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【摘 要】 随着城市化水平的不断提高,市政建设规模不断加大,对桥梁工程提出了更高的要求。桥梁工程建设中,施工技术对质量的影响比较明显,预应力技术在桥梁施工中有着广泛的应用。本文就预应力施工技术在市政桥梁建设中的应用展开了简要的探讨。
【关键词】 市政桥梁;建设施工;预应力技术
前言:
预应力常用于混凝土结构,是在混凝土结构承受荷载之前,预先对其施加压力,使其在外荷载作用时的受拉区混凝土内力产生压应力,用以抵消或减小外荷载产生的拉应力,使结构在正常使用的情况下不产生裂缝或者裂得比较晚。近几年来,我国市政工程建设规模的壮大,桥梁工程质量要求越来越高,预应力在市政桥梁工程中的应用成为必然选择。而预应力施工技术是提高市政桥梁工程施工质量和安全水平的关键,因而对预应力施工技术在市政桥梁工程中应用情况进行研究,十分有必要。
一、预应力施工技术的分析
通过对已夹紧须应力筋的锚具,在预应力混凝土结构中对预加应力的施工方法进行建立,该方法称之为预应力施工工艺。通常预应力施工方法包括两种类型:第一,施加外部预应力。在施工过程中相关施工人员运用机械方法对外部反力实施调节,实现对钢筋混凝土的反力预压,从外部对预应力的施加进行完成。第二,施加内部预应力。在施工过程中,施工人员采用运用机械法对内部实施张拉,其次,还可以采用白张法、电热法等方式对张拉进行完成。通过对预应力筋实施张拉,促使混凝土的内部受压得以完成,结束混凝土的内部预压操作。在预应力施工过程中,机械张拉施工的完成主要是通过千斤顶或其他张拉工具进行。电热法施工则是通过低压强电流对预应力筋实施预热,确保预应力筋的伸长得以实现。白张法施工中预应力筋的伸长是通过热胀冷缩完成的。在施工过程中,机械施工工艺是最常运用的预应力施工方法。通过分析机械施工工艺,选定运用先张法预应力施工工艺还是后张法预应力施工工艺,确保工程预应力施加的合理化操作。路桥工程中,预应力结构运用的材料主要包括高强度钢材和高标号混凝土材料,对材料实施有效地节约,进一步减小了结构截面的尺寸,降低桥梁建筑高度。该特点在现代桥梁工程中极为适用。特别是对于多层立交而言,通过降低高度,必定能够缩短引道的长度,降低行车纵坡,使占地面积得到有效减少,最大程度上提升了社会经济效益。
二、市政桥梁建设中预应力施工技术的应用
(1)预应力材料方面
预应力材料的安装方面,主要包括:1、SBG塑料波纹管方面,主要是将纹管和连接管连接起来,为避免漏浆,应将连接口封死。应在钢筋基本稳固成型之后进行安装,并根据底模的设计坐标,将钢筋水平固定的支撑架焊接好,确保坐标准确无误后,安放波纹管。2、高强度松弛钢绞线方面,应事先检查好钢绞线的质量保证书,保证钢绞线钢号、规格、生产工艺与实际相符,确保安装的质量。3、锚具的检查方面,应包括外观质量、尺寸及硬度等方面。检查硬度时,可随机抽取6套锚具组成3个预应力筋锚,试验其静载锚固性能,确保锚具的硬度与公路桥梁施工技术规范相符。但试验过程中,若存在一个试件不合格,则需要进一步实验,以双倍的抽取量进行试验,若再发现不合格试件,则说明该批锚具质量不达标。4、预埋件的安装方面,应事先检查锚垫板和螺旋筋等的位置和角度是否符合相关标准,确保焊接牢固,并对锚垫板和钢束设计端部进行严格控制,确保其垂直,且孔道严格对中,杜绝错位现象的出现。
(2)严格的过程控制
在预应力接口处,必须严密封堵好孔道和灌浆孔、排气孔管连接处、外露的排气孔灌浆孔端等,避免因漏浆以及异物进入管孔产生堵塞情况。应该特别注意处于下层孔道位置的灌浆孔、排气孔,这里的管比较长,伸出板面的角度较大,必须做好固定。浇筑混凝土的过程中,不得与预应力孔道、锚具发生联系,避免造成损伤、错位,在振捣时也要注意振动棒的使用,避免犯同样的错误。在设置锚具和预应力孔道的部位钢筋比较密集,振捣操作困难,有些部位容易出现塑性沉缩裂缝,根据实际操作经验,必须用钢筋棒敲振辅以适度的人工插捣,确保这些部位能够浇捣结实。在浇筑混凝土完毕之后,及时开展对孔道的全面检查,并做好清理,封堵好张拉端、灌浆孔以及排气孔,避免杂物混入其中,为后续张拉与灌浆工作的进行做好准备。
