甄一帆
台山市附城综合开发住宅公司 广东省江门市529000
摘要:预应力混凝土是由高强度混凝土和高强度钢材混合而成,在混凝土结构中预加压力,对高质量钢材进行张拉,利用其回缩力,促使混凝土受拉区预先受到压力,将预应力混凝土结构拉应力控制在小范围内,预应力结构在外荷载压力下,先抵消受拉区混凝土中的预压力,随着负载增加引起混凝土受拉,能有效缓解混凝土裂缝,提高混凝土结构的强度,改善工程建设质量。因此,桥梁施工中需合理使用预应力混凝土施工技术,同时加强预应力混凝土施工质量,延长桥梁使用寿命。
关键词:预应力混凝土;桥梁施工技术;要点
引言
预应力混凝土施工技术能够实现对结构应力的有效抵消,减小结构变形,保证结构的稳定性和安全性,在施工前,技术人员必须充分考虑所有可能存在的影响因素,选择恰当的施工技术以保证施工质量。
1预应力混凝土的特点
1.1预应力混凝土优点相较于普通混凝土,预应力混凝土在桥梁施工中有如下优点:(1)预应力混凝土能够有效推迟混凝土裂缝时间,提高桥梁工程的抗裂性、刚度和耐久性。(2)预应力混凝土可减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力。桥梁可采用曲线钢筋束预应力混凝土,以此降低桥梁支座竖向剪力,在荷载作用下主拉应力相应减小,从而降低桥梁预应力混凝土自重。(3)提高桥梁构件的受压稳定性。由于桥梁投入使用后,桥梁构件长期处于受压状态,而普通钢筋混凝土在长期受压下容易破坏其稳定性,影响行车、行人安全。采用预应力混凝土能够对钢筋混凝土(构件)施加预应力,促使纵向钢筋增加张力,避免钢筋压弯,提高混凝土的受压稳定性。(4)预应力混凝土能够有效节省材料,减少自重。由于预应力混凝土对其材料要求很高,需采用高强度混凝土和高强度钢材,因此可以适当减少混凝土和钢材用量、降低材料自重,对于桥梁施工大跨度工程来说具有较高的应用价值。(5)提高桥梁耐疲劳性能。采用预应力混凝土,在施工期间能够降低负载引起的应力变化,有效提高桥梁抗疲劳强度。
1.2预应力混凝土的类型
预应力混凝土根据预加应力的方法不同,分为先张法预应力混凝土和后张法预应力混凝土。先张法预应力混凝土具有施工简单、操作便捷的特点,适用于中小型构件工厂批量化生产,能够保证生产质量。后张法预应力混凝土具有工序复杂的特点,适用于大型预应力混凝土构件生产。桥梁多采用后张法预应力混凝土进行施工,在施工前先浇灌混凝土,达到桥梁施工要求时再张拉穿过混凝土内预留孔道中的钢筋,并在两端锚固。
2预应力混凝土桥梁施工技术的影响因素
2.1桥梁的结构与参数
利用预应力原理进行桥梁工程施工时,首先应考虑桥梁的整体结构和各项参数。桥梁按受力特点可分为梁式桥、拱式桥、悬索桥、斜拉桥、刚构桥和组合体系桥6种类型,不同的桥梁结构所受到的预应力大小也会不同。桥梁的长度、宽度、高度和跨度等各项参数,与桥梁工程整体受力程度密切相关。因此利用预应力原理进行桥梁工程施工前,应进行相关数据计算,再利用先进的设备进行施工,从而保障桥梁工程的整体质量。
2.2自然因素
温度的变化会影响预应力混凝土桥梁施工技术的应用效果。由于太阳光对桥梁各个部位的日照强度不同,会对混凝土的凝固效果产生不同影响,因此会降低桥梁工程的受力程度,对桥梁工程的施工产生极大阻碍。
3预应力混凝土桥梁常见的施工技术
3.1预应力张拉施工技术
