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摘要:在当前我国的道路桥梁工程中合理的采用预应力施工技术,可以有效的提高道路桥梁工程施工的水平与效率,进而的能够在最大程度上提升国家道路桥梁工程建设的质量与水平。本文在分析预应力施工技术工作原理及使用优势的前提下,重点分析了预应力施工技术的应用范围及相关的施工流程。
关键词:预应力施工技术;道路桥梁工程;应用策略
引言
当前,在我国的道路桥梁工程中,预应力施工技术的应用越加的广泛,因此对于施工单位的建设水平有了十分高的要求。综上所述,道路桥梁工程的施工建设企业在工程施工以前即需要熟练掌握预应力技术的全部施工流程、施工要点以及施工细节,从而做到在实际施工中快速准确的完成工程作业,由此不仅能节约工程施工成本,也能够缩短工程施工工期。
一、预应力施工技术概述
1、施工技术原理
该先进的施工技术的施工原理具体为:在所施用的建设结构承受外部荷载或外部压力以前,需要首先对该部分建设结构施加部分的压力,从而降低亦或是消除之后的荷载力对建筑结构的影响,其目的为增强建筑结构的整体承重力。预应力施工技术的应用可以有效的提升建筑结构的性能,特别是在桥梁工程、道路工程等工程中的应用效果尤为明显。具体来说,施工人员借助预应力施工技术消除不利应力,由此即可以确保道桥工程在经受外力作用下可以保持建设结构原有的结构形式,为后期道路桥梁的使用奠定了坚实的基础。
2、应用优势
经上文叙述可知,预应力技术即为在建设工程结构受到外力作用以前,首先对其施加与外力作用相反方向的力。预应力有下列几种优势:其一,本身抗裂性能较优。由上文可知,预应力技术会在结构受力前施加部分压力,这样的方式不利于其因为后期压力作用而产生裂缝,一方面保障了后期道桥工程结构的强度,另一方面也提升了整个工程的使用寿命。第二,降低了结构重量。预应力技术使用的结构材料是高强度的,因此,节约了混凝土与钢材,所以建筑结构的整体重量也就降低了,因此该技术在荷载大或者是跨度大的建设结构中有着十分广泛的应用,第三,在一定程度上降低了建设结构混凝土梁的主拉应力以及竖向剪力。预应力混凝土梁中的曲线钢筋一方面降低了预应力梁支座周围的竖向剪力,另一方面因为混凝土截面上有预应力的作用,因此,导致在荷载影响之下其主拉应力降低。第四,提高了建筑结构受压物件的稳定程度。如果建筑结构受压构件的本身长度比较大的时候,当该构件承受了部分压力,极易被压弯,由此就会影响构件的自身稳定性。如果将预应力施加在钢筋混凝土柱上的话,可以保证纵向受力的钢筋张拉的较为紧,在这种状况下构件很难被压弯,因此,预应力技术能够提高构件的抗压弯性。第五,提升建筑结构件的耐疲劳性。如果钢筋的预应力相对来说比较强的话,在后期使用过程中由于荷载变化导致的应力变化比没有预应力来说是较小的,因此,其具有较强的抗疲劳性能。
二、施工流程分析
1、合理选择施工材料
第一,选择钢材。经分析可知,在选择预应力钢材的时候,国内外常用的钢材有2种,即冷拉钢丝以及低松弛钢绞线预应力钢筋。在上述两种材料中,使用相对比较便捷、外形相对比较美观且成本较低的即为低松弛钢绞线预应力筋。与其他的钢材相比,这种材料一般情况下能够节约三分之一左右的材料,其经济效益与社会效益都是比较高的。采购钢绞线主要分析下列内容:钢筋几何参数、钢材性能、伸长率以及松弛率等等,除上述几个要点之外,钢材的尺寸、规格以及延伸率也是要明确考虑的重点。
第二,选择锚具。在进行预应力锚具选择的过程中,考虑的内容包括两个方面,第一是摩阻锚固,第二是机械锚固。具体来说,摩阻锚固即为借助毛旋的影响把预应力钢材挤紧。机械锚固就是在借助机械加工的前提之下,制作出适用于预应力钢材端部的锚定的工作条件,并对它展开锚固作业。其使用相对来说比较便捷,但同时也存在一定的缺点,即损失较大,此外,在连接上来说比较繁琐,不简洁。因此,在选择锚具的时候需要合理的选择。
