摘 要:橋梁工程建設對于提升城市化經濟發展水平具有一定的推動作用,而如何將預應力施工技術應用到橋梁工程中提升橋梁工程建筑質量,成為當前建筑行業需要認真思考和探索的重點問題之一。文章通過對預應力施工技術具備的優點和缺點,以及預應力施工技術的應用要點進行綜合闡述,進一步探討了預應力施工技術在橋梁工程中的具體應用方法,并對其應用過程中需要注意的事項進行簡單說明。
關鍵詞:橋梁工程;預應力;施工技術;具體應用
中圖分類號:K928.78? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:2096-6903(2022)03-0013-03
0 引言
預應力技術就是在使用工程構件之前,采用預拉應力來改善工程構件的受力性能,通過這種方式來降低或解決構件出現振動或變形問題,從而提升構件的整體性能。橋梁工程施工過程中,應用預應力施工技術,不僅能提升橋梁的穩定性和安全,同時還能提升橋梁的耐久性、抗裂性,為促進城市經濟發展提供保障。
1 預應力施工技術的優點及缺點
1.1 優點
(1)結構具有較強的抗裂性和耐久性。由于在構件投入使用之前應用了預應力,因此能夠延緩構件出現裂縫的時間,并在荷載作用之后,能夠防止構件出現裂縫或者較大裂縫,繼而保證構件的剛度不會降低,同時還使結構的耐久性得到提高。
(2)有助于節約材料,減輕構件質量。由于結構選擇的材料具有高強度的特點,因此就相應的減少了構件的截面尺寸和鋼筋的數量,在實現了節約混凝土和鋼材的同時還幫助結構本身減輕了重量,這對于結構為重荷載和大跨度的橋梁而言,具有十分顯著的優勢。
(3)施加的預應力有效地降低了混凝土梁的主拉應力和豎向剪力,改善了結構的受力性能?;炷亮褐械那€鋼筋不僅可以減少梁中支座周圍的豎向剪力,同時減少了荷載作用下的主拉應力,進而減少梁的腹板厚度,降低了混凝土梁自身的質量。
(4)提升了受壓構件的穩定性。在鋼筋混凝土柱中應用預應力技術,使縱向受力的鋼筋變得更加緊致。但是這時候預應力鋼筋并不會因為受力作用而出現變形,可以為附近的混凝土提供助力,使其抗壓彎性能得到提升[1]。
(5)提升構件的耐疲勞性。由于對鋼筋施加了較強的預應力,因此,在承受各種作用后,預應力鋼筋的應力變化幅度較小,能夠在一定程度上提高構件的抗疲勞強度,同時也有助于結構承受動載荷。
1.2 缺點
(1)預應力技術工藝較為復雜,有較高的質量要求,因此對施工人員的技術要求也很高,需要由專業性強且熟練性高的技術隊伍來實施。
(2)需要采用專用設備來進行施工。例如灌漿專用設備以及張拉機專用工具等等。先張法需要在專業的張拉臺座幫助下得以實現,后張法則要應用質量可靠且數量相對較多的錨具等來進行實施。
(3)結構施工初始階段費用投入較大。如果工程所需的構件數量相對較少則需要的平均成本較高。
(4)預應力施工技術過程中控制反拱度存在一定難度,同時由于混凝土徐變的影響,后期很容易造成橋梁不平整的情況。
2橋梁工程中預應力施工技術的應用要點
2.1 預應力鋼筋在張拉施工中的應用要點
橋梁施工過程中,每個施工環節都有不一樣的技術施工標準,因此,預應力鋼筋在灌漿和張拉施工中,要求施工人員需要有效把控好鋼筋的張拉性能,保證其能夠充分符合施工過程中所提出的技術標準。同時在整個橋梁工程施工中,必須要根據橋梁工程的具體施工情況,通過科學調整張拉應力變化值的方式來保證其可以在合理的控制范圍內,防止出現幅度變化較大而引起工程質量問題,保證橋梁工程可以順利完成施工任務。
2.2 預應力構件在連接施工中的應用要點
在應用預應力進行施工過程中,需要特別關注預應力混凝土的連接部位。為了提升連接處的質量,保證其滿足施工要求,需要施工人員在施工過程中嚴格按照相應的標準來開展施工工作。同時在進行施工時還應該著重檢查連接處的施工質量,保證其在施工過程中不會存在漏出問題。如果發現存在相應的問題應該及時進行處理,并且要進行全面的檢查,防止再次出現同樣的問題。與此同時還要做好防護措施,以免因為混入其它的異物而造成孔道阻塞,從而對整體工程質量和進度造成影響。
