公路工程道桥施工中预应力施工技术的应用研究

发表时间:2021/3/11   来源:《工程建设标准化》2020年23期   作者:郭延青
[导读] 随着我国经济的发展,我国对于基础设施的建设需求也在日渐增加,
        郭延青
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        摘要:随着我国经济的发展,我国对于基础设施的建设需求也在日渐增加,在基础建设中对于道桥建设需求量巨大,对于道桥的施工建设质量要求严格。预应力施工技术是一种道桥施工中常用到的技术手段,利用钢筋的拉伸能力以及混凝土的承载力相结合,使得道桥具备坚固耐用且抗拉扯的特性。预应力施工以其独特的施工技巧在复杂的道桥施工建设环境中占有一席之地。
        关键词:预应力;道桥施工;基础建设;安全性能
        只有保障道桥的施工建设质量,才能保障道桥投入使用之后的安全性能,随着施工技术的不断完善,对于道桥的施工技术也在不断丰富,其中应力施工技术已经成为道桥施工中广泛使用的施工技术手段。
一、预应力施工技术
        预应力施工技术主要分为两种,分为预应力张拉中的先张拉与后张拉两种,对于不同的混凝土构件进行不同的预应力方法。这两种方式存在较为明显的差别,先张拉法需要用到张拉台座,在混凝土建筑物教主之前需要先把预应力钢筋张拉到预先规划好的拉力范围,然后进行混凝土的浇筑工作,等到混凝土浇筑到达到一定强度时,放松预应力钢筋通过混凝土对预应力的自锚完成预应力的构件。后张法是采用先浇筑混凝土构件,在浇筑前埋设预应力管道,等到混凝土到达一定强度之后再将预应力钢筋进行传穿入,进行张拉,之后用锚具锁定锚固,在全部拉张完成后对管道内进行压浆作业,从而完成预应力构件。先张法一般运用在较小的预制构件中,并且必须具备拉张台。而后张法则适用于跨度较大的大型桥板、梯梁等设施施工,并且无需准备拉张台。预应力施工的最大功用,是使材料在使用过程中不发生大的形变,保持道桥材料结构的稳定,能避免道桥在建设过程中出现混凝土裂缝破损等严重的施工质量问题,并且通过该技术应用,还能最大限制地满足桥梁跨径需求,使工程建设更加符合标准规范要求,既保证使用功能又具备美观效果。适用预应力技术手段进行路桥的建设施工,首先要明确两点第一是要明确其使用功能,采用预应力技术主要目的是为了节省施工材料,适用预应力技术手段可以有效地降低桥梁道路的高度,节省高度就意味着节省了建筑材料。并且通过预应力技术手段还可以有效地减轻桥体自身重量,使桥体变得更加坚固。第二由于混凝土具有高强度但缺少拉伸性的问题,采用预应力施工方法可以弥补混凝土存在的天然缺陷,增加混凝土的拉力[1]。预应力技术应用在道路上可以有效减轻道路所承受的压力,从而延长了道路的使用寿命。
二、道桥建设中预应力施工技术应用
        市场经济条件下的公路工程建设,不仅满足了人们的沟通交流需求,道桥建设还是沟通区域与区域之间经济的桥梁,促进区域经济增长,沟通区局经济合作交流。只有不断研究与创新道桥施工技术才能保障路桥建设紧跟经济建设步伐,路桥梁工程施工离不开预应力技术,这项技术的普遍开展,需要具备一定的科学手段与技术应用能力,才能保障道桥建设的质量。


(一)预应力钢筋张拉工作
        预应力钢筋张拉工作是预应力施工技术里面先张拉法的第一步,预应力钢筋张拉可采用单根张拉或多根同时张拉两种方式进行,如果预应力筋数量较少,且张拉设备拉力有限时施工常采用单根张拉作业法。在预应力钢筋数量较多且密集的情况下,且张拉设备拉力较大时,则可采用多根同时张拉施工办法。其次要确定好预应力钢筋张拉顺序时,应考虑尽可能减少台座的倾覆力矩和偏心力,先张拉靠近台座截面重心处的预应力筋[2]。在施工中为了提高构件的机械强度或为了抵消部分由于应力松弛、摩擦、钢筋分批张拉以及预应力筋与张拉台座之间温度因素缩产生的预应力部分损耗问题,在对钢筋进行应力张拉时可在设计值的基础上再提高5%。但对于预应力钢筋的张拉存在上限例如:对于冷拉钢筋不得大于0.95fpyk;碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线不得大于0.80fpyk等。
(二)预应力后张法施工程序
        预应力后张法,首先需要制作混凝土构件,并在构件体内按预应力钢筋的位置留出相应的孔道,待构件的混凝土强度达到规定的强度后,在预留孔道中穿入预应力筋进行张拉,依靠构件端部的锚具将预应力筋的预张拉力传给混凝土,使其产生预压应力。在施工阶段的最后在孔道中灌入水泥浆,固定预应力筋与混凝土构件,使之形成一个整体。在混凝土构件使用以前,需要提前给混凝土施加一个预压力,其方法是在混凝土的受拉张区域内,使用人工加力的方法,将管道内钢筋进行张拉,从而利用钢筋的回缩力,使混凝土受拉张区预先受到压力。之后这种储存下来的预加压力,当构件承受由外荷载产生的拉力时,会首先抵消受拉区混凝土中的预压力,之后随荷载增加,才可使混凝土受拉,这就限制了混凝土的延展程度,使混凝土不会因为延展程度过长而导致产生裂痕[3]。通过充分利用高强度钢筋及高强度混凝土,设法在混凝土结构或构件承受使用荷载前,通过施加外力,使得构件产生的拉应力减小,甚至处于压应力状态下的混凝土构件。其次可以将预应力钢筋的外表面涂以沥清,油脂或其他润滑防锈材料,以减小摩擦力并且防止钢筋锈蚀,而且在施工中应当用塑料套管或以塑料薄膜对钢筋实施包裹作业,这样做的目的是防止施工中碰坏钢筋涂层的情况发生,并使钢筋与周围混凝土隔离,在经行施工作业时可避免由于操作导致的钢筋移动,与设计位置不符,钢筋错位等问题。其次还要提高受压构件的稳定性,当受压构件间隔比较大时,构件在受到一定的压力后便容易被压弯,从而导致稳定性丧失,整体结构坍塌。对钢筋混凝土柱施加预应力,会使纵向受力钢筋张拉得很紧,在这种情况下预应力钢筋不但不容易被压弯变形,还可以提升周围混凝土的抵抗压弯强度,提高构件的耐疲劳性能,因为具有强大预应力的钢筋,在使用时对降荷、增荷的反应程度较小,所以整体工程强度坚实,提高受压构件的稳定性对于李桥应力施工而言是至关重要的环节。
三、结束语
        公路工程道桥施工中预应力施工技术的应用可以有效地减少施工材料的投入,节省了施工成本,其次预应力施工还可以有效地弥补混凝土拉力不足这一特点,使得道桥结构更加稳定,预应力施工技术已成为道桥施工中最广泛运用的手段之一。
        
参考文献
[1]邹文岗,崔赛飞,张洋, 等.预应力混凝土管桩技术参数分析[J].混凝土与水泥制品,2020,(7):34-38. DOI:10.19761/j.1000-4637.2020.07.034.05.
[2]王喜锋.桥梁施工中预应力技术探讨[J].价值工程,2020,39(13):220-221.
[3]武岳彪,孔维鹏,李兴林.拉力型锚索预应力损失机理分析及防治技术研究[J].价值工程,2020,39(13):217-220.
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