(3)张拉预应力筋
预应力筋的张拉影响预应力施工,作为一个关键的工序,张拉效果如何直接关系到整体的结构安全。张拉工艺主要的工序是这样的:开始张拉前,主动标定要使用的千斤顶,使用0.4级精密压力表。并且按照千斤顶回归直线方程计算出张拉吨位的压力表值。将群锚锚具安装在钢绞线束两端,设定好工作锚夾片,把单根张拉到0.1σ。在穿心式千斤顶的尾部安装工具锚,同时张拉两端千斤顶,测量好张拉前千斤顶油缸的长度,定位出张拉中伸长值与最终的伸长值。在张拉应力位于σ后,保持2分钟,然后放松回油。
(4)预应力张拉程序
当主梁砼强度达到设计强度的90%以上,且混凝土龄期达到7天后,可以张拉,按设计要求顺序张拉,张拉时采用两端同时对称张拉。
张拉程序如下:0→初始应力(10%σ2分钟)锚固。两端分级加载张拉,当张拉力接近控制应力时,两端同时张拉直到控制应力的100%,并持荷2分钟。逐级加载后通过测量千斤顶油缸行程测量各级应力时钢绞线的伸长量,尽量使两端应力接近平衡,不允许出现明显不协调的现象。张拉时认真作好张拉记录。
(5)张拉应力控制
a.预应力筋的张拉控制应力符合设计要求。
(10%σcon张拉控制应力)→(20%σcon张拉控制应力)→100%σ(持荷3分钟)
b.预应力张拉以张拉力及伸长值进行双控,实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%以内,如两者相差超出6%,则应暂停张拉,待查明原因并采取措施予以调整后继续张拉。
(6)真空辅助压浆 使用经过计量并且认证的台秤,按照设计重量比将水泥与外加剂进行配料,之后加入搅拌机搅拌,待处理均匀后,用0.33的水灰比拌合,并按照预订量添加掺合料搅拌均匀。仔细清理锚具上的水泥浆,保持外表的整洁,盖帽装配,并要旋紧旋入锚座螺孔内的螺栓。把压浆管安装在两端锚座上,使快换与球阀接头。用压力水做好孔道冲洗,保证水泥浆能够流动正常,及时检查灌浆孔、排气孔是否正常。检查的方法是关闭所有通风孔(与真空泵连接的除外),之后用真空泵把空气导管中的空气排除,把孔道中的压力界定在-0.06~-0.1MPa,否则说明导管没有密封好。压浆泵正压力维持在0.4MPa左右,在真空泵负压的辅助作用下,将浆体压入锚端盖帽的进浆口,通过透明出浆管控制压浆过程,并做好观察。整个过程不要中断,要保持连续性,直到稀浆完全进入负压容器。当浆体达到合格浓度后,出浆阀门关闭。
(7)规范的操作每一项工艺
制作浆体的过程中应该严格控制用水量,对有些因为未及时使用水泥浆导致流动性降低的,不能向里面增加水,这样做的结果会影响到质量;搅拌浆体的过程中,必须严格控制水、水泥以及外加剂的使用量;每次都应该全部卸尽搅拌好的浆体,在没有将浆体卸出前,不能添加未拌和使用的材料,更不能使用边出料边进料的操作方法;在压浆前应该及时对管道做全面检查,发现有残留后要使用空压机将管道中杂物清理干净。
随着我国城市化建设的不断发展,市政桥梁建设逐渐增多,人们对能够影响桥梁结构预应力更加重视。但是,由于技术方面的原因,以及施工过程中情况复杂多变,目前我国市政桥梁建设施工中关于预应力的控制方面缺乏规范,这在设计和施工等方面表现得很明显,由于整个施工质量不能有效的完善,工程建设出现问题会产生比较坏的影响,所以加快市政桥梁工程中预应力施工技术的研究刻不容缓。
参考文献:
[1]盛荣兴.市政桥梁建设中预应力施工技术的应用探讨[J].门窗,2013,06:127-130.
[2]杨秉明.市政橋梁工程中后张法预应力施工技术[J].企业科技与发展,2010,14:183-184.
[3]梁远明.浅析预应力施工在市政桥梁建设中的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2010,10:231-232.
