能需要。
         2.2钢绞线下料与穿束
         钢绞线下料时,首先需要全面的检测其质量性能,保证质量达到标准的要求之后才能进行施工,禁止应用质量不合格的钢绞线材料,否则将会给工程的安全性产生不利的影响,同时还需要保证各个结构部分的钢绞线长度尺寸达到规定的要求。通常来说,预应力管道的施工主要应用的是金属波纹管材料,也可以使用塑料波纹管材料。这就需要结合工程的实际情况来选择合适的材料,对于桥梁跨径尺寸16~25m的空心板项目,应用的是金属波纹管;如果桥梁跨度尺寸超过25m,则应用的是塑料波纹管,穿管的过程中应该对于钢绞线进行明确标注,然后采用单根穿入的方式,避免在穿管的过程中出现缠线的问题,否则将会导致钢绞线的质量难以达到要求。
         2.3张拉钢绞线
         张拉施工环节,为了能够达到钢绞线受力达到均匀性的要求,通常需要进行两端同时张拉施工,该施工环节应该进行高应力张拉与预紧张拉施工,保证张拉预紧张拉力达到规定的要求。

预紧张拉就是在正式开始张拉施工前,应该按照要求进行预张拉施工,保证其从松散状态直接转化为平稳状态,以有效的消除其出现的错位问题,可以保证后续施工的质量满足技术标准的要求。
         3质量优化措施分析
         3.1混凝土性能的控制
         在市政桥梁工程中,混凝土作为主体材料之一,其性能也会影响到预应力施工的效果。如果混凝土本身具有一定的强度,就可以分担一部分荷载力,减轻了预应力张拉的压力。因此,在市政桥梁施工中也要注意加强混凝土材料的性能控制。首先是在混凝土的材料组成和配比设计上,可以适当增加一定比例的添加剂,例如调凝剂、粘结剂、阻锈剂等,可以起到改良混凝土性能的效果。根据验证,在混凝土制备过程中加入增强剂,可以显著提高混凝土的硬度、密度等参数,最高可提高60%左右,效果明显。需要注意不同外加剂的用法、用量等均有要求,应做到合理使用。其次是在混凝土浇筑时,要注意进行振捣,减少混凝土中气泡的含量,提高桥梁主体结构的强度、抗拉力。振捣应在混凝土浇筑厚度达到20cm以后开始,然后一边浇注、一边振捣。振捣时要遵循“快插慢拔”的操作原则,保证混凝土整体密实性。振捣时还要注意观察混凝土表面,不再出现新的气泡后可以停止振捣。最后,在预应力张拉之后,还要使用仪器检查桥梁混凝土结构是否有变形、开裂等问题。可以采取有损检测,即使用设备在桥梁工程的混凝土结构上,选取若干位置点,进行钻孔取芯,检查样品是否有孔洞、裂缝等问题。推荐使用无损检测,例如超声波检测、X射线检测等,可以在不破坏混凝土结构
         3.2钢绞线的质量要过关
         在预应力施工中,钢绞线作为主要材料之一,其质量的优劣、材质的选择,都决定了市政桥梁工程的建设效果。目前建材市场中应用较多的钢绞线,按照材质可分为铝包钢绞线、不锈钢绞线、镀锌钢绞线等几种类型,要注意结合工程需要进行科学选择。此外,低松弛钢绞线是近年来在大跨度工程中常用的一类材料,相比于普通的预应力钢绞线,它的内部应力损失更慢,因此使用寿命更长。而随着技术的成熟,低松弛钢绞线的价格也在一路走低,甚至低于普通钢绞线,可以在市政桥梁工程中推广使用。无论施工单位选择哪种类型的材料,都要严格执行“三检”制度,采购前要求供应商提供产品合格证,并按照抽样检测的方法,确定同一批次的产品中,瑕疵率不超过2%。另外在钢绞线到场后、使用前,也需要分别进行一次检查。尤其是对于一些规模较大的市政桥梁工程,由于建设周期长,很多钢绞线需要在现场临时存放一段时间。存放期间要注意做好环境管理,防止钢绞线出现生锈,沾染油垢,保证钢绞线的使用性能。
         3.3荷载极限增值
         将预应力技术应用在桥梁的施工中,能够展现非常好的优越性,通过与钢筋混凝土施工的结合能够起到加固作用,让结构稳定性更强。一般来讲,想要进一步提升桥梁的载荷,就         将钢筋混凝土结构与预应力技术进行有效结合,且在钢筋混凝土结构中融入碳纤维,这样的混凝土结构能够进一步强化弯曲构件的强度。预应力技术的应用能够进一步提升桥梁工程的整体受力面积,使桥梁的载荷极限变大通过对应变构件抗压性的控制实现更强大的承载效果。目前,我国对于桥梁工程的建设非常重视,提升工程的结构稳定性和通行安全是最基本的目标。
         结语
         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。其中,像钢绞线的选择、混凝土的性能,以及各个施工环节技术要点的把控等,都是影响预应力施工效果的关键因素。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
         [1]何川.预应力技术在桥梁工程施工中的应用与分析[J].冶金丛刊,2017(10).
         [2]张鑫.预应力技术在桥梁工程施工中的应用研究[J].建材与装饰,2019(19).
         [3]侯江浩.桥梁工程施工中的预应力技术控制研究[J].科学技术创新,2017(4):190.
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