2、锚具处理
在道路桥梁工程建设中,锚固加固施工技术通常包括以下三方面:端部横梁施工、墩顶导向槽设置以及跨中转向横肋。以上三个部分的施工水平对于道桥工程施工质量来说都有着较大的影响,因此在施工中需要着重关注以上三个部分。具体来说,在道桥施工时,施工人员必须要确保埋设锚垫板位置的准确性,此外还要依照设计要求方向插入,由此才可以提升工程施工准确性,避免施工位置失误导致的质量问题。在进行横梁与导向槽施工的时候,在施工之前要明确施工方案,同时确保施工方案的可行性,必须保证位置的准确性,同时在实际施工过程中需要对弯折精确性进行严格把控。预先处理顶端部分,并预留出一定的距离。利用磨平系统展开打滑作业,由此避免钢线产生挤压现象,提升卡槽的整体稳定性,防止产生打滑问题。
3、筋下料
在道桥工程实际施工过程中,要进行梁板预制,同时利用预应力施工技术进行桥梁筋下料作业。在下料之前需要预先进行清洁工作,清理表面的油脂层,保证桥梁粘结段不会受到杂物的影响。由此才能保证后期的整体质量。在完成清洁工作之后,在道桥工程的锚垫板与孔道两者之间进行下料施工,确保预应力筋的固定长度是足够的,同时对粘结段的整体长度进行严格控制。在展开穿束操作时,预应力技术人员要随时与施工人员进行沟通,全面考虑张拉伸长因素,防止粘结段两端粘合力出现差异,影响到工程质量。
4、预应力筋穿梭
通常情况下,在道路桥梁建设过程中,通常会采用单根预应力筋穿梭的方式展开作业。主要原因是我国对于预应力筋的长度的主要标准在九十厘米到一百二十厘米范围之内。再展开预应力穿梭的时候,往往会涉及到诸多导向槽跨越作业,由此就增加了预应力筋穿梭的难度。所以往往会利用单根预应力筋穿梭手段,该种方式可以有效的降低工程施工难度。在实际穿梭过程中,需要保证钢丝线没有缠绕、联结现象,只有通过这样的方式才可以确保预应力与设计标准相符,同时相邻的钢丝线也不会互相影响和干扰。一般情况下,在预应力筋穿梭时往往会对钢丝线、密封盖以及穿孔部分实行编码操作,在后期按照编码展开施工,能够防止产生施工顺序错乱的问题。
5、张拉作业
预应力筋的张拉作业通常包括高应力张拉操作以及预紧力张拉操作,在实际操作中需要严格控制上述张拉过程,防止产生质量问题。在实际施工之前,要对预应力筋进行编号,避免发生缠绕以及联结问题,此外,还要对张拉过程进行控制,确保按照施工标准作业。在实际张拉过程中必须要保证两端对称操作,同时张拉的力度也要合理掌控,不能力度过大或者力度过小,进而能够在最大程度上提升预应力筋受力的均匀性,防止产生错位现象。在完成张拉作业之后,还需要进行二次检查,保证张拉的效果与质量。
6、压浆处理作业
压浆处理的质量对于整个道路桥梁工程的质量来说都有着至关重要的作用。所以,为了确保最终质量,在展开压浆作业时要严格按照施工规范操作。具体来说,第一,要保证混凝土结构的压浆密实程度,不能留下空隙。第二,在实际压浆中要保证预应力筋张拉的强度达到标准。在展开模拟工程试验的时候,试验时间要严格控制,最好在1天以内,由此才可以准确控制压浆的稳定性与力度。除上述之外,在道路桥梁工程中应用预应力技术,也要全面考虑到桥梁主体的承载力情况,如果有些部位的承载力相对较大的时候,需要利用预应力加固技术对该部分进行进一步加固。
三、技术应用情况分析
1、钢筋混凝土结构应用
