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浅析大跨径预应力桥梁的施工技术研究

2014-10-21马谭元

建筑工程技术与设计 2014年35期
关键词:预应力桥梁施工

马谭元

【摘要】在我国桥梁建设史上跨度的问题一直是影响桥梁长度和假设难度的一个大问题,古代受材料限制以及当时建筑科技限制因此即使是比较稳固的石拱桥也没有出现过大跨度桥梁的建筑经历,演变到现代桥梁不只是为了连接两个地点的短距离交通硬件建设,更是降低交通压力发展城市发展的重要交通组成,因此解决大跨度桥梁架设问题是本文谈论的重点问题,本文从大跨径预应力混凝土桥梁建设的意义分析,提出了关于大跨径预应力混凝土桥梁的施工技术,并且分析了大跨径预应力混凝土桥梁技术的应用情况和大跨径预应力混凝土对桥梁施工材料的影响。

【关键词】大跨径 预应力 桥梁 施工

在桥梁的建设过程中因为跨度太大导致的断裂问题时有发生,再过去一味的加固增加了桥梁自身的荷载,降低了活荷载适用范围反而导致一系列断裂坍塌事故。在过去的三十年内总结了相关断裂数据提出了一系列桥梁改革方案,比较成功的就是斜拉钢索,而最为成熟的提案经过近年来的不断完善才得以展现出来,就是抵消力的作用,因此在桥梁受压之前先给一个与压力相反方向的力抵消部分桥梁自身受压形变以提高桥梁的受载能力,提升大跨度桥梁的稳固性,这类方法在很多建筑领域都有应用,即预应力混凝土应用。

一、大跨径预应力混凝土桥梁建设的意义

我国的工程设计以及工程建设的综合能力与现代化桥梁建设的技术水平有着很大的关系,同时现代化桥梁建设的技术水平也体现着我国科技水平的发展状况。在现代化桥梁的施工中,最重要的就是对施工的各个环节进行合理的控制与管理,并大力推进新技术,这对施工的质量有着重要影响。在目前的桥梁工程中,大跨境预应力混凝土梁桥的施工技术,对桥梁的建设有着重要作用,并有着广阔的发展前景。

随着我国科技水平的不断提高,在桥梁的建设方面也取得了重大进步。在桥梁的建造中,桥梁建造技术正在不断的创新以及完善中,其中预应力混凝土技术的应用使桥梁的跨度长度迅速增长,为造桥工程开辟了新的局面。施工法预应力技术的应用在很大程度上提高了桥梁施工的机械化程度,增强了对施工的管理,使钢筋、混凝土技术得到了飞跃性的进展,延长了桥梁的使用寿命,并对工程的质量做出了重要保障。

二、关于大跨径预应力混凝土桥梁的施工技术

在大跨径预应力桥梁的施工中,要以工程的具体要求为依据,结合施工的环境以及实际情况进行综合思考,合理的选择施工方法。可以选择移动模架法、分片预知安装法或者落地固定支架法对普通钢筋混凝土简支梁进行施工,可用分段悬臂浇筑法、顶推施工法、落地固定支架法、分段预制悬臂拼装法对连续梁桥与钢架桥中的主梁进行施工,采用分片预制安装法,对预应力钢筋混凝土简支梁进行施工,可使用分段悬臂法、固定支架或者专题施工法对拱桥进行施工。下面将对这几种施工方法进行具体阐述:

1、分段預制悬臂拼装法的技术分析

在桥梁工程的进行中,因为桥梁跨越能力得到了提高,导致主梁具有很大的自重,这就使分片预安装法不能顺利的进行,这时我们可以采取分段预制悬臂拼装法,这种施工方法是现将主梁进行分段预制,采取的横向分段的方式,然后从桥墩开始,以对称的形式进行悬臂拼装。

2、分段悬臂浇筑法的技术分析

悬臂施工法以前适用于钢桥的建造中,后来逐渐被引入到混凝土桥梁的施工中。这种方法基本上不用支架,从桥墩处开始,以对称的形式向不同方向进行悬臂拼装施工或者分段悬臂浇筑施工。此种方法的优点是,不影响河道的通航状况,而且这一技术在连续梁桥、混凝土悬臂梁桥、T型钢桥中被广泛使用,得到了很好的发展。