除此之外,在開展施工工作時,一定要采取有效的措施來保護鋼筋安裝過程,防止在安裝鋼筋過程中造成鋼筋損壞。
3? 預應力施工技術在橋梁工程中的具體應用
3.1 前期準備階段
橋梁工程施工過程中,前期準備階段是預應力施工技術應用的關鍵階段,有助于后期順利開展施工工作。在這個階段中,技術人員要審核處理好相關圖紙文件,對于圖紙中存在的問題和不足之處應及時進行糾正,并制定預應力施工技術方案,保證方案的可行性。此外,還要做好采購預應力施工材料的相關工作,同時要對相關的施工設備進行調試和優化,保證其符合施工標準要求。與此同時,施工單位還應該做好與設計單位的技術交底工作,對橋梁工程中預應力施工技術的應用要求進行了解和掌握,防止施工過程中出現潛在的風險問題。
3.2 預應力鋼絞線
預應力鋼材可以選擇的材料通常有兩種,分別是冷拉鋼絲和鋼絞線兩種。鋼絞線具有外觀優美、使用便捷、經濟適用等優勢,在橋梁、核電站等大型建筑施工過程中常常受到應用和推廣,得到了眾多企業的認可和青睞。相對于其他鋼材而言,應用預應力鋼絞線可以有效降低材料的使用率,一般情況下,能夠節約大概2/3的材料用量,由此可見,在橋梁施工中使用預應力鋼絞線具有顯著的經濟效益[3]。在選擇預應力鋼絞線時,一定要對相關參數進行考慮,例如鋼材的幾何參數、性能參數、伸長率以及松弛率等等。另外,還應該對鋼材的延伸率、規格以及尺寸等方面進行關注。9ACE96D3-02A5-479D-BA21-0456D911058B
3.3 預應力錨具
在選擇預應力錨具的時候需要對兩方面的內容進行考慮,一方面是機械錨固,另一方面是摩阻錨固。所謂的機械錨固其實就是通過機械進行加工的一種方式,經過加工生產出一個具有錨定功能的錨具;而摩阻錨固是指在毛旋作用之下對預應力鋼材進行緊固。由于摩阻錨固存在諸多類型,因此應用范圍也較為廣闊,但是其也存在缺陷,在連接方面的便捷性不足。
3.4 預應力混凝土
橋梁工程在投入使用之后,常會由于工程所在地域的自然環境、橋梁的具體位置、混凝土自身具有的特性等眾多因素的影響,而使混凝土出現裂縫問題。而應用預應力技術就可以有效降低出現裂縫的機率??梢越柚A應力施工技術的優勢對混凝土進行施壓,并對鋼筋進行張拉操作。由于鋼筋具有的特征可以產生一定的收縮力,對于抵消橋梁部分荷載力具有幫助[4]。當橋梁承受的荷載力降低之后,也會相應的降低出現裂縫的機率,從而起到延長橋梁使用年限的作用,為橋梁的正常運行提供了保證。
3.5預應力混凝土連續梁
為了適應城市化發展需求,修建了大量的連續橋梁。在對多跨連續橋梁進行施工過程中可以分為兩種情況:一種是正彎矩區,另一種是負彎矩區。根據連續梁的受力特點,支座位置為負彎矩區,跨中位置為正彎矩區。在多跨連續梁工程中應用預應力施工技術時,采用加固方法是最常用的方法,換言之就是在不斷擴大梁橋截面的時候,要通過碳纖維粘貼的方法來實現加固處理,從而促進抗彎承載力的提升,這樣不僅具有便捷性,同時還有助于施工效果的提升。橋梁工程建設過程中,混凝土在澆筑完成達到規定的強度后,通過施加的預應力,對橋梁工程中易出現的斷裂情況和裂縫情況進行有效的消除,防止混凝土因為不斷收縮而出現斷裂問題,或者造成內部結構斷裂的問題。如果使用的構件應用了預應力施工技術,那么將對于工程的抗壓能力具有巨大的提升作用,在此基礎上不僅能夠提升橋梁的質量,同時還能延長橋梁的使用壽命,而且還能保證橋梁工程的整體質量得到提升[5]。
4 預應力施工技術應用過程中材料的管理和控制
