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摘 要:随着科技的发展,公路与桥梁建设要求逐渐增加,对于其质量要求也逐渐增加。在施工过程中,为了保证质量的提高,需要与现代科技进行结合,保证施工先进性与科学性。预应力技术的应用,能够将施工进行良好的补充,做好施工预防工作,以此来提升工程的质量。文章探讨了预应力技术在我国公路桥梁建设中的应用情况,通过施工设计、工艺、监督及质量等多个方面分析了预应力应用与的重要意义,探讨了预应力对于我国的深远的影响。
关键词:公路;预应力;应用
前言
在我国公路建设中,传统的施工技术被代替。预应力技术虽然起步较晚,但是其对于公路桥梁建设的意义重大,因此得到广泛的应用及发展,使工程中质量得到改善,为而我国公路桥梁建设提供质量保证。
1 预应力技术的优势
目前,预应力技术在公路桥梁中的应用十分广泛,主要是由于其具有居多优势。能够突破公路桥梁的结构进行质量的改善,能够增强边坡锚固的应用,同时较少材料的损耗,从而减少公路桥梁的自重。还能够增强公路桥梁抗渗、防漏、防裂等功能。减少拉应力对于工程的损害,增强结构的强度。不仅促进工程造价的合理化,还能够增强工程质量,为公路桥梁建设提供安全的技术保证。
2 预应力在公路桥梁施工中的应用
2.1 预应力钢绞线的选择
近几年,国内外选择预应力钢材主要是预应力的钢筋、冷拉钢丝、低松弛钢绞线等。其中,低松弛钢绞线的最新一代具有经济、使用方便、建筑美观等优点,已在桥梁、核电站等大型建筑上得到很好运用,也越来越受到国内外大型施工企业的重视。相比其他钢材,预应力钢绞线的使用可节约1/3左右材料,其经济、社会效益也逐渐凸现出来。选择预应力钢绞线主要考虑性能参数(几何参数、伸长率、松弛情况等);在标准方面,考虑规格、尺寸、延伸率等。
2.2 预应力锚具选择
预应力锚具,主要考虑机械锚固与摩阻锚固两方面。机械锚固是用機械加工的方式形成一个适合在预应力钢材端部使用的锚碇工作条件,并加以锚固;摩阻锚固主要是将预应力钢材形成锚旋作用将其“挤紧”,这一类型品种繁多,应用也相对广泛,穿索较方便,但损失较大,在连接方面不够便捷。
2.3 预应力效应分析
在预应力混凝土施工实践中,首先假定预应力钢筋的分布图,然后对整体所能承受的极限状态进行应力分析,详细检查各截面应力的具体状态,当其不能满足施工实际要求时,应当改变钢筋的分布,以求设计出能够满足应力的有效分布图,即预应力筋、锚具和体系设计都取决于效应的分析。在损失方面主要包括瞬间损失与后期损失两种。
2.4 预应力技术在路桥钢筋混凝土结构中应用
在工程施工中,混凝土产生的裂缝问题尤为普遍,且影响着工程的施工质量。这种情况尤其出现在大球星的公路建工程中,给工程施工带来严重质量威胁。预应力技术在钢筋混凝土中应用,能够将裂缝问题进行预防及改善,提高工程质量。预应力技术主要是在公路桥梁建设中混凝土施工前,对于混凝土进行施压,在钢筋拉伸后,通过会所现象能够进行施压,预防裂缝问题的产生。
2.5 预应力技术在混凝土路面的应用
公路桥梁预应力技术在混凝土路面的应用,其原理大致和钢筋混凝土结构中的应用相似,都是依靠预应力钢筋的配置对路面混凝土进行相关约束,使得路面延缓出现裂缝,甚至不出现裂缝。运用好混凝土路面的预应力技术,前期准备工作必不可少,路面交通荷载力、温度、湿度、摩擦约束等都要进行深入探讨,防止在施工期间出现收缩裂缝。这一技术在目前项目建设中已日趋成熟。
3 公路桥梁预应力技术存在的问题
3.1 预应力张拉的时间问题
近几年,为了提高混凝土预应力的早期强度,大多采用添加早强剂的方式,在混凝土浇注3d之后,开始张拉,张拉后等待混凝土到达一定强度。若混凝土强度增加过快,弹性模量增加过于缓慢,就会使预应力的损失有所增加,使桥梁承载能力不足,从而出现较多的裂缝。另外,采用早期强度的混凝土做检测试块来代替实际强度,也存在一些问题。实践证明,早期使用早强剂的混凝土都不能达到实际标准。
