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【摘 要】 现行桥梁预应力结构有很多优点,它抗裂性好、节省材料、自重小、可以提高受压构件的稳定性和耐疲劳性能,并且能促进大跨度结构新体系的发展,但其施工工艺较复杂,成本较高,需要专门的施工设备高素质的施工人员。本文对桥梁预应力结构部分施工控制措施进行了浅要分析,仅供参考。
【关键词】 桥梁施工;预应力应用;研究分析
一、对预应力水泥混凝土浇筑的桥梁质量影响的原因
1、水泥混凝土桥梁所用原材料的因素
水泥的质量,也就是说水泥的细度对我们所使用的混凝土的影响。当今普遍使用的水泥混凝土来说,设计寿命一般在60年。但是有些学者推测,因为太细的水泥粒的成分太大,50年后,我们现在使用的水泥混凝土的强度就会降低,降低的程度大约是原来强度的40%都不到。随着水泥比表面积的不断增大,原来与之相适应得高效减水剂就有一定适应性上的差别,为缩小流动损失,必须要增加更大剂量的高效减水剂。这样既导致了使用费用的增加,而且会造成水泥的用量会大大增加,从而对混凝土的耐久性造成负面影响。同时,还会影响混凝土的强度及其他使用性能。
粗、细集料的种类、数量和质量。施工方对各种强度等级的混凝土进行材料试配前,必须保证原材料强度大于水泥混凝土的设计强度,也就是我们所说的集料的压碎值大于混凝土的设计强度。另外粗、细集料中的一些有害物质,对水泥混凝土的质量也有一定的影响。这些物质会造成集料骨架的粘结力差,从而影响水泥混凝土的强度,更重要的是其中的硫酸盐及硫化物会腐蚀水泥,会降低使用性能。
2、材料徐变对预应力桥梁质量控制的影响
材料徐变对变形、构造内力都有较大的影响,这种影响主要是因为桥梁施工中混凝土存在加载龄期小、各期间龄期相差大等缘由引起的,要予以仔细研讨,选用合理的、符合实际的徐变参数和核算模型。在刚构桥施工过程中,特别是采用悬臂法施工,线性的控制尤为重要,它是确保桥梁顺畅合拢的关键。为确保成桥线形的预订方针,在主梁的施工过程中需设置预拱度,预拱度的设置以理论核算为根底,以实际测量的主梁应变为根据,考虑施工过程中混凝土的实际容重、缩短、徐变,预应力效应、挂篮荷载的移动,桥面暂时荷载、系统变换,日照温差等多方面的影响,科学合理地设定预拱度。
3、预应力桥梁质量还受到温度变化的影响
影响桥梁质量的因素许多,可是温度的改变对桥梁的构造的受力和变形有无穷的影响。温度不同、改变关于桥梁质量的影响也是改变的,因此测量数据要在不同的温度下进行,如果施工时不注意温度的改变,那必定不会得到实在的构造数据,也就很难确保桥梁的施工质量。因此,在桥梁预应力工程部位进行施工时必须要充分考虑温度对它的影响。
二、预应力施工工艺
1、预应力筋的下料与处理
在桥梁施工过程中,张拉完成后,锚垫板与波纹管中要灌入高强度等级的水泥浆料形成粘结段,使预应力筋得到锚固,即压浆工艺。因此,固定预应力筋之前,要确保钢绞线的清洁,不能含油污等杂质。另外张拉锚固部分的长度和位置也要合理的安排,在传输过程中,应该注意钢绞线下垂程度,观察张拉伸长的影响。不同的材料和不同的设备,选用最恰当的施工方法。
2、预应力筋张拉工艺
预应力筋的张拉包括两个基本过程,一是预紧张拉,二是高应力张拉。在桥梁的实际施工过程中,采用了相互对应的限制钢绞线位置的施工方法,有效的避免了施工过程中产生的预应力筋的缠绕现象,但也要注意应该及时的避免钢绞线在张拉过程中产生缠绕。预紧张拉的目的就是为了有效的避免产生张拉缠绕现象。
3、真空灌浆工艺
在施工过程中,在高应力的状态下,往往在后张预应力混凝土结构中会出现一些问题,比如预应力筋尝尝被腐蚀,造成断面缺损,或者预应力不够,没有达到设计要求等问题,这些现象产生的原因在于预应力筋通常是以非水平状态安置,所以,预应力灌浆需要注意,一定要灌浆饱满,保障预应力外筋不外漏而腐蚀,使预应力钢材与混凝土良好结合,还有消除应力混凝土结构但反复负载的情况下,造成的疲劳破坏。只有这样,才能提高结构的可靠性耐久性,保证预应力混凝土结构的安全寿命。