[4]缪艳.浅析预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用[J].科技致富向导,2012,17:300+157.
[5]刘海峰.公路桥梁建设中的预应力施工质量控制策略[J].科技创新导报,2012,24:144.
【关键词】 市政桥梁;建设施工;预应力技术
前言:
预应力常用于混凝土结构,是在混凝土结构承受荷载之前,预先对其施加压力,使其在外荷载作用时的受拉区混凝土内力产生压应力,用以抵消或减小外荷载产生的拉应力,使结构在正常使用的情况下不产生裂缝或者裂得比较晚。近几年来,我国市政工程建设规模的壮大,桥梁工程质量要求越来越高,预应力在市政桥梁工程中的应用成为必然选择。而预应力施工技术是提高市政桥梁工程施工质量和安全水平的关键,因而对预应力施工技术在市政桥梁工程中应用情况进行研究,十分有必要。
一、预应力施工技术的分析
通过对已夹紧须应力筋的锚具,在预应力混凝土结构中对预加应力的施工方法进行建立,该方法称之为预应力施工工艺。通常预应力施工方法包括两种类型:第一,施加外部预应力。在施工过程中相关施工人员运用机械方法对外部反力实施调节,实现对钢筋混凝土的反力预压,从外部对预应力的施加进行完成。第二,施加内部预应力。在施工过程中,施工人员采用运用机械法对内部实施张拉,其次,还可以采用白张法、电热法等方式对张拉进行完成。通过对预应力筋实施张拉,促使混凝土的内部受压得以完成,结束混凝土的内部预压操作。在预应力施工过程中,机械张拉施工的完成主要是通过千斤顶或其他张拉工具进行。电热法施工则是通过低压强电流对预应力筋实施预热,确保预应力筋的伸长得以实现。白张法施工中预应力筋的伸长是通过热胀冷缩完成的。在施工过程中,机械施工工艺是最常运用的预应力施工方法。通过分析机械施工工艺,选定运用先张法预应力施工工艺还是后张法预应力施工工艺,确保工程预应力施加的合理化操作。路桥工程中,预应力结构运用的材料主要包括高强度钢材和高标号混凝土材料,对材料实施有效地节约,进一步减小了结构截面的尺寸,降低桥梁建筑高度。该特点在现代桥梁工程中极为适用。特别是对于多层立交而言,通过降低高度,必定能够缩短引道的长度,降低行车纵坡,使占地面积得到有效减少,最大程度上提升了社会经济效益。
二、市政桥梁建设中预应力施工技术的应用
(1)预应力材料方面
预应力材料的安装方面,主要包括:1、SBG塑料波纹管方面,主要是将纹管和连接管连接起来,为避免漏浆,应将连接口封死。应在钢筋基本稳固成型之后进行安装,并根据底模的设计坐标,将钢筋水平固定的支撑架焊接好,确保坐标准确无误后,安放波纹管。2、高强度松弛钢绞线方面,应事先检查好钢绞线的质量保证书,保证钢绞线钢号、规格、生产工艺与实际相符,确保安装的质量。3、锚具的检查方面,应包括外观质量、尺寸及硬度等方面。检查硬度时,可随机抽取6套锚具组成3个预应力筋锚,试验其静载锚固性能,确保锚具的硬度与公路桥梁施工技术规范相符。但试验过程中,若存在一个试件不合格,则需要进一步实验,以双倍的抽取量进行试验,若再发现不合格试件,则说明该批锚具质量不达标。4、预埋件的安装方面,应事先检查锚垫板和螺旋筋等的位置和角度是否符合相关标准,确保焊接牢固,并对锚垫板和钢束设计端部进行严格控制,确保其垂直,且孔道严格对中,杜绝错位现象的出现。
(2)严格的过程控制
在预应力接口处,必须严密封堵好孔道和灌浆孔、排气孔管连接处、外露的排气孔灌浆孔端等,避免因漏浆以及异物进入管孔产生堵塞情况。应该特别注意处于下层孔道位置的灌浆孔、排气孔,这里的管比较长,伸出板面的角度较大,必须做好固定。浇筑混凝土的过程中,不得与预应力孔道、锚具发生联系,避免造成损伤、错位,在振捣时也要注意振动棒的使用,避免犯同样的错误。在设置锚具和预应力孔道的部位钢筋比较密集,振捣操作困难,有些部位容易出现塑性沉缩裂缝,根据实际操作经验,必须用钢筋棒敲振辅以适度的人工插捣,确保这些部位能够浇捣结实。在浇筑混凝土完毕之后,及时开展对孔道的全面检查,并做好清理,封堵好张拉端、灌浆孔以及排气孔,避免杂物混入其中,为后续张拉与灌浆工作的进行做好准备。
