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浅析桥梁施工中预应力技术的应用

2018-08-07姜小建

中国绿色画报 2018年1期
关键词:市政桥梁预应力施工技术

姜小建

[摘要]:进入二十一世纪以来,我国城市建设速度逐渐加快。提升预应力箱梁的应用质量,不仅可以提高市政桥梁工程的施工质量,同时对于改善城市交通状况也有着重要的意义。因而,施工单位要对预应力箱梁的应用引起重视。

[关键词]:市政桥梁;预应力;施工技术;应用

1预应力技术的主要优势

在桥梁的施工过程中,借助于预应力技术,能够充分利用钢材的抗拉强度,使得混凝土的抗裂度、刚度以及耐久性都有所提高,在一定程度上提高了公路桥梁的质量,对于桥梁的正常运转具有很大的促进作用。预应力技术的主要优势主要表现在以下几个方面。首先,提高钢材的强度。其次,为桥梁建设节约了大量的施工材料。再次,减轻构件的自重。最后,具有较高的稳定性。因此,预应力结构因其独特的优点,在桥梁等建筑施工领域中拥有广泛地应用空间。

2桥梁施工中预应力的存在问题

在桥梁施工中对预应力技术运用时存在较多的问题,主要有:首先,预应力锚具与孔道之间的问题。其中主要有锚具尺寸之中存在的偏差、扁锚以及相关连接器之间产生的操作失误、后张预留孔道的施工质量不合格等等,这些情况都导致施工质量受到一定程度的影响。其次,预应力技术的施工工艺等文。在预应力结构中由于混凝土张拉时间对其缺乏有效的控制,导致预应力不合理,进而导致超长束端张拉工艺出现失控,与此同时还会导致混凝土上层被一定程度损坏,预应力孔道压泵也会出现相应的问题。

3桥梁施工中预应力技术的应用

3.1预应力钢绞线的选择

在预应力钢绞线的选择过程中,主要包括预应力的钢筋、冷拉钢丝、低松弛钢绞线等方面。为了实现良好的应用效果,在选择预应力钢绞线时,应当综合考虑各种相关的性能参数,以及施工标准。与其他类型的钢材相比,在公路桥梁的施工过程中,如果使用预应力钢绞线,能够节约1/3左右的原材料,在提高公路桥梁施工质量的同时,还可以节约一定的成本,实现更多的经济效益。

3.2预应力锚具的选择

在后张法预应力混凝土结构中所使用到的锚具一般有两种,即机械锚固以及摩阻锚固。一般来说,机械锚固类锚具主要是在预应力器材的顶部使用机械加工的方式,使其形成一个可进行锚定的条件进而可进行加固。这类锚具是用于粗钢筋或者集束型的高强钢丝中,也有的是用于多根多单根的钢绞线的。主要特点是使得锚具应力的损失得到有效降低,使得连接较为便捷。在未对其进行灌浆之前,可以对张扣进行放松或重复,使得预应力得到调整。摩阻锚固类的锚具主要是对楔形锚具进行利用,进而使得锚力产生较多的变化,进而使得穿索难度降低。但其缺点就是使得锚具的应力产生较大的损失,想要对其进行连接或是重复张拉出现很大难度。

3.3预应力加固

在桥梁的施工过程中,加固是重要的施工环节之一。在加固环节中,通过加强预应力技术,能够有效提高桥梁的荷载力,进而提高桥梁的稳定性。在实际应用过程中,首先需要假定预应力钢筋的分布图,然后进行应力分析,详细检查各截面应力的具体状态。经过检查之后,如果发现检查的结果不理想,无法满足施工的实际要求时,应当立即调整钢筋的分布,保证所设计出的分布图符合施工标准,进而达到预期的加固效果,提高桥梁施工的整体质量。

3.4对预应力效应的测算

在进行预应力混凝土结构的设计时,应该首先根据经验对预应力钢束的分布图进行假定,之后在对其进行预应力分析,对结构中各截面所具有的应力状态进行检查。若结构中的预应力状态不符介要求,就需要对钢束分布进行调整改进,经过多次调整之后,使其满足应力要求。因此,在对预应力筋、预应力锚具或者预应力体系进行设计的时候,首先要看预应力效應的如何。在对预应力损失进行测算的时候,包括两个方面,即矫时损失以及后期损失。矫时损失指的是在钢束锚固之前或正在锚固的时候可能出现的预应力损失值。

3.5预应力技术在路桥钢筋混凝土结构中的实际应用

在桥梁施土时,钢筋混凝土施土是其中的重要组成部分。而在钢筋混凝土结构施土的过程中,可以通过积极利用预应力技术的方法,使得在混凝土施土中最常出现的裂缝情况得到有效减少。这样做的基木原理是在混凝土结构正式施土之前对受拉区范围中的混凝土进行加压,使得受拉区混凝土钢筋的抗压能力得到显著提高,使得钢筋混凝土施土完成之后出现裂缝的情况大大减少。另外,桥梁的施土中,路面施土质量是保证整个施土质量的关键部分。就目前来看,我国桥梁路面在进行施土的时候最常出现的问题就是裂缝问题。这时,也可以积极利用预应力的施土技术,避免桥梁路面出现裂缝,影响桥梁的质量。这样做的作用机制主要是和在进行钢筋混凝土结构施土时应用预应力技术的机制是一样的。

3.6对预应力体系进行设计

一般来说,预应力体系在设计的时候,采用的是OVM以及XYM体系。这种体系的顶板纵向钢束使用的是平竖弯曲相结合的空间曲线,并集中锚固使其在腹板顶部的承托上,而底板的钢束则应该在齿板处的锚固上。这样的设置具有以下的特点:首先,使得预应力达到最大力臂,对于力学效应进行最大限度发挥。同时,由于步束是在腹板处,因而预应力的传力路线较短,在全截面上分布;其次,顶板束锚固设置在承托之中,这时,就不需要在设置复杂的齿板构造,而箱梁的尺寸可根据受力的需要对设计进行相应的控制。再次,顶板以及底板的钢束在平面上也是按照一样的S型在相应的设计位置上锚固的,这样可以使得锚固点所产生的横向力被集中消除。

4结束语

现阶段,我国在进行市政桥梁的设计与施工工作中,大多会使用预应力箱梁结构作为桥梁的主要承重结构。同时,伴随着设计工作以及施工工艺、施工技术的不断完善,我国的预应力箱梁施工质量获得了极大的提升。预应力箱梁结构的拉应力大大减小,甚至会出现消失的情况,这对于提升桥梁结构的受力性能有着重要的意义。此外,箱梁结构可以最大程度的延长桥梁工程的使用寿命,同时还能减少、延迟裂缝问题的出现。因而,现阶段探讨桥梁工程中预应力箱梁的应用问题有着重要意义。

[参考文献]:

[1]张鹏.钢—混凝土混合梁结合段受力性能与设计参数研究[D].长安大学,2016.

[2]叶增.体外预应力和碳纤维联合加固混凝土连续梁研究[D].吉林建筑工程学院,2016.

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