三、预应力桥梁施工技术分析
1、支架布置
布置支架之前应对施工场地进行换填、夯实、硬化等技术处理地基,使得地基承载力能满足要求,根据桥梁量体自重和动载精确计算支架横杆和竖杆的搭设间距同时要设置斜撑,根据计算间距放样布设,最后安装。水平杆应由下至上进行,同时调整底托与顶托,保证每根立杆支架得良好接触,不可悬空,保证支架整体稳定性。在施工过程中,应随时注意支架的观测,详细记录观测结果,要对突发结果有预案,随时对观测数据进行分析,当数据有突然变化时,要仔细分析,并且按预案进行处理。
2、模板的制作及安装
模板的制作对于箱梁的性能有重要决定作用,箱梁在线型和无缝性等方面的表现很大程度上取决于模板。因此,模板的制作及安置就需要遵循一定的技术性要求。拼装工作通常是直接在支架上满铺,这样可以减少拼接过程中缝隙的数量。在模板安装的过程中,模板的线性控制对于工艺质量有重要影响。
3、预应力施工
3.1波纹管的连接与安装
兩段同类型波纹管在进行衔接时需求运用大一号的同型商品作为接头管,且接头长短需求控制在300毫米以内,这样方可承受住混凝土的压力然后避免波纹管接缝处发作漏浆现象。波纹管在连接好需固定在设计位置。
3.2预应力束的制作与安装
预应力束的制作。预应力筋下料的长度应该通过计算来确定,在做切断处理时,应该用切断机或者是砂轮锯,不能使用电弧切割,在使用吨锚固钉时,应该根据不同的材料采取不同的方法,由多根钢丝或钢绞线组成的预应力钢束,制作时应该使用强度相同的材料,逐根梳理,不能扭转,捆绑时应该用火烧丝绑扎,防止互相缠绕。 穿束方法。钢绞线的传输方法需要根据实际的使用情况来选择,一般分为整束穿和单根穿,由人工或者卷扬机完成,或者人工和卷扬机互相配合完成,一般较短的采用人工方式,如果钢绞线特别长特别重,或者穿越的是曲线束,需要卷扬机来完成。穿入速度一般控制在5~10m/min。在预应力钢材布置完后,必须做好电(气)焊等用电设备的使用防护工作,防止电弧或火花造成预应力钢材强度变低。
3.3张拉控制
受到实际条件的影响,在相应的条件下进行张拉试验,得到实际的参数,如预应力张拉力度超出设计太多,那构件的抗裂性就会削弱,预应力筋接受过高的负载,混凝土容易发生裂纹,影响构造的使用安全。
张拉前机具的查看及校验。张拉前需保证油泵油量足够,千斤顶与油泵以及高压油管两头连接器的清洗无杂物,确保千斤顶及油泵无漏油现象。由于张拉装置存在内摩擦,压力表显现的张拉力值与设计值会存在差距,因而千斤顶及压力表在运用前需求进行配套标定,张拉要用精细压力表(精度0.4级),检定周期为每周一次,千斤顶检定周期不得超越一个月且不超越200次张拉作业。
孔道摩阻系数的实测。在对预应力筋的张拉操作时,考虑因孔道磨阻造成的预应力损失,因而在施工张拉时需专业的,有检测资质的第三方检测机构检测孔道的磨阻系数,当实际测量值与设计值有误差时,应及时与监理及有关设计单位联系,找出问题所在,及时更改,必要时重新设计,调整張拉力以及相应的设计伸长量。
张拉过程的控制。张拉时,采用应力应变双控方式进行,既要控制张拉力,又要对伸长值进行校对,与理论伸长值相比,实际伸长值允许偏差±6%。在实施过程中,要严格按照设计顺序要求进行,如设计没有具体要求,主要先纵向,再上下,最后横向的顺序进行,在张拉过程中,确保混凝土的强度满足设计要求,要防止混凝土弹性模量不足而造成的桥梁内应力的增加。
四、结束语
近年来,这种技术在我国的桥梁施工中,发展十分迅速,相关的科技研究人员,在这项技术的发展与改进过程中,做出了很大的努力,应用这项技术,增加了桥梁质量稳定性,延长了桥梁的使用寿命。这项技术在将来会被更广泛的研究和应用。
参考文献:
[1]葛珍海.预应力桥梁施工预应力控制措施分析[J].城市建筑,2013,20:261.
[2]张辛.预应力桥梁施工预应力控制措施分析[J].城市建筑,2014,04:272.