(3)张拉预应力筋
预应力筋的张拉影响预应力施工,作为一个关键的工序,张拉效果如何直接关系到整体的结构安全。张拉工艺主要的工序是这样的:开始张拉前,主动标定要使用的千斤顶,使用0.4级精密压力表。并且按照千斤顶回归直线方程计算出张拉吨位的压力表值。将群锚锚具安装在钢绞线束两端,设定好工作锚夾片,把单根张拉到0.1σ。在穿心式千斤顶的尾部安装工具锚,同时张拉两端千斤顶,测量好张拉前千斤顶油缸的长度,定位出张拉中伸长值与最终的伸长值。在张拉应力位于σ后,保持2分钟,然后放松回油。
(4)预应力张拉程序
当主梁砼强度达到设计强度的90%以上,且混凝土龄期达到7天后,可以张拉,按设计要求顺序张拉,张拉时采用两端同时对称张拉。
张拉程序如下:0→初始应力(10%σ2分钟)锚固。两端分级加载张拉,当张拉力接近控制应力时,两端同时张拉直到控制应力的100%,并持荷2分钟。逐级加载后通过测量千斤顶油缸行程测量各级应力时钢绞线的伸长量,尽量使两端应力接近平衡,不允许出现明显不协调的现象。张拉时认真作好张拉记录。
(5)张拉应力控制
a.预应力筋的张拉控制应力符合设计要求。
(10%σcon张拉控制应力)→(20%σcon张拉控制应力)→100%σ(持荷3分钟)
b.预应力张拉以张拉力及伸长值进行双控,实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%以内,如两者相差超出6%,则应暂停张拉,待查明原因并采取措施予以调整后继续张拉。
(6)真空辅助压浆 使用经过计量并且认证的台秤,按照设计重量比将水泥与外加剂进行配料,之后加入搅拌机搅拌,待处理均匀后,用0.33的水灰比拌合,并按照预订量添加掺合料搅拌均匀。仔细清理锚具上的水泥浆,保持外表的整洁,盖帽装配,并要旋紧旋入锚座螺孔内的螺栓。把压浆管安装在两端锚座上,使快换与球阀接头。用压力水做好孔道冲洗,保证水泥浆能够流动正常,及时检查灌浆孔、排气孔是否正常。检查的方法是关闭所有通风孔(与真空泵连接的除外),之后用真空泵把空气导管中的空气排除,把孔道中的压力界定在-0.06~-0.1MPa,否则说明导管没有密封好。压浆泵正压力维持在0.4MPa左右,在真空泵负压的辅助作用下,将浆体压入锚端盖帽的进浆口,通过透明出浆管控制压浆过程,并做好观察。整个过程不要中断,要保持连续性,直到稀浆完全进入负压容器。当浆体达到合格浓度后,出浆阀门关闭。
(7)规范的操作每一项工艺
制作浆体的过程中应该严格控制用水量,对有些因为未及时使用水泥浆导致流动性降低的,不能向里面增加水,这样做的结果会影响到质量;搅拌浆体的过程中,必须严格控制水、水泥以及外加剂的使用量;每次都应该全部卸尽搅拌好的浆体,在没有将浆体卸出前,不能添加未拌和使用的材料,更不能使用边出料边进料的操作方法;在压浆前应该及时对管道做全面检查,发现有残留后要使用空压机将管道中杂物清理干净。
随着我国城市化建设的不断发展,市政桥梁建设逐渐增多,人们对能够影响桥梁结构预应力更加重视。但是,由于技术方面的原因,以及施工过程中情况复杂多变,目前我国市政桥梁建设施工中关于预应力的控制方面缺乏规范,这在设计和施工等方面表现得很明显,由于整个施工质量不能有效的完善,工程建设出现问题会产生比较坏的影响,所以加快市政桥梁工程中预应力施工技术的研究刻不容缓。
参考文献:
[1]盛荣兴.市政桥梁建设中预应力施工技术的应用探讨[J].门窗,2013,06:127-130.
[2]杨秉明.市政橋梁工程中后张法预应力施工技术[J].企业科技与发展,2010,14:183-184.
[3]梁远明.浅析预应力施工在市政桥梁建设中的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2010,10:231-232.
[4]缪艳.浅析预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用[J].科技致富向导,2012,17:300+157.
[5]刘海峰.公路桥梁建设中的预应力施工质量控制策略[J].科技创新导报,2012,24:144.