实例探讨路桥工程建设中的预应力施工技术

发表时间:2020/9/3   来源:《建筑实践》2020年第9期   作者:黄键婷
[导读] 市政公路桥梁工程的施工过程较为复杂,同时施工的周期也较长,很多因素都可能对
        摘要:市政公路桥梁工程的施工过程较为复杂,同时施工的周期也较长,很多因素都可能对其质量水平产生影响,所以需要对先进的技术进行应用,对其质量有所保证,提升工程的稳定性与施工的效率。除此之外,随着我国经济的发展,道路桥梁的建设问题也越来越受到了人们的重视,从国家层面来说,建设公路桥梁可以较好的为我国经济的发展打下基础,从人民群众的角度来看,公路桥梁越多,人们的出行也就越方便,无论从哪个角度来看,对预应力技术实践应用都十分重要。本文结合实例针对道路桥梁施工中的预应力技术应用进行了探讨,以供参考。
关键词:市政路桥  预应力  施工技术  实例分析

        引言:预应力技术在当前的市政路桥工程施工中,所发挥的作用日益突出,通过合理有效地应用该项预应力技术,不仅能够增强桥梁工程混凝土构件的承受能力,同时还可提高桥梁建设的耐久性。相较于众多的其他施工技术,预应力技术具有非常明显的安全、可靠优势。
       
一、预应力技术概述
                                                                                                                                                                    预应力技术是指通过预先控制应力的方式,有计划地施加压力,用以抵消对工程质量不利的应力。该技术的应用可以降低不利应力的影响,有助于防止工程结构在外力影响下发生变形,对于保证工程结构稳定具有非常明显的积极意义。同时,由于预应力能够降低荷载拉力,工程表面出现裂缝问题的时间会被延后,
使用期限则会所有延长,工程建设的效率将得到提高。结合实际效果,市政路桥施工中应用预应力技术,能够显著提升路桥的稳定性,对保证交通安全、提高路桥工程效益均有一定益处。鉴于预应力技术的显著优势,其应用范围进一步扩大,解决了很多传统施工中无法解决的难题。比如,其在中缅天然气管道跨越施工过程中的应用,不仅实现了悬索跨越锚固结构的优化,使此种结构类型更为丰富,并在一定程度上改善悬索锚固墩性能。

二、市政路桥施工中预应力技术应用特点
                                                                                                                                                                    预应力技术在路桥施工中的实际应用,体现出了显著优势,能够有效提高工程质量,因而具有广阔的应用前景。
1、提高桥梁跨越能力
                                                                                                                                                                    在预应力技术的应用当中,其材料的强度相对较高,很大程度上减小了构件自重弯矩在总弯矩中的占比,也就意味着桥梁的跨越能力得到了提升。
2、提高桥梁使用寿命
                                                                                                                                                                    随着社会经济的发展,桥梁的荷载压力也与日俱增,大量的车辆很容易给桥梁造成疲劳损伤,从而降低桥梁的使用寿命。而预应力技术的应用,使桥梁结构中应力循环幅度明显降低,有效地使桥梁结构的受力能力得到了改善,从而降低了桥梁的疲劳损伤,提高了使用寿命。
3、降低路桥施工成本
                                                                                                                                                                    预应力技术的应用很大程度上简化了桥梁的施工,使施工中很多工艺得到了简化,所以很大程度上加快了路桥施工的进度,有效地降低了路桥施工工程的造价,明显提高了路桥施工的经济效益。
4、促进其他施工技术的应用
                                                                                                                                                                    在路桥施工中,预应力技术带动了其他施工技术的应用,比如悬臂拼装与预应力技术的结合使用,大大促进了路桥施工的效率。
                                                                                                                                                                   
三、预应力技术在路桥工程施工中的应用实例分析
1、工程实例分析
                                                                                                                                                                    某大桥工程跨越局部海域,桥全长36000m,全桥采用预应力施工技术,局部采用斜拉桥结构形式,桥梁其他结构采用的是预应力混凝土连续箱梁桥。该工程实践表明,预应力技术不仅刚度大,而且抗裂性好,施工进度也比设计中提前了15d,因此,预应力技术效果在该项工程中得到了较好的发挥。
2、预应力技术应用要点
        2.1 预应力钢绞线的选择
                                                                                                                                                                    在应用预应力技术的过程中,要求施工用料应质量可靠,硅和钢筋是路桥施工中用量最大的材料,为确保抗拉能力,要求其强度足够。作为新一代预应力钢材,低松弛钢绞线由于具有高效实用、经济便捷等特点,得到了广泛应用。低松弛钢绞线的使用,可以使建筑构件更加美观、轻薄,在一些特殊工程中,如核电站、高层人跨度建筑物、高速公路、高架公路以及人型桥梁建设中更加适用等。预应力钢绞线应用的主要作用,在于有效对所需钢材进行制约,在选用过程中需要注意以下几个问题,即钢绞线的几何参数、表面状态、松散程度、断裂荷载度以及延伸率参数等。而在选择钢绞线时,应当严格按照国家规定的相关标准,选择品种的规格、尺寸、延伸率以及松弛性等。
        2.2 预应力锚具的选择
                                                                                                                                                                    路桥预应力技术的实际施工方法,具体可分为两种,即先张法、后张法。