3.2 预应力钢筋管道堵塞问题
在预应力技术实施过程中,由于人员综合素质不高、专业能力差的现象,给作业带来一些困扰,导致混凝土浇筑作业的不合理以及保护措施的不完善,造成预应力钢筋的管道容易出现堵塞的现象,在预应力钢筋拉伸过程中受到堵塞,影响张拉作业,从而使实际张拉值与理论不符,影响工程造价及施工进度。因此,必须严格控制管道的流通情况,保证钢筋顺利通过,利用科学的管理规范管道的安装及定位,避免管道的弯折及扭曲现象。同时控制人员的配备,及时检查管道的质量与安全。
3.3 张拉力控制问题
大多工程都采用1.5级油压进行计量,且施工人员也没有进行相关专业培训,对于张拉的控制忽高忽低,导致实际误差较大。尤其是进行多束张拉的时段,由于对张拉的控制不够周全,各束张拉力不同,也会对预应力钢筋混凝土结构产生严重影响。因此,要加强施工人员的专业技术培训,提升整体设备条件,规范施工。在后张法预应力钢绞线的张拉过程中,主要受到管道弯曲、管道偏差引起的摩擦力的影响。在钢绞线张拉时,钢绞线顺着管壁滑移,和张拉方向产生的摩擦力相反,这样使得每一段的伸长值都有所不一,其理论计算法为:
△L-预应力筋理论伸长值,mm;PP-预应力筋分段平均张拉力,N;L-预应力筋分段长度,mm;AP-预应力筋截面面积,mm2;EP-弹性模量,MPa;p-预应力筋张拉端的张拉力,N;K-孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数;μ-预应力筋和孔道壁的摩擦系数;θ-张拉端面到截面曲线部分切线的夹角之和,(°)。在进行分段计算时:PZ=Pq×e-(KL+μθ)式中PZ-分段的终点力,N;Pq-分段的起点力,N。其他同上。
结束语
预应力的广泛应用的同时,随着科技的不断发展也逐渐革新,不仅在技术上得到突破,还改善了材料及工艺方面,为公路桥梁提供更加安全、全面的技术,增加了公路桥梁建设的质量,对于我国公路桥梁事业的发展提供良好的技术积累。
参考文献
[1]朱婷.公路桥梁施工中预应力技术研究[J].江西建材,2015(3).
[2]李玺.预应力施工技术在道路桥梁中的应用[J].江西建材,2015(3).
关键词:公路;预应力;应用
前言
在我国公路建设中,传统的施工技术被代替。预应力技术虽然起步较晚,但是其对于公路桥梁建设的意义重大,因此得到广泛的应用及发展,使工程中质量得到改善,为而我国公路桥梁建设提供质量保证。
1 预应力技术的优势
目前,预应力技术在公路桥梁中的应用十分广泛,主要是由于其具有居多优势。能够突破公路桥梁的结构进行质量的改善,能够增强边坡锚固的应用,同时较少材料的损耗,从而减少公路桥梁的自重。还能够增强公路桥梁抗渗、防漏、防裂等功能。减少拉应力对于工程的损害,增强结构的强度。不仅促进工程造价的合理化,还能够增强工程质量,为公路桥梁建设提供安全的技术保证。
2 预应力在公路桥梁施工中的应用
2.1 预应力钢绞线的选择
近几年,国内外选择预应力钢材主要是预应力的钢筋、冷拉钢丝、低松弛钢绞线等。其中,低松弛钢绞线的最新一代具有经济、使用方便、建筑美观等优点,已在桥梁、核电站等大型建筑上得到很好运用,也越来越受到国内外大型施工企业的重视。相比其他钢材,预应力钢绞线的使用可节约1/3左右材料,其经济、社会效益也逐渐凸现出来。选择预应力钢绞线主要考虑性能参数(几何参数、伸长率、松弛情况等);在标准方面,考虑规格、尺寸、延伸率等。
2.2 预应力锚具选择
预应力锚具,主要考虑机械锚固与摩阻锚固两方面。机械锚固是用機械加工的方式形成一个适合在预应力钢材端部使用的锚碇工作条件,并加以锚固;摩阻锚固主要是将预应力钢材形成锚旋作用将其“挤紧”,这一类型品种繁多,应用也相对广泛,穿索较方便,但损失较大,在连接方面不够便捷。
2.3 预应力效应分析
