摘要:在橋梁工程的建設過程中,憑借它本身的優勢,預應力技術可是現在工程施工中一種必不可少的存在,特別是一些高技術含量的大跨度橋梁建設中,更是必不可少。預應力結構工藝較復雜,需要專門的設備,對施工人員的素質要求比較高,成本較高,加大了施工難度,對橋梁工程的建設者,出了更高的要求。鑒于此,本文主要對公路橋梁工程中預應力混凝土橋梁的施工技術的相關內容進行了分析介紹,以供參考。
關鍵詞:橋梁工程;預應力;施工技術;一、大跨度預應力橋梁施工控制結構分析方法
大跨度預應力橋梁的施工工藝較為復雜,影響橋梁工程質量的因素較多,對設計以及其施工的技術要求較高,在實際的施工過程中容易遇到難以預料的問題,要達到實際的施工標準,實現對工程項目質量的控制,保證大跨度橋梁施工的安全順利進行,保證建設后的橋梁的線形,符合橋梁的內力符合實際設計的要求,由此應嚴格監控特大型橋梁的施工,及時有效處理施工過程中的各種誤差。大跨度預應力橋梁的施工控制結構分析方法是指理論模型的構建和相關模型的計算方法,包括橋梁結構在各個階段的內力以及撓度計算,各個施工階段的參數控制等,結構計算是橋梁監控以及質量控制的理論依據。當前主要的計算方法包括正算法、倒拆法和無應力狀態法。
(1)正算法
正裝計算法簡稱為正算法,是按照橋梁結構的實際施工加載順序實現橋梁結構變形以及受力分析,而后依次計算出施工階段架設橋梁結構的施工內力以及位移。根據計算的原則選擇好相應的參數,而后獲得相關的控制參數,結構按照正算法所控制的參數以及順序施工完成后,在理論上橋梁的恒載內力以及主梁線應與預定的理想狀況保持一致。在橋梁工程的設計和計算過程中,正算法的應用較為普遍。
(2) 倒拆法
倒裝計算法簡稱為倒拆法,與正算法相反,是按照橋梁結構實際施工加載順序的逆過程進行分析,以成橋的理想恒載狀態為基礎,按照與橋梁施工的相反步驟,逐步倒退計算或者施工階段的質量控制參數,橋梁結構在按照正裝順序完成施工后,就理論上而言,其恒載內力以及線形將達到預定的狀態,倒拆法在斜拉橋梁施工計算中應用廣泛。
(3)無應力狀態法
也可稱為零彎矩應力法,將橋梁結構當中的各個構件以及單元無應力長度以及曲率定義為保持不變,從而實現了對橋梁結構的狀態分析。通過將橋梁結構安裝的中間狀態以及終結狀態連接起來,實現了對橋梁結構受力狀態的分析,無應力狀態分析法在大跨度拱橋以及懸索橋上應用較為廣泛。
二、預應力的施工工藝
(1)預應力筋的下料與處理
在橋梁施工過程中,由于在張拉完成后,錨墊板與鋼管中要灌入漿料形成粘結段,使預應力筋得到固定,因此,固定預應力筋之前,要把粘結段的鋼絞線預先進行清洗,去除油污雜質,另外結合部分的長度和位置也要合理的安排,在傳輸過程中,應該注意鋼絞線下垂程度,觀察張拉伸長的影響,保證兩端粘接力度的一致性。不同的材料和不同的設備,選用最恰當的施工方法。
(2)預應力筋張拉工藝
預應力筋的張拉包括兩個基本過程,一是預緊張拉,二是高應力張拉。在橋梁的實際施工過程中,采用了相互對應的限制鋼絞線位置的施工方法,有效的避免了施工過程中產生的預應力筋的纏繞現象,但也要注意應該及時的避免鋼絞線在張拉過程中產生纏繞。預緊張拉的目的就是為了有效的避免產生張拉纏繞現象。
三、預應力橋梁施工技術分析
(1) 支架布置。
在不置支架時,應先對施工場所進行技術處理,然后按間距放樣布設,最后安裝。水平高應該由下至上進行,把現實與橋墩連接,以保證整體的穩定性。在施工過程中,應隨時注意支架的觀測,詳細記錄觀測結果,要對突發結果都有預案,隨時對觀測數據進行分析,當數據有突然變化時,要仔細分析,并且按預案進行處理。
(2) 模板的制作及安裝。