一般情况下,后张法的施工需要运用机械锚固、摩阻锚固等锚具,此类锚具均属于机械锚固类锚具,通常适用于锚旋高强度粗钢筋、集束型高强钢丝中,特殊情况也适用于锚旋单根钢绞线,或多根钢绞线中。此类锚具所具备的特点在于,其应力损失较小,便于连接,在进行灌浆作业之前,预应力能够重复进行拉张和放松作业。摩阻锚固类锚具的类型很多,在路桥施工中具有较为广阔的应用空间。楔形锚具的作用原理是通过拉紧预应力钢材,发挥锚旋作用,其锚固力是多样化的,且具有便捷的穿梭过程,但是存在人的应力损失,不便重复拉张和连接。
        2.3 加固工程预应力技术的应用
                                                                                                                                                                    实际的施工阶段中,主要是通过提高路桥的承载力,以达到加固路桥工程的目的。而提高路桥承载力,需要通过合理运用构件补强的方式,改善结构性能,延长路桥的实际使用年限、延伸性,同时满足交通运输的实际需求。在正常的情况下,通常采用加固的方式,就路桥的结构受力体系进行改变,对于路桥面进行
补强层加固,桥体外则采取预应力加固措施等,进而在初弯矩时降低构件拉应力,从而提高构件极限承载能力,并充分发挥出钢筋的加固作用。
        2.4 受弯结构中预应力技术的应用
                                                                                                                                                                    碳纤维因为具备便于施工、强度较高等特点,被大量应用与实际的路桥施工中。混凝土的应变增量对于碳纤维的最终盈利,具有决定性的作用。例如,初始应变力增大时,较小应力的碳纤维构件就会遭到损坏,根本无法充分发挥出碳纤维的高强度特点。对此,在碳纤维片材的粘贴过程中,需要适当施加预应力,使
碳纤维片材具有初始拉应力,从而达到碳纤维应力提高的作用。同时,达到防止损坏的目的,充分发挥碳纤维高强度的作用。
3、预应力技术应用具体措施
        3.1 锚固处理
                                                                                                                                                                    在路桥施工环节中,锚固处理应用的范围比较广,能够有效地保证施工质量,同时也是预应力技术的关键内容。在锚固处理中,施工单位必须充分发挥监督作用,确保锚固的质量,在施工中应该配以专业的技术人员实施锚固技术在锚固技术的实施中,要确保跨中转向横肋以及墩顶导向槽制作中端部的平滑,并且保证弯折曲率的半径符合相关标准,才能有效避免张拉时钢绞线受到挤压。
        3.2 穿索
                                                                                                                                                                    在穿索施工中需要穿过许多跨中转向装置和墩顶导向槽等,应将预应力筋长度设置在150m 以上。通常,在箱梁内需整束穿索十二条钢绞线,所以难度很大。因此,为了提高施工质量,在该阶段施工中,施工人员可以采取逐一穿索的方式。若需在全桥范围内穿索,应采取积极的措施应对钢绞线缠绕等问题。
        3.3 张拉
                                                                                                                                                                    预筋张拉和高应力张拉是张拉施工中的重点内容,在实际的施工中,很容易出现钢绞线缠绕的问题,所以需要着重对张拉质量进行控制。其中,预张拉就是防范钢绞线缠绕的重要步骤,预张拉中要保证钢绞线顺直,两端对称,操作力度要掌控到位,既不能使张拉力度过小,也不能使张拉力度过大。预张拉完成之后
再开始进行高应力张拉,在这一环节中应采用先进的智能设备检查以及校验张拉。
        3.4 预应力筋下料
                                                                                                                                                                    张拉工作结束之后,为了有效地固定预应力筋,应在锚垫板和孔道当中进行灌浆,使之形成粘结段。在下料这一环节中,应先清洗钢绞线粘结段,尤其是PE 层上的油脂和污垢。在预应力筋下料中,要严格控制粘结段的长度,而且要保证粘结段两端的粘结力度相近。
        3.5 压浆
                                                                                                                                                                    在预应力技术的应用当中,压浆处理是非常重要的一个环节。通常会采用粘结方式来进行锚固处理,从而保证粘结力满足施工要求。而有效地保证压浆密实,能够更有力地提高锚固质量,所以在预应力技术应用当中处理好压浆施工也是十分必要的。在压浆施工前应进行试验,以此保证在既定时间内完成高效率、高质量的压浆处理。通常,在张拉工作结束24h 之后就要完成压浆处理。而在这一过程中,为了使压浆本身的均匀性以及稳定性不受到影响,应采用先进的智能压浆机进行操作,以此避免人为操作给压浆质量带来的影响。
                                                                                                                                                                   
结语:
                                                                                                                                                                    综上所述,交通网的完善促进了经济的发展,路桥建设施工规模也随之逐渐扩大,预应力技术在广泛应用中已逐渐成熟。在预应力技术的实际应用中,需要采取妥善的处理措施,不断提高预应力技术的应用水平,进而提高路桥施工质量,为促进交通运输事业的发展发挥积极的作用。
                                                                                                                                                                   
参考文献:
[1]匡彪.预应力技术在市政路桥项目建设中的运用[J].中小企业管理与科技(上旬刊). 2019.
[2]杨小珊.市政路桥施工中预应力技术的具体应用及施工要点[J].建材与装饰. 2018.
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