浅谈预应力技术在道路桥梁施工中的应用
时间：2022-03-07 08:01:49
摘要: 预应力技术也在道路桥梁的建设中得到了越来越广泛的应用，在理论计算、检测试验、设备材料以及整个施工工艺流程和技术措施等方面形成了一套完整而可靠的体系，相信其应用前景还会与日俱增。本文针对道路桥梁施工中预应力技术的应用及存在的问题进行了浅要地分析和探讨。
关键词:道路桥梁；预应力；应用；问题
中图分类号: TU394文献标识码：A
随着国内经济的不断提高，各种科学技术也在飞速发展，建筑行业也得到了前所未有的发展。在各大城对于道路桥梁工程广泛开展的今天，人们也逐渐重视起道路桥梁工程的施工技术以及施工材料的质量。做好预应力施工工作是确保道路桥梁工程质量安全的关键所在。现如今，还有很多不利因素一直影响道路桥梁工程的质量，如施工材料堆放不规范、供应无计划、管理欠佳等，这些都将会给道路工程造成十分严重的质量事故。因此，做好道路桥梁工程预应力施工的安全措施工作，还要对施工材料的进行严格的控制管理与检测，这是提升道路桥梁工程质量的重要途径。
1.预应力施工材料的安装及检验
1.1 安装
1.1.1 SBG塑料波纹管：SBG塑料波纹管的连接:用和设计波纹管直径配套的OLG塑料连接管进行连接，并用封口胶缠死连接口，以防漏浆。SBG塑料波纹管的安装：在不影响波纹管就位的钢筋成型稳固的前提下，对波纹管进行固定，按照设计提供的坐标预点焊钢筋的水平固定支承架，点焊前要用有色铅笔进行标识，这样能够便于识别，当复测坐标没有任何问题后，方可安放波纹管。另外，为了防止砼施工时漏浆入管，波纹管定位后必须对接头处进行逐个检查，看是否密封以及定位筋施焊处有没有孔洞。
1.1.2 锚具的外观检查:在每批锚具中抽取出10%的锚具，而且要超过10套，并对其外观尺寸与质量进行检查。若发现其中一套锚具的表面有裂纹出现或其尺寸超过产品标准设计图纸所规定的允许偏差，需另取双倍数量的锚具进行重新检查，若发现不合格零件，必须进行逐套检查，经检查合格的锚具方可使用。锚具的硬度检查:检查锚具的硬度，应严格按《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)上规定的检测要求与频率送试验室进行检验，经检验合格后的锚具方可使用。静载锚固性能试验:从相同一批锚具中随机抽取6套锚具组成3个预应力筋锚具组装件，进行静载锚固性能试验，若其中一个试件和规定要求不符，需另取双倍数量的锚具进行重新试验，第二次试验如果还有试件与规定要求不符，则该批锚具被判为不合格品。[1]
1.1.3 钢绞线的制作和安装:钢绞线下料的下料要用砂轮切割机进行切割。下料之前，先用铁丝对切割口两侧的5厘米处进行绑扎，切割后立即用胶布进行扎牢，以防散头。钢绞线的编束方法为:将两组扎丝进行8字交叉编制，编成草席状然后扎牢卷成束。钢绞线的中部扎丝的间距编束为一米，在端头2米范围内的间距为0.5米，通过加密以防松散。钢绞线编束后，其两端涂上不同色的油漆，用以标识。
1.1.4 预埋件的安装:螺旋筋与锚垫板的安装角度与位置必须正确，而且焊接牢固。钢束设计断部与锚垫板必须垂直，确保孔道严格对中，严禁错位现象出现。[2]
灌浆孔要朝上，在进行混凝土浇筑之前，用同直径管丝堵头进行封堵。
1.2 检测
为了确保道路工程施工材料能够真正符合建筑施工要求，就需要对其进行仔细检测。由于施工材料的类型、规格的不同，其检测频率也不尽相同。对钢筋原材料进行检测，要以同炉号、同厂别、同规格、同一进场时间、同一交货状态为一验收批，一验收批的重量为六十吨，当钢筋原材料的重量不足六十吨时，也按一验收批进行检测。在对钢筋的化学成分与物理性能做各项试验时，如果发现其中一项没有达到钢筋技术要求，就需要取双倍试样进行重新检测(复检)，复检后若发现还有一项或多项没有达到钢筋技术要求，那么该验收钢筋即为不合格。对于不合格的钢筋要做处理报告，严禁再次使用。对水泥进行检测，一般分为两种:即袋装水泥检测与散装水泥检测。在对散装水泥进行检测时，要以同一水泥厂、同一出场日期、同标号、同品种的水泥，以一次进场的同一出场编号的水泥为一验收批，一验收批水泥的重量要低于或等于五百吨，另外，还要确保使用的水泥在保质期内，如果水泥过期需要对其进行重新检测。对袋装水泥进行检测，要以同一水泥厂、同一进场日期、同一生产时间、同标号的水泥为一验收批，一验收批的水泥重量为二百吨，当水泥重量不足二百吨时，也按一验收批进行检测。在对砂、碎石进行检测时，要以同一规格、同一产地、同一进场时间为一验收批，一验收批的重量为六百吨或体积为四百立方米。当砂、碎石的体积不足四百立方米或质量不足六百吨时，也按一验收批进行检测。
