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摘要:随着经济不断发展,桥梁工程建设也不断的创新。实践证明,后张法预应力混凝土施工技术的应用能有效提高桥梁结构的承载能力以及耐久度。因此,后张法预应力混凝土桥梁施工技术成为了国内桥梁建设中常用的施工技术。
关键词:后张法;预应力混凝土;施工控制;技术应用
1前言
后张法预应力混凝土结构是指在公路桥梁建造过程中,在公路桥梁的主要构件承受应力之前,采用机械张拉的方式,对高强度钢材进行张拉,随后将钢筋锚固在构件中,产生相应的预压力,预先对混凝土的受力范围进行加压,从而形成高强度的钢筋混凝土结构。这样在实际施工中,桥梁工程的主要构件如果在施工之前经过了预压,那么在正式投入运营承受压力的情况下,就不会轻易出现断裂的现象或者断裂发生的几率很小,从而提高了整个桥梁工程的质量。这种被提前施加压力的混凝土被称为预应力混凝土。
2后张法预应力混凝土施工技术的优势
(1)减轻了桥梁自重,增强了其承压能力后张法预应力混凝土施工技术由于在工程结构内部填充了大量的高强度钢材结构,并且混凝土结构在施工之前已经承受了一定程度的张力,因此与同尺寸的普通混凝土结构相比承压能力更强,并且跨度范围更大,从而节约了材料,减轻了自重,也就是说混凝土结构的尺寸可以设置成很小,但是却可以承受更大的压力。这一施工技术在一定程度上降低了工程造价。
(2)提高了桥梁的抗腐蚀性和耐久性钢筋混凝土公路桥梁工程中构件的腐蚀破坏是最突出的质量问题之一。传统的钢筋混凝土结构在雨雪天气的影响下,一般会在使用7~10年后受到不同程度的腐蚀,因为钢筋混凝土公路桥梁结构主要依靠钢材承受荷载,钢筋结构的腐蚀对整个工程的影响是致命的,即使起初很微小的腐蚀也会迅速扩张蔓延,甚至最终导致整个桥面的断裂和坍塌。而后张法预应力混凝土结构在前期受到了预应力的作用,并且后张法预应力混凝土结构施工过程中,通常会采用钢筋外包浆或真空灌浆等方法进行防腐蚀处理,工程构件在长期使用过程中能够保持稳定高效,钢材的耐腐蚀性大大提高,也就在一定程度上提高了结构的耐久性。
(3)提高了桥梁的刚度后张法预应力混凝土结构在混凝土结构中增加了预应力拉伸的步骤,增加了钢材,从而提高了结构的整体刚性,减少了钢筋结构产生的拉力。在实际使用过程中,即使钢筋结构受到了一定的拉应力,也不会发生断裂,从而提高了钢筋的刚度以及公路桥梁工程的整体刚度。
(4)有效控制桥梁的裂缝后张法预应力混凝土结构在构件承受荷载之前,采用高强度的钢筋结构对混凝土受拉部分另行施加一定的压力,从而使钢筋混凝土结构在使用过程中一直处于应力状态,同时这种应力作用能够对外部荷载产生一定的抵消[。后张法预应力混凝土结构可以承受的拉力最大值是普通混凝土的4~8倍,只有当其承受的拉力超过该最大拉应力时,才会出现裂缝。预应力混凝土结构通常采用机械张拉的方式张拉钢筋,并将钢筋固定在构件中,从而产生预压力,有效地控制了裂缝的产生,提高了公路桥梁的承载能力,提升了建筑物的质量。
3后张法预应力混凝土桥梁施工技术应用
3.1支架和模板的施工
在实施搭设支架以前,必须要充分分析当地的地基承载能力,进而保证搭设支架的承载能力能够达到设计要求,在支架搭设完成以后,验收工作还要做好,之后再安装箱梁底模板。一般状况下会使用竹胶板作为模板,模板厚度要控制在2cm,模板安装依照底模、侧模与顶模的程序进行。在具体施工的时候,实施绑扎箱腹板与底板的钢筋,之后再实施安装腹板与底板的侧模板,安装的时候需要把平整度与垂直度控制好,预留预拱度观测点设置在支架下方,同时还要具体对观测状况实施记录,保证安装的质量符合规范要求。
3.2绑扎钢筋
在桥梁的构件之中,钢筋大概可以分成纵向受拉钢筋和架立钢筋2种方式。因此,在实施钢筋绑扎的施工期间,首先要对立体的钢筋骨架实施焊接工作,实施绑扎工作完成以后,再依照规划的预应力筋的正确部位在骨架上设置标志,最后再开始定位筋的固定与绑扎工作。