要想預應力施工技術在橋梁工程施工過程中得到最大化的利用,就應該在橋梁工程施工過程中加強對預應力施工材料的管理和控制,同時還要嚴格按照橋梁工程的施工要求和施工計劃,對進場的施工材料進行合理的布置,而且還要安排相應的技術人員對施工材料進行仔細的檢測,保證這些施工材料的質量滿足施工標準和施工要求之后才能進入施工現場投入使用。另外,在施工材料進行現場之后還要進行合理的布置和擺放,保證不同品種和不同規格的施工材料可以分開進行存放,而且要做好相應防護措施,防止被雨水打濕。值得注意的是,一定要防止水泥因為受潮和鋼筋因為生銹而發生質變,同時還要在存放材料的現場和倉庫區域內設立標識牌,而且要在標識牌上面注明每種施工材料的產地、規格、品種以及檢測結果等信息[6]。預應力技術在橋梁工程中進行應用的時候要做好對施工材料的管理和控制,保證施工材料的質量,在此環節中,需要相關工作人員的相互配合,可以結合橋梁工程的實際施工情況成立質量管理小組,并要指派專門的人員來負責施工材料的質量檢測管理工作,對整個項目中涉及到的材料質量都要進行檢測、驗收以及監督。除此之外,還要對預制構件的質量進行把控,一定不能讓不合適的預制構件進入施工現場,一定要嚴把質量關,同時還要進行嚴格的監督管理,對橋梁工程的整體施工進度進行及時掌握和把控,保證橋梁工程可以高質量的按時完成任務。
5 結語
綜上所述,預應力施工技術由于受到材料選擇、施工管理、技術工藝等方面的影響,在橋梁工程中進行應用時常常存在一些不足之處,影響了橋梁工程質量的提升。因此,工程技術人員應該對預應力施工技術的優缺點進行分析,并掌握預應力技術的應用要點,結合橋梁工程的實際情況來合理應用預應力施工技術,并不斷總結經驗教訓,提升施工技術水平,從而為提升橋梁工程建筑質量提供良好的基礎保障。
參考文獻
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Discussion on Prestressed Construction Technology in Bridge Engineering
XING? Qian
(Yantai Highway Engineering Quality Monitoring Center, Yantai Shandong? 264003)
Abstract: Bridge engineering construction plays a certain role in promoting the level of urbanization economic development.How to apply prestressed construction technology to bridge engineering to improve the quality of bridge engineering construction has become one of the key issues that needs to be seriously considered and explored in the current construction industry. The advantages and disadvantages of prestressed construction technology and the application of prestressed construction technology are comprehensively described, and the specific application method of prestressed construction technology in bridge engineering is further discussed, and the matters needing attention in its application process are simply explained.
Keywords: bridge engineering; prestressed; construction technology; specific application
收稿日期:2021-12-22
作者簡介:邢乾(1968—),男,山東煙臺人,本科,高級工程師,研究方向:橋梁結構檢測及加固。9ACE96D3-02A5-479D-BA21-0456D911058B