[3]齐志刚.桥梁施工中预应力的施工技术[J].科技创新与应用,2014,12:175.
[4]葛珍海.预应力桥梁施工预应力控制措施分析[J].城市建筑,2013,20:261.
【关键词】 桥梁施工;预应力应用;研究分析
一、对预应力水泥混凝土浇筑的桥梁质量影响的原因
1、水泥混凝土桥梁所用原材料的因素
水泥的质量,也就是说水泥的细度对我们所使用的混凝土的影响。当今普遍使用的水泥混凝土来说,设计寿命一般在60年。但是有些学者推测,因为太细的水泥粒的成分太大,50年后,我们现在使用的水泥混凝土的强度就会降低,降低的程度大约是原来强度的40%都不到。随着水泥比表面积的不断增大,原来与之相适应得高效减水剂就有一定适应性上的差别,为缩小流动损失,必须要增加更大剂量的高效减水剂。这样既导致了使用费用的增加,而且会造成水泥的用量会大大增加,从而对混凝土的耐久性造成负面影响。同时,还会影响混凝土的强度及其他使用性能。
粗、细集料的种类、数量和质量。施工方对各种强度等级的混凝土进行材料试配前,必须保证原材料强度大于水泥混凝土的设计强度,也就是我们所说的集料的压碎值大于混凝土的设计强度。另外粗、细集料中的一些有害物质,对水泥混凝土的质量也有一定的影响。这些物质会造成集料骨架的粘结力差,从而影响水泥混凝土的强度,更重要的是其中的硫酸盐及硫化物会腐蚀水泥,会降低使用性能。
2、材料徐变对预应力桥梁质量控制的影响
材料徐变对变形、构造内力都有较大的影响,这种影响主要是因为桥梁施工中混凝土存在加载龄期小、各期间龄期相差大等缘由引起的,要予以仔细研讨,选用合理的、符合实际的徐变参数和核算模型。在刚构桥施工过程中,特别是采用悬臂法施工,线性的控制尤为重要,它是确保桥梁顺畅合拢的关键。为确保成桥线形的预订方针,在主梁的施工过程中需设置预拱度,预拱度的设置以理论核算为根底,以实际测量的主梁应变为根据,考虑施工过程中混凝土的实际容重、缩短、徐变,预应力效应、挂篮荷载的移动,桥面暂时荷载、系统变换,日照温差等多方面的影响,科学合理地设定预拱度。
3、预应力桥梁质量还受到温度变化的影响
影响桥梁质量的因素许多,可是温度的改变对桥梁的构造的受力和变形有无穷的影响。温度不同、改变关于桥梁质量的影响也是改变的,因此测量数据要在不同的温度下进行,如果施工时不注意温度的改变,那必定不会得到实在的构造数据,也就很难确保桥梁的施工质量。因此,在桥梁预应力工程部位进行施工时必须要充分考虑温度对它的影响。
二、预应力施工工艺
1、预应力筋的下料与处理
在桥梁施工过程中,张拉完成后,锚垫板与波纹管中要灌入高强度等级的水泥浆料形成粘结段,使预应力筋得到锚固,即压浆工艺。因此,固定预应力筋之前,要确保钢绞线的清洁,不能含油污等杂质。另外张拉锚固部分的长度和位置也要合理的安排,在传输过程中,应该注意钢绞线下垂程度,观察张拉伸长的影响。不同的材料和不同的设备,选用最恰当的施工方法。
2、预应力筋张拉工艺
预应力筋的张拉包括两个基本过程,一是预紧张拉,二是高应力张拉。在桥梁的实际施工过程中,采用了相互对应的限制钢绞线位置的施工方法,有效的避免了施工过程中产生的预应力筋的缠绕现象,但也要注意应该及时的避免钢绞线在张拉过程中产生缠绕。预紧张拉的目的就是为了有效的避免产生张拉缠绕现象。
3、真空灌浆工艺
在施工过程中,在高应力的状态下,往往在后张预应力混凝土结构中会出现一些问题,比如预应力筋尝尝被腐蚀,造成断面缺损,或者预应力不够,没有达到设计要求等问题,这些现象产生的原因在于预应力筋通常是以非水平状态安置,所以,预应力灌浆需要注意,一定要灌浆饱满,保障预应力外筋不外漏而腐蚀,使预应力钢材与混凝土良好结合,还有消除应力混凝土结构但反复负载的情况下,造成的疲劳破坏。只有这样,才能提高结构的可靠性耐久性,保证预应力混凝土结构的安全寿命。
三、预应力桥梁施工技术分析
1、支架布置