模板的制作對于箱梁的性能有重要決定作用,箱梁在線型和無縫性等方面的表現很大程度上取決于模板。因此,模板的制作及安置就需要遵循一定的技術性要求。拼裝工作通常是直接在支架上滿鋪,這樣可以減少拼接過程中縫隙的數量。在模板安裝的過程中,模板的線性控制對于工藝質量有重要影響。
(3) 預應力施工
預應力施工主要包含波紋管施工和鋼絞線施工兩個方面。
①波紋管的連接與安裝。兩段同型號波紋管在進行連接時需要使用大一號的同型產品作為接頭管,且接頭長短需要控制在300毫米以內,這樣方可承受住混凝土的壓力從而防止波紋管接縫處發生漏漿現象。波紋管在鏈接好以后需要在箱梁模板底部安裝。
②預應力束的制作與安裝
其又分為兩方面。其一為預應力束的制作。預應力筋下料的長度應該通過計算來確定,
在做切斷處理時,應該用切斷機或者是砂輪鋸,不能使用電弧切割,在使用噸錨固釘時,應該根據不同的材料采取不同的方法,由多根鋼絲或鋼絞線組成的預應力筋,在制作時應該使用強度下相同但預應力材料,逐根梳理,不能扭轉,捆綁時應該用火燒絲綁扎,防止互相纏繞。其次為穿束方法。鋼絞線的傳輸方法需要根據實際的使用情況來選擇,一般分為整束穿和單根穿,由人工或者卷揚機完成,或者人工和卷揚機互相配合完成,一般較短的采用人工方式,如果鋼絞線特別長特別重,或者穿越的是曲線束,需要卷揚機來完成。穿入速度一般控制在5到10米每分鐘。在預應力鋼材布置完后,必須做好電(氣)焊等用電設備的使用防護工作,防止電弧或火花造成預應力鋼材強度變低。
(4)張拉控制。受到現實條件的影響,實際情況往往與設計并不相符,應該在相應的條件下進行實驗,得到實際的相應參數,如果預應力只超過設計太多,那構件的抗裂性就會減弱,預應力筋承受過高的負載,在時間流逝下,容易產生裂紋,影響結構的使用安全。
①張拉前機具的檢查及校驗。張拉前需保證油泵油量充足,保持千斤頂與油泵以及高壓油管兩端連接器的清潔無雜物,確認千斤頂及油泵無漏油現象。由于張拉裝置存在內摩擦,壓力表顯示的張拉力值與設計值必然會存在誤差,因此千斤頂及壓力表在使用前需要進行配套標定。張拉要用精密壓力表,檢定周期為每周一次,千斤頂檢定周期不得超過一個月且不超過200次張拉作業。
②孔道摩阻系數的實測。在對預應力筋的張力控制時,雖然預計了預應力的損失,但并不計算錨頭損失,因此,在實際工程施工中,需要聘請專業的,有檢測資質的第三方檢測,當實際測量值與設計值有偏差時,應及時與監理及相關設計單位聯系,找出問題所在原因,及時控制,必要時重新設計,調整張力以及相應的設計伸長量。
③張拉過程的控制。張拉的時候,既要控制張力,又要對伸長值進行校對,與理論伸長值相比,實際伸長值只允許偏差正負百分之六,在實施過程中,要嚴格按照設計要求進行。如果設計時沒有具體要求,主要先縱向,在上下,最后橫向的順序進行,在張拉過程中,要防止混凝土鋪設彈性模量不足,組織橋梁內盈利的增加,保證張拉之后縱向預應力。
結束語:
我國交通行業隨著經濟與科技的進步,建設力度也在不斷增加。因此,在公路橋梁的建設工作開展的同時,要注意對其的管理與控制。如橋梁工程中預應力結構有很多優點,它的抗裂性好,節省材料,自重小,可以提高受壓構件的穩定性和耐疲勞性能,并且促進大跨度結構新體系的發展,但其工藝較復雜,需要專門的設備,對施工人員的素質要求比較高,成本較高,還有一些其他方面需要改進。近年來,這種技術在我國的橋梁施工中,發展十分迅速,相關的科技研究人員,在這項技術的發展與改進過程中,作出了很大的努力,應用這項技術,增加了橋梁質量穩定性,延長了橋梁的使用壽命。這項技術在將來會被更廣泛的研究和應用。
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