在预应力混凝土施工实践中,首先假定预应力钢筋的分布图,然后对整体所能承受的极限状态进行应力分析,详细检查各截面应力的具体状态,当其不能满足施工实际要求时,应当改变钢筋的分布,以求设计出能够满足应力的有效分布图,即预应力筋、锚具和体系设计都取决于效应的分析。在损失方面主要包括瞬间损失与后期损失两种。
2.4 预应力技术在路桥钢筋混凝土结构中应用
在工程施工中,混凝土产生的裂缝问题尤为普遍,且影响着工程的施工质量。这种情况尤其出现在大球星的公路建工程中,给工程施工带来严重质量威胁。预应力技术在钢筋混凝土中应用,能够将裂缝问题进行预防及改善,提高工程质量。预应力技术主要是在公路桥梁建设中混凝土施工前,对于混凝土进行施压,在钢筋拉伸后,通过会所现象能够进行施压,预防裂缝问题的产生。
2.5 预应力技术在混凝土路面的应用
公路桥梁预应力技术在混凝土路面的应用,其原理大致和钢筋混凝土结构中的应用相似,都是依靠预应力钢筋的配置对路面混凝土进行相关约束,使得路面延缓出现裂缝,甚至不出现裂缝。运用好混凝土路面的预应力技术,前期准备工作必不可少,路面交通荷载力、温度、湿度、摩擦约束等都要进行深入探讨,防止在施工期间出现收缩裂缝。这一技术在目前项目建设中已日趋成熟。
3 公路桥梁预应力技术存在的问题
3.1 预应力张拉的时间问题
近几年,为了提高混凝土预应力的早期强度,大多采用添加早强剂的方式,在混凝土浇注3d之后,开始张拉,张拉后等待混凝土到达一定强度。若混凝土强度增加过快,弹性模量增加过于缓慢,就会使预应力的损失有所增加,使桥梁承载能力不足,从而出现较多的裂缝。另外,采用早期强度的混凝土做检测试块来代替实际强度,也存在一些问题。实践证明,早期使用早强剂的混凝土都不能达到实际标准。
3.2 预应力钢筋管道堵塞问题
在预应力技术实施过程中,由于人员综合素质不高、专业能力差的现象,给作业带来一些困扰,导致混凝土浇筑作业的不合理以及保护措施的不完善,造成预应力钢筋的管道容易出现堵塞的现象,在预应力钢筋拉伸过程中受到堵塞,影响张拉作业,从而使实际张拉值与理论不符,影响工程造价及施工进度。因此,必须严格控制管道的流通情况,保证钢筋顺利通过,利用科学的管理规范管道的安装及定位,避免管道的弯折及扭曲现象。同时控制人员的配备,及时检查管道的质量与安全。
3.3 张拉力控制问题
大多工程都采用1.5级油压进行计量,且施工人员也没有进行相关专业培训,对于张拉的控制忽高忽低,导致实际误差较大。尤其是进行多束张拉的时段,由于对张拉的控制不够周全,各束张拉力不同,也会对预应力钢筋混凝土结构产生严重影响。因此,要加强施工人员的专业技术培训,提升整体设备条件,规范施工。在后张法预应力钢绞线的张拉过程中,主要受到管道弯曲、管道偏差引起的摩擦力的影响。在钢绞线张拉时,钢绞线顺着管壁滑移,和张拉方向产生的摩擦力相反,这样使得每一段的伸长值都有所不一,其理论计算法为:
△L-预应力筋理论伸长值,mm;PP-预应力筋分段平均张拉力,N;L-预应力筋分段长度,mm;AP-预应力筋截面面积,mm2;EP-弹性模量,MPa;p-预应力筋张拉端的张拉力,N;K-孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数;μ-预应力筋和孔道壁的摩擦系数;θ-张拉端面到截面曲线部分切线的夹角之和,(°)。在进行分段计算时:PZ=Pq×e-(KL+μθ)式中PZ-分段的终点力,N;Pq-分段的起点力,N。其他同上。
结束语
预应力的广泛应用的同时,随着科技的不断发展也逐渐革新,不仅在技术上得到突破,还改善了材料及工艺方面,为公路桥梁提供更加安全、全面的技术,增加了公路桥梁建设的质量,对于我国公路桥梁事业的发展提供良好的技术积累。
参考文献
[1]朱婷.公路桥梁施工中预应力技术研究[J].江西建材,2015(3).
[2]李玺.预应力施工技术在道路桥梁中的应用[J].江西建材,2015(3).