3.3安置波纹管
后张法桥梁预应力箱梁一般都需要应用塑料波纹管,在波纹管安装以前,必须要固定牢靠锚垫板,而且在确定锚垫板的部位时,施工图纸中的设计内容一定要严格遵循,值得关注的是,波纹管安装以前必须要严格检验,观察波纹管是不是出现孔顶,是不是已经压扁,弯折处是不是圆顺,不符合要求的波纹管坚决不可以投入应用。在设计与安装波纹管时,钢筋要合理选用,比如在设计阶段,能够使用井字架钢筋,钢筋大约8mm的直径,在详细的安装阶段,能够使用U形架钢筋,直线部分大约1m的钢筋距,曲线部分大约0.5m的钢筋距,在振捣阶段,振捣棒不可以距离波纹管太近,防止波纹管损坏。
3.4安装钢绞线
钢绞线被运用在项目施工以前,会被提前运到施工位置,在潮湿的环境中,钢绞线容易被氧化、锈蚀。那么在应用钢绞线前,要对其实施具体的检验。假如发现钢绞线发生损坏的情况,就要及时的把其实施更换。之后确定预应力筋的长度:L=L0+Ld其中,两端锚具之间的孔道长度为L0;张拉端的长度为Ld。钢绞线安装的过程,就是把钢绞线穿入孔道里。那么在实施这一步的操作时,需要把钢绞线一次性穿过孔洞。因此在穿入前要把钢绞线捆绑在一起,防止其在看不见的状况下有缠绕的状况发生。
3.5混凝土浇筑施工技术
在没有开始浇筑混凝土施工前,波纹管和预埋件必须要认真检验,确保其部位正确,同时要仔细检验塑料垫块,保证其密封效果优良,还要严格检验模板,确保其稳定性跟要求相符,另外还要检验每一项施工机械,确保其应用功能优良,再检验各种施工材料,确保其质量与数量都跟要求相符,总之在浇筑混凝土施工以前要紧密检验各个程序,并清楚确定各个施工工序的详细施工人员,清楚确定各个施工工序的详细责任人,等全部程序都确认无误后才能实施浇筑混凝土施工。在浇筑混凝土施工的过程中,要确保混凝土拌合质量符合规范,所以混凝土拌合要持续2min以上,在底板浇筑时必须要及时运输混凝土,充分振捣,避免发生底板不牢的情况。在腹板浇筑时必须要把混凝土拌合平均,腹板两侧混凝土的质量也要保持匀称,振捣的时候要避免内模板偏移,振捣段距离要为5m~6m左右。顶板浇筑时要把试件的制备做好,而且要抽动波纹管中的钢绞线,避免波纹管堵塞。
3.6预应力张拉
张拉前实施检验箱梁,外观与尺寸要跟质量规范要求相符。张拉时,混凝土强度要达到设计强度的85%而且不少于7d的龄期时才准许张拉。使用两端同时张拉的预制梁内正弯矩钢束和墩顶连续段处的负弯矩钢束。要先把张拉前的千斤顶和压力表送有资质单位校验,以对张拉力和压力表间的关系曲线进行确定。
3.7孔道压浆
a.泥浆制备:泥浆制备首先要选择泥浆出厂在1个月内,同时不小于42.5强度的水泥,并对混凝土的配合比进行分析,混凝土配合比中,要先倒入合理的水,再把水泥放入,进行充分搅拌2min,接着在规定期限内应用。b.孔道清理,在波纹管施工期间,锈渣和颗粒等物质形成留在管道内,因此在压浆以前,孔道需要彻底清扫,确保管道内没有别的任何杂质,从而确保压浆的质量。c.压浆,预应力技术是桥梁项目施工中的重要技术,也是确保桥梁总承载力的关键原因。而确保预应力的科学标准:要确保混凝土构造压浆密实;预应力筋张力的强度一定要正确、到位;在实施桥梁构造项目模拟实验中,一定要把实验时间控制好,最好控制在24h以内;要把压浆的力度和稳定性掌握好。
4结束语
在目前的公路桥梁建设中,后张法预应力混凝土技术是一种常见的施工技术,在实践中也取得了很好的效果。本文仅对该施工技术进行了简要的分析,还需要相关施工单位在实际工作中具体问题具体分析,不断总结经验,探索创新,充分发挥该技术的优势。
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