3、顶推施工法的技术分析

顶推施工法是由钢桥的纵向拖拉施工法演变而来的,它的首次使用是在1959年,奥地利的阿格尔桥的建造之中。在我国得以首次运用是在1974年狄加河铁路桥的施工中。此种施工方式是首先在桥台的后部设置预制场地,以桥的纵轴方向为开辟场地的方向,将主梁进行分阶段预制,预制出一个节段就用千斤顶施以压力,通过千斤顶的施力将梁体推出预制场地,依次将全部的梁段都被顶推就位。

4、移动模架法的技术分析

随着桥梁结构的发展,各种桥梁陆续的建造起来。在对跨径进行设计的时候,往往要对经济分孔原则进行思考,采用等截面梁的方式,这样会对施工的要求很高,施工速度要快,而且就用一套设备进行连续作业。移动模架法就是利用大型的设备,对梁进行一系列的相关作业后,将施工设备纵向移动。这样就等同于将桥梁的预制场地移动到桥位来,利用机械设备完成施工。

5、预制安装梁法的技术分析

在桥梁工程中,桥梁构件的工厂化程度越来越大,这就产生了一种新型桥梁,装配式钢筋混凝土简支梁桥。这种装配式混凝土简支梁桥,是以纵向方式进行分片预制,在经过安装与作业后再横向将它们连成一个整体。如今预应力技术被广泛运用在桥梁的建造中,起重能力也在不断的提高,这种中小跨径的装配式预应力混凝土简支梁桥也得到了广泛的应用。

6、转体施工法的技术分析

所谓转体施工法,就是充分地利用地形优势,在河流的两岸选择合适的位置,制作简单的支架,利用支架将半桥进行预制,然后利用相关的机械设备,以桥梁的结构作为转动体,将两个半桥进行转动,转到规定的轴线位置,合并成一座桥。由于一些水上造桥或高空造桥都是比较复杂的,这种施工方法可以在岸边进行施工,这样不仅保证了安全性,又减少了施工的成本,也不影响桥下的通航。

三、大跨径预应力混凝土桥梁技术的应用情况

所为预应力混凝土,就是如果在凝土结构上出现裂缝的状况,就可以发挥高强度混凝土的性能,先用荷载将压力施加在受拉区的混凝土上,这种施加压力之后的混凝土就是预应力混凝土。这种力可以对荷载所导致的混凝土拉应力产生一定程度的抵消作用,从而能够较易的对混凝土结构的构件进行控制,使混凝土的裂缝现象得到推迟,从而提高混凝土构件的硬度以及强度,对延长桥梁的使用寿命也有一定的作用。

四、大跨径预应力混凝土对桥梁施工材料的影响

所谓混凝土,就是一种建筑材料,具有着抗拉强度低、抗压强度高、抗拉变形能力小的特点,它的抗拉强度在抗压强度的百分之十到百分之十五之间,在开裂的时候没有预兆。所以需要有材料来与混凝土一期承受拉应力,以在一定程度上避免混凝土的开裂,这种材料的钢筋,钢筋的拉应力在20Mpa至30Mpa之间,如果混凝土出现开裂状况并且裂缝的宽度在0.2至2.5之间,那么钢筋的拉应力会在150Mpa至250Mpa之间。在某种情况下,钢筋可在一定程度上对混凝土产生的裂缝以及变形进行控制,例如跨度增大或荷载增加时,可以增加钢筋的用量或将钢筋混凝土结构构件的载面积增大,但是此种方法会比较麻烦,还会造成浪费现象,而且结构的自重也会因此而增加,从很大程度上限制了钢筋混凝土结构的使用范围,使其使用范围缩小。要想有效防止混凝土开裂,使混凝土的结构能够更加坚实、可靠,就要想办法对混凝土抗拉性能弱这个缺点进行有效改善。

结束语:

综上,桥梁的跨度问题属于技术难题,作为大跨度桥梁施工需要考虑问题有很多,在科技不断发展的推动下,预应力混凝土技术已经日益完善,作为新兴的钢筋混凝土技术这类技术在桥梁建设的应用前景有着不可估量的价值,并且在一定程度上提升我国桥梁跨度的最远距离,节约了桥墩施工的造价费用和相关技术难度,预应力钢筋混凝土的应用还处于有待完善的阶段,因此需要相关桥梁专家们的不断研究与试验,总结出相应更高效更有利的应用方法和造桥方案。

参考文献

[1]覃淇锋 大跨径预应力桥梁的施工技术初探[J] 房地产导刊 2013(6)

[2]阮欣 石雪飞 大跨径预应力混凝土桥梁施工控制的现状与展望[J] 公路交通科技 2014(21)

[3]陈 超 大跨径预应力混凝土桥梁施工[J] 黑龙江交通科技 2014(7)

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