预应力技术在桥梁工程的应用要点

预应力技术在桥梁工程的应用要点

摘要:随着经济的发展,技术水平的提升,使得我国越加关注桥梁施工质量。并不断加入各种先进技术,以提升桥梁修建质量。本文针对预应力技术在桥梁工程中的应用展开研究,通过对预应力技术的分析,结合桥梁施工特点加以应用。以期能够为预应力技术的使用提供相关参考意见。

关键词:预应力;桥梁;施工

前言

预应力技术能够简化桥梁结构,缩短施工周期,进而保证桥梁质量。是当前桥梁施工与设计环节中的重点工作,也是最新工艺。预应力技术能够在桥梁实际承载受力前,对其施加压力,使得混凝土产生一定压应力,进而减小或抵消外荷载状态下的拉应力。能够减少桥梁出现裂缝的可能,提升桥梁质量。

1预应力技术在桥梁施工中的价值

随着国家对基础建设加大关注以来,我国桥梁工程便大量出现,且其中施工质量也成为了重点。在我国预应力技术不断成熟的过程中,其对我国公路桥梁施工也发挥着重要的作用,发挥较大价值。预应力技术相比其他施工技术而言较为简便,且施工周期短,效果显著。预应力技术在我国出现时间相对而言较短,但其成果却较为显著。①预应力技术应用范围比较广泛,不仅能够用于桥梁施工,在众多边坡固定等小工程中均能够利用该技术。②预应力技术的使用能够大大提升工程质量,并节省材料的使用,降低工程成本。③该技术在桥梁施工中能够提高桥梁抗震与抗渗能力,减少裂缝出现几率[1]。

2概述预应力技术

预应力技术能够改善桥梁承压结构,并在施工期间对结构进行预先施加应压力。其能够在一定程度减少甚至抵消外来荷载所带来的拉应力,进而减少对结构破坏程度。通常,预应力技术与混凝土结构相结合,并在混凝土承受荷载之前便对结构施加压力,进而减少在受到外荷载时所带来的压应力,使得桥梁产生裂缝的时间较晚甚至不产生裂缝。在工程结构件受到压力前,对即将承受荷载的钢筋施加预应力,能够提升构件刚度,增强其耐久性。而对于机械结构而言,预先施加应压力能够提升其本身的刚性,进而减少震动所产生的变形,并改善受拉部分的弹性,使得其钢性更加强韧。这种现象类似于给还未装水的木桶套上铁箍或其他装置,进而给木桶壁产生向内的压应力,当所施加的压应力超过木桶本身能够承受的拉应力时,由于受到环向的压应力控制,便不会发生开裂漏水的可能。因此,在未受到荷载的桥梁构件中施加预应力,便会产生于荷载发生变形的方向相反的力,进而减少其变形的可能。为使得构件能够沿着作用的方向产生变化,因此需要提前将与荷载相反的变形抵消,进而使得构件朝向荷载方向发生变化。

3预应力技术在桥梁施工环节中的要点分析

3.1预应力技术在道路桥梁中使用原因

道路桥梁工程中重要的环节便是混凝土施工,预应力技术能够在混凝土未受到荷载之前便对其施加压力,进而减少外荷载作用对混凝土产生的压应力,并在一定程度上减少或消除外荷载产生的拉应力。使得结构在正常使用期间不受损伤,或损伤程度较轻。提升桥梁修建质量,并提升用户使用体验。

3.2预应力技术施工过程中的质量控制

3.2.1钢绞线的选择

桥梁施工技术前需要对设计图纸、施工环节、修建重点难点等方面做到充分了解,以及项目资金、桥梁结构、桥梁修建面积等。其次,对桥梁整体信息进行分析,根据施工修建中的设计图纸以及规划方案选择钢绞线,在选择过程中需要满足美观、质量达标、经济实用等原则,并能够突出桥梁基本特点。根据现代桥梁在使用预应力技术修建的过程中,可以看出低松弛钢绞线具有一定优势,其能够减少成本的投入,并具有应用范围广的基本优势。同时,在选择钢绞线的过程中,需要对桥梁基本数据进行分析,综合评价其几何参数、松弛率等各方面性能,并对规格、尺寸等提出标准化数据[2]。