预应力张拉施工技术指在构件中提前施加拉力,确保被施加预应力的张拉构件承受压应力的同时,引发一定的形变,以应对结构本身承受的荷载。预应力张拉施工技术能够提升构造的刚性,减少振动和弹性变形问题,保证结构的稳定性和可靠性。预应力张拉施工的具体流程为:预应力钢束穿束→锚具安装→千斤顶和张拉设备安装→张拉锚固→千斤顶和张拉设备拆除→压浆→养护。在预应力张拉施工中,使用的设备包括千斤顶、工具锚以及张拉机械等,需要注意的是,锚具夹片必须设置好防潮防锈措施,避免锈蚀引发的滑丝问题;夹片安装时需要确认孔道内没有杂物,夹片无锈蚀和砂土污染;开始张拉时,应观察锚环,确保其与垫片紧密贴合;张拉完成后,需要校核伸长量,避免出现张拉不足或者超标的情况。
3.2装配施工技术
在预应力混凝土桥梁施工中,装配施工技术要求施工人员能够从工程的具体情况出发,借助起吊设备,将预应力结构吊装到指定位置,分结构开展各项工作。待所有结构就位后,需要对其进行装配。相比其他技术,预制装配施工技术有着相当明显的优势,不仅施工速度更快,施工质量更好,材料的使用也更加节约。装配施工技术能很好地适应道路桥梁工程对工期的要求,因此,在工程实践中得到了广泛的应用,具备良好的发展前景。
4预应力混凝土桥梁施工技术要点
4.1材料选择方法
桥梁施工中预应力混凝土材料直接决定了混凝土质量,在材料选择上,需遵循以下方法和原则:(1)高强度钢筋。由于预应力钢筋的张拉应力在施工中容易出现应力损失,若钢筋强度较低,容易导致施工期间应力损耗殆尽,与普通钢筋混凝土无明显差别,影响桥梁施工质量。(2)保持良好的塑性。钢筋强度过大会导致钢筋发生脆性断裂,其塑性明显降低,因此在钢材选择时需选择有足够的塑性和良好的加工性能的钢材。(3)高黏度混凝土。预应力混凝土需保持较高的混凝土粘结力,便于浇灌混凝土,还能有效融合钢筋,提高预应力混凝土材料整体质量。
4.2保证浇筑质量
由于桥梁施工多采用后张法预应力混凝土,需要在施工前进行混凝土浇筑,其浇筑质量直接决定了施工质量,因此在混凝土浇筑工作中施工人员需严格按照标准要求进行浇筑,同时施工人员需加强钢绞线的优化,避免钢绞线移动或布料机压倒钢绞线管道,以提高浇筑质量。另外,在混凝土浇筑工作中,控制锚固件上、下混凝土位置振捣充分,能够减少蜂窝、钢筋外露情况,进一步提高其施工质量。
4.3铺设工作
桥梁铺设是桥梁施工中的重要工作,能够有效提高桥梁路面的平整性和光滑度。在预应力混凝土铺设工作中,施工人员需严格按照桥梁施工要求和规范操作,正确采用预应力混凝土施工技术,有效提高混凝土耐压性,改善桥梁施工质量。同时,施工部门还需对施工质量进行监督控制,在保证路面铺设质量的情况下,减少预应力混凝土材料的浪费,降低施工成本,提高施工工程的经济效益。在路面铺设工作中,还需进行路面振捣,提高混凝土铺设的平整度,改善桥梁路基的稳固性,避免桥梁路面出现变形坍塌情况。
4.4预应力损失分析计算
由于桥梁施工多采用后张法预应力混凝土施工,在张拉、锚固、施工过程中会出现预应力损伤情况,施工完成后逐渐趋于稳定,因此会导致桥梁实际有效预应力和最初给予预应力存在一定差异。施工人员在进行钢筋、混凝土张拉时,需合理计算预应力损失量,并给予足够大的预压力,保证预应力混凝土的使用质量。分析预应力损失主要分为3个部分:(1)管道摩擦损伤应力。钢筋张拉时容易与管道壁接触形成摩擦力,导致应力损失,可进行两端张拉或超张拉,减少应力损失。(2)锚固损失。由于预应力混凝土张拉后容易出现锚固变形情况,导致锚固无法重复使用,同时还会导致钢筋回缩,导致应力损失,可采用变形情况小的锚固,减少应力损失。(3)混凝土收缩损失。由于后张力混凝土需先浇筑,混凝土在高粘性下结硬后会出现不同程度的体积缩小情况,导致钢筋回缩,应力损失,可采用高强度混凝土,提高混凝土振捣质量,降低应力损失。