2.道路桥梁施工中预应力的应用
2.1预应力钢绞线的选择
目前国内外使用的预应力钢材主要有预应力钢筋、冷拉预应力钢丝、矫直回火预应力钢丝、低松弛预应力钡丝、普通预应力钢绞线和低松驰钢绞线。作为预应力钢材最新一代的低松弛钢绞线由于其高效、经济、施工方便，使建筑构件轻薄美观的优点，已大量使用在世界各地最重要的建筑工程上，如大型桥梁、核电站、高层大跨度房屋、高速及高架公路等。使用预应力钢绞线至少可节省钢材1/3以上，其经济效益和社会效益是十分显著的。预应力钢绞线的选择应考虑以下几个方面：钢绞线性能参数，包括几何参数、表面状态、松散性、断裂荷载、屈服荷载、伸长率、松弛等；钢绞线标准，包括品种规格、破断荷载、尺寸公差、松弛性、延伸率等。[3]
2.2预应力锚具的选择
后张法预应力混凝土结构所使用的锚具，主要可分为机械锚固和摩阻锚固两大类，机械锚固类锚具是在预应力钥材的端部采用机械加工形成一个适宜于锚碇的工作条件来加以锚固。这类锚具通常用于锚旋高强度粗钢筋或集束型高强钢丝，个别也有锚旋单根或多根钢铰线的。其特点是锚具应力损失较小连接比较方便，在未灌浆前可以重复张扣或放松以调整预应力。摩阻锚固类锚具是利用楔形锚具，将预应力钢材“挤紧”形成锚旋作用，这类锚具品种较多，应用较广，其特点是锚力变化较多、吨位较大，穿索比较方便；不足之处是锚具应力损失较大，要重复张拉或连接较不方便。
2.3预应力体系的设计
预应力混凝土桥梁预应力体系的设计通常采用OVM和XYM体系。该体系的顶板纵向钢束均采用平竖弯曲相结合的空间曲线，集中锚固在腹板顶部承托上，底板钢束则尽可能靠近齿板处锚固。这样布束具有如下特点：
2.3.1使预应力具有最大力臂，较大限度地发挥力学效应，同时由于布束接近腹板，预应力以较短的传力路线分布在全截面上。
2.3.2顶板束锚固在承托中，不需设置复杂的齿板构造，使箱梁尺寸完全由受力需要来控制设计。
2.3.3顶、底板钢束在平面上按同样的S线型锚固于设计位置上，可以消除集中锚固点产生的横向力。
2.4预应力效应的分析
在预应力混凝土结构设计实践中，通常是根据经验先假定预应力钢束的分布图，而后进行应力分析（也就是全桥正常使用极限状态验算），检查结构各部截面的应力状态，当不能满足要求时，则改进钢束分布，经过多次尝试，得到满足应力要求的钢束分布图。所以说，预应力筋、预应力锚具和预应力体系设计归根到底取决于预应力效应的分析。预应力损失的计算包括瞬时损失和后期损失两个方面。瞬时损失是在钢束锚固前或锚固时可能出现的损失值。对于后张预应力混凝土结构，一般包括钢束与预留孔道之间的摩阻损失、张拉时构件长度的缩短―――即弹性压缩损失以及锚具变形的损失。后期损失是在钢束锚固后发生的损失，它包括钢束松弛和棍凝土收缩、徐变及后期预应力束张拉造成的前期钢束预应力减小等引起的损失。
3.结语
公路桥梁工程质量的优劣对道路桥梁工程的经济效益与适应性有着直接影响，因此在对道路桥梁工程进行预应力施工时，一定要做好安全措施，对施工材料进行认真检测与管理。对预应力施工材料进行质量监控，应采取目测与检测相结合，抽检与检验共同进行的方法。施工单位必须加强合同治理，提高检测人员与施工人员的综合素质，严格按照国家的试验标准与相应的规程进行校验，最终使施工材料符合道路桥梁工程建设的全部要求。[4]
参考文献
[1]古鹏翔.浅谈桥梁预应力施工常见问题和技术处治[J]；《中国科技财富》；2010年20期
[2]李立歆.预应力技术在桥梁结构加固中的应用分析[J]；黑龙江科技信息；2011年20期
[3]张卫国.浅析公路桥梁施工中预应力技术研究[J]；中国城市经济；2011年12期