布置支架之前应对施工场地进行换填、夯实、硬化等技术处理地基,使得地基承载力能满足要求,根据桥梁量体自重和动载精确计算支架横杆和竖杆的搭设间距同时要设置斜撑,根据计算间距放样布设,最后安装。水平杆应由下至上进行,同时调整底托与顶托,保证每根立杆支架得良好接触,不可悬空,保证支架整体稳定性。在施工过程中,应随时注意支架的观测,详细记录观测结果,要对突发结果有预案,随时对观测数据进行分析,当数据有突然变化时,要仔细分析,并且按预案进行处理。
2、模板的制作及安装
模板的制作对于箱梁的性能有重要决定作用,箱梁在线型和无缝性等方面的表现很大程度上取决于模板。因此,模板的制作及安置就需要遵循一定的技术性要求。拼装工作通常是直接在支架上满铺,这样可以减少拼接过程中缝隙的数量。在模板安装的过程中,模板的线性控制对于工艺质量有重要影响。
3、预应力施工
3.1波纹管的连接与安装
兩段同类型波纹管在进行衔接时需求运用大一号的同型商品作为接头管,且接头长短需求控制在300毫米以内,这样方可承受住混凝土的压力然后避免波纹管接缝处发作漏浆现象。波纹管在连接好需固定在设计位置。
3.2预应力束的制作与安装
预应力束的制作。预应力筋下料的长度应该通过计算来确定,在做切断处理时,应该用切断机或者是砂轮锯,不能使用电弧切割,在使用吨锚固钉时,应该根据不同的材料采取不同的方法,由多根钢丝或钢绞线组成的预应力钢束,制作时应该使用强度相同的材料,逐根梳理,不能扭转,捆绑时应该用火烧丝绑扎,防止互相缠绕。 穿束方法。钢绞线的传输方法需要根据实际的使用情况来选择,一般分为整束穿和单根穿,由人工或者卷扬机完成,或者人工和卷扬机互相配合完成,一般较短的采用人工方式,如果钢绞线特别长特别重,或者穿越的是曲线束,需要卷扬机来完成。穿入速度一般控制在5~10m/min。在预应力钢材布置完后,必须做好电(气)焊等用电设备的使用防护工作,防止电弧或火花造成预应力钢材强度变低。
3.3张拉控制
受到实际条件的影响,在相应的条件下进行张拉试验,得到实际的参数,如预应力张拉力度超出设计太多,那构件的抗裂性就会削弱,预应力筋接受过高的负载,混凝土容易发生裂纹,影响构造的使用安全。
张拉前机具的查看及校验。张拉前需保证油泵油量足够,千斤顶与油泵以及高压油管两头连接器的清洗无杂物,确保千斤顶及油泵无漏油现象。由于张拉装置存在内摩擦,压力表显现的张拉力值与设计值会存在差距,因而千斤顶及压力表在运用前需求进行配套标定,张拉要用精细压力表(精度0.4级),检定周期为每周一次,千斤顶检定周期不得超越一个月且不超越200次张拉作业。
孔道摩阻系数的实测。在对预应力筋的张拉操作时,考虑因孔道磨阻造成的预应力损失,因而在施工张拉时需专业的,有检测资质的第三方检测机构检测孔道的磨阻系数,当实际测量值与设计值有误差时,应及时与监理及有关设计单位联系,找出问题所在,及时更改,必要时重新设计,调整張拉力以及相应的设计伸长量。
张拉过程的控制。张拉时,采用应力应变双控方式进行,既要控制张拉力,又要对伸长值进行校对,与理论伸长值相比,实际伸长值允许偏差±6%。在实施过程中,要严格按照设计顺序要求进行,如设计没有具体要求,主要先纵向,再上下,最后横向的顺序进行,在张拉过程中,确保混凝土的强度满足设计要求,要防止混凝土弹性模量不足而造成的桥梁内应力的增加。
四、结束语
近年来,这种技术在我国的桥梁施工中,发展十分迅速,相关的科技研究人员,在这项技术的发展与改进过程中,做出了很大的努力,应用这项技术,增加了桥梁质量稳定性,延长了桥梁的使用寿命。这项技术在将来会被更广泛的研究和应用。
参考文献:
[1]葛珍海.预应力桥梁施工预应力控制措施分析[J].城市建筑,2013,20:261.
[2]张辛.预应力桥梁施工预应力控制措施分析[J].城市建筑,2014,04:272.
[3]齐志刚.桥梁施工中预应力的施工技术[J].科技创新与应用,2014,12:175.
[4]葛珍海.预应力桥梁施工预应力控制措施分析[J].城市建筑,2013,20:261.