5提升预应力混凝土桥梁施工技术水平的措施
5.1加强施工质量控制
为使预应力混凝土施工技术在桥梁工程中发挥更大优势,必须加强施工质量控制。通过对施工人员的管理和培训,提升施工人员的技术水平,能够保障数据计算的准确性,提高桥梁工程的稳定性,也可以加快桥梁工程的施工速度,提升桥梁工程的施工安全。加强施工质量控制,除了提升施工人员的技术水平外,还应定期对监测仪器进行检查和维修。通过提高仪器对数据监测的精准度,能大幅提升桥梁工程的施工质量,同时充分发挥预应力施工技术在桥梁工程中的优势。
5.2严格把控施工材料
对施工材料进行严格把控,不仅能降低桥梁工程的施工风险,还可以增强桥梁工程的整体稳定性。选用合理达标的施工材料,可以加快桥梁工程的施工进度,使预应力原理与桥梁工程施工完美融合,从而降低施工成本,提升企业核心竞争力。
5.3优化施工工序
对施工工序进行优化,是提升预应力混凝土桥梁工程施工水平的重要措施,也是增强施工单位核心竞争力的主要手段。通过实践的方式,对施工工序进行优化和改善,能够全面提升桥梁工程的施工速度,降低桥梁工程的施工成本,缩短
桥梁工程的施工工期,促进桥梁施工行业的稳步发展。
5.4加强工程项目管理的组织机构建设
在道路桥梁工程建设过程中首先要建立一个各司其职、分工明确的组织机构,为道路桥梁工程建设中的项目管理工作的切实进行提供组织机构保障。对于工程管理的工作切实落实到每一个组织机构内部人员的身上,使其明确在项目工程管理过程中所要承担的责任和事物,从而避免工程管理工作过程中的的茫然性,明确其工作方向,从而切实落实道路桥梁工程建设中的项目管理工作。
5.5加强团队之间的沟通、协调、合作
道路桥梁工程建设过程中所涉及多个不同的团队,可以说道路桥梁工程是多个团队的劳动成果相组合而成的。在团队与团队之间、团队个人之间的相互沟通、协调、合作的基础上才能够切实完成工程建设项目管理,切实对道路桥梁工程的质量、安全、进度等方面进行行之有效的管理和统筹,从而保证道路桥梁工程建设的高质量、低成本、高效率的完成并交付使用。
5.6加强技术人才储备
随着时代的不断发展,人才在事物发展中的作用越来越巨大,同时引起的各方面的重视和对人才的吸引和争夺。在道路桥梁工程建设过程中,人才同样占据着重要的地位,并在建设过程中发挥着重要的作用,在一定程度上保证着道路桥梁工程的施工质量、施工安全、施工进度,以及施工成本等方面,从而确保道路桥梁建设的低成本、高质量以及高效率。在道路桥梁工程项目管理过程中对于人才的储备主要包含两个方面:一个方面是人才的引进,引进工程建设过程中所需要的各种技术人才,确保工程建设过程中的技术需要;另一方面是对在职的工作人员进行其自身知识结构、能力素质等方面的优缺点进行针对性的培训,使其满足项目管理工作过程中对知识技术等方面的需求,从而在根本上保证人才的供给。
结束语
桥梁的施工质量直接影响桥梁的使用寿命与安全。预应力混凝土作为桥梁施工的重要施工材料,能够有效提高桥梁的抗压耐久性,节省施工材料,减少桥梁自重,改善桥梁塌陷、裂缝情况,延长桥梁使用寿命。由于预应力混凝土制作工艺复杂,因此施工人员需合理选择预应力混凝土材料,充分考虑预应力损失情况,保证预应力混凝土浇筑质量和铺设质量,从而提升桥梁工程的施工质量,促进桥梁施工技术快速、稳定的发展。
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