3.2.2预应力锚具的选择

在使用预应力技术修建桥梁的过程中,锚具也是需要慎重考虑的因素之一。在选择过程中需要对摩阻锚具以及机械锚具加以关注,根据其不同的使用规则相应考虑。笔者通过多年实践经验可得,摩阻锚具操作更加简便,且使用效率较高。但月有盈缺,摩阻锚具仍旧存在不足之处。如连接比较繁琐,其损失较大,连接耗时较高等等。因此在选择时需要根据实际施工情况合理选择,提升工作效率。

3.2.3预应力效应的分析

对于桥梁施工过程而言,无论桥梁修建面积的大小,均需要对其详细情况以及预应力效应进行分析后,再开始工程的修建。首先,对预应力所产生的不同信息与数据进行假设布置,根据其中可能出现的异常情况予以解决。根据假设布局后所产生的结果进行分析,充分考虑该种修建方案能否满足实际需求,是否能够减少桥梁承受的外荷载力。在假设布局过程中所产生的问题需要及时解决,并制定出应急预案,进而避免所带来的经济损失。

3.2.4关注混凝土施工环节

现如今,大部分建筑施工环节均需要注重混凝土施工,由于混凝土施工环节会受到各种外界因素的干扰,发生裂缝、离析等恶性现象,因此在桥梁施工中的问题仍旧较为突出,需要多加关注。仅凭预应力技术当前还无法完全消除桥梁施工中的裂缝问题,其与混凝土质量有着密切的关系。其中,混凝土的制作环节较为重要。众所周知,混凝土是由众多原材料混合而成,通过不断的振捣进而形成韧性,提升粘度。由此便能够得出,其中重要组成部分便是原材料的使用与振捣环节的控制。混凝土原材料主要包括水泥、砂石、水。其中,水泥型号需要根据混凝土的相关要求进而选择,并保证水泥质量符合国家标准。而砂石的选择更是重中之重,若泥沙含量较多,混凝土相关要求将达不到国家标准。因此在砂石配比环节中需要合理控制淤泥含量。混凝土所加入的水不可选择生活废水、工业废水,必须为饮用水才能保证混凝土规格符合标准。此外,对于运输环节的控制。由于混凝土需要专业工具运输。因此,在运输前需要对车辆进行检查,避免其在运输环节发生故障,保证混凝土质量才能使得预应力技术的价值得以发挥,有效减少裂缝的产生,进而提升桥梁施工质量,降低风险。

3.3案例

在某市桥梁施工环节中便充分利用了预应力技术,并发挥了显著效果。该桥梁施工面积为16200m2,柱网尺寸为9m×28m,通过现浇混凝土修建工程结构,混凝土强度为C45。该建筑选用高强度低松弛钢绞线作为预应力筋,并以连续曲线梁为基本布置方式。强度数据分别为:d=15.25mm、As=141mm2、FPU=1860N/mm2。施工工具包括混凝土灌浆机器、千斤顶、油泵、波纹管等。利用430kg/m3的水泥,以及粒径在0.5~3cm之间的砂石制作混凝土,并在其中掺入膨胀剂,并选用泵送混凝土进行施工。将制作完成的混凝土利用灌注技术进行浇灌,在振捣环节需要注意,应保证全程振捣,避免发生空鼓现象,且振捣棒不可与金属波纹管相碰触,并利用一定规律来回抽动直到大梁混凝土固定。其次,利用钢绞线进行固定张拉工作,以YL-2、YL-1作为两端的张拉,YL-3实行梁固定与张拉工作,并同时进行,进而完成预应力技术施工。在日后的使用中,该桥梁即便经过风吹日晒,截止今日未曾产生裂缝。

4结论

综上所述,在我国桥梁修建施工环节中,预应力技术将越来越广泛的使用在其中。在日后的发展中,由于混凝土技术的越加成熟,对预应力技术提供有力保障。而随着工程的修建,预应力技术也将越加精湛,有力保证桥梁施工质量,提升施工流程的科学性,严谨性以及合理性,加快我国城市化进程的脚步。

参考文献

[1]王亚昕.预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用[J].工程技术研究,2018(02):91~92.

[2]梁温.刍议预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用[J].门窗,2018(01):234.

作者:刘超豪 刘伟伟 单位:贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司