据调研可知,当前我国大部分的道路桥梁工程利用的均为钢筋混凝土结构工程。钢筋混凝土结构工程的使用效果较好,但同时也存在一定的缺陷,即钢筋混凝土构件容易产生问题,混凝土也比较容易出现裂缝,上述问题对于道路桥梁工程的整体工程质量来说都是有着较大的影响。而将预应力施工技术应用在钢筋混凝土结构工程施工中,即可以在最大程度上解决其容易产生的问题。预应力施工的主要流程为:在将道桥工程钢筋混凝土制作成构件以前,首先在其后期应用中可能会受拉力的部分给予部分压力,促使钢筋混凝土内部产生形变。之后再将对钢筋混凝土给予的压力取消,同时不进行人工回力,促使钢筋混凝土自行回力。由此能够有效的防止在后期使用过程中钢筋混凝土结构产生裂缝,保证施工的质量。与钢筋混凝土结构中相同的是,在混凝土路面上也可以应用预应力技术,其施工原理是一样的,即同时预先在后期受压较为严重的地位首先施加部分的压力,提高路面的受压抗裂能力,避免混凝土路面产生裂缝,实现混凝土路面技术的创新。
2、受弯构件中的应用
作为道路桥梁工程非常常见的部分之一,受弯构件一般来说包括梁与板等相关构件。受弯构件在道路桥梁工程发挥着十分重要的作用。受弯构件自身的稳定性与安全性对于道路桥梁工程的整体耐久性有着直接的影响。因此,将预应力施工技术应用在受弯构件的实际应用,有效的提升了受弯构件的质量。预应力下受弯构件的应用原理与钢筋混凝土结构及路面工程施工原理是相似的。施加了预应力技术的受弯构件本身的刚度、强度以及抗裂性能都是比较强的。因此,在生产受弯构件时广泛的应用到了预应力技术,且该技术也在完善之中。
3、工程加固中的应用
建筑材料随着科技的发展也实现了全面的更新换代。以往的混凝土结构逐渐的被碳纤维材料取代,碳纤维材料的应用提升了道路桥梁工程的质量与效率。特别是应用了预应力技术,碳纤维材料的主要特征是施工便捷、强度较大,应用效果优。具体来说,碳纤维的应力与砼应变增量有着较大的关系,如果砼的应增变量比较大的话,小成分的碳纤维构件极易产生损坏,在这种状况下其就会严重影响甚至破坏碳纤维性能的发挥。而应用了预应力技术的碳纤维材料,能够有效避免砼应变增量对碳纤维应力的影响,充分发挥碳纤维材料的高性能,在最大程度上提高道桥工程建设的安全与稳固。
结语
预应力技术在道路桥梁工程中的具体应用能够有效的提升道路桥梁工程的整体质量。综上所述,施工单位需要全面完善预应力施工技术,并应用在施工建设中,致力于提升道桥工程的整体质量。从上述角度出发,本篇文章在分析预应力施工技术施工原理的基础之上,重点分析了该技术的施工流程与实际应用范围,以期提升道桥工程的施工效率与整体质量。
参考文献:
[1]杜伟永.公路桥梁施工中对预应力技术的有效应用[J].城市建设理论研究(电子版),2017(12):162-163.
[2]万里.浅谈新时期预应力施工技术在房建施工中的应用[J].科技风,2017(18):82+84.
[3]杨伟.浅析桥梁施工中预应力技术的应用分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017(30):145-146.
[4]周超.预应力混凝土工程技术的发展现状及发展方向研究[J].景德镇学院学报,2015,30(06):8-12.
[5]刘靖.桥梁施工中预应力的应用以及存在的问题和解决办法[J].科技展望,2016,26(19):24.
[6]潘清其.高速公路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题[J].交通世界(运输.车辆),2015(05):76-77.
[7]刘一强.市政桥梁工程中后张法预应力施工技术探讨[J].广东科技,2014,23(02):96+64.
[8]赵启林,王景全,金广谦,孙宝俊.碳纤维加固的“反拱预应力技术”及其提高钢结构承载能力的分析[J].钢结构,2002(03):51-54.