公路桥梁施工中对预应力技术的计算应用研究

2022-09-11

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预应力技术在我国的公路与桥梁施工中是必不可少的一项施工技术, 该技术在近些年发展非常迅猛, 而且在工程实践中逐渐形成预应力理论计算、施工流程、施工规范、试验检验和质量管理等体系, 同时获得发展与完善。本研究主要分析公路与桥梁施工期间对预应力技术的计算应用。

1 预应力技术在公路与桥梁施工中的应用

1.1 选择预应力钢绞线

低松弛钢绞线、预应力钢筋和冷拉钢丝是当前国内外所选主要预应力钢材。低松弛钢绞线的优势在于使用方便、经济以及建筑美观等, 目前已被广泛应用于核电站、桥梁等建筑工程中, 且备受施工企业青睐[1]。与其它刚才相比, 应用预应力钢绞线能够节约30%的材料, 由此就逐渐凸显出预应力钢绞线的社会效益与经济效益。

1.2 选择预应力锚具

通常在选择预应力锚具期间, 会对机械锚固、摩组锚固加以重点考虑。其中机械锚固通过机械加工产生在预应力钢材段适用的一个锚碇工作条件, 而摩组锚固则是充分发挥预应力钢材本身所具有的猫旋作用, 该品种比较繁多, 而且也存在非常广泛的应用范围, 便于穿索, 然而, 损失较大, 不便于连接。

1.3 分析预应力效应

工程施工期间, 第一必须假定预应力钢筋分布图, 第二对承受极限状态进行应力分析, 同时系统性检查施工界面的应力状态, 如果应力无法达到施工要求, 那么就需要调整钢筋分布, 从而将与应力相满足的分布图设计出来, 也就是说, 锚具、预应力筋以及体系设计由效应分析决定。

1.4 预应力在钢筋混凝土结构中的应用

钢筋混凝土施工期间比较常见的一个质量问题就是混凝土裂缝, 在钢筋混凝土中应用预应力技术, 能够有效避免裂缝的出现, 且具有非常明显的效果, 集中应用预应力的时间是公路桥梁混凝土结构与构建前, 施压受拉区混凝土, 张拉混凝土钢筋后, 钢筋会出现自动回缩现象, 在这种情况下, 受拉区会感受到钢筋的压力[2]。

2 预应力用于公路与桥梁中存在的问题

2.1 预应力张拉时间问题

为对混凝土预应力强度进行不断提升, 近些年主要选择添加早强剂方式, 浇注混凝土大约3d后就是张拉时间, 而且张拉后带混凝土满足规定强度, 若混凝土存在相对较快的强度增长速度, 加之其弹性模量提升较为缓慢, 所以会导致预应力损失的增加, 从而降低公路桥梁承载能力, 最终导致裂缝的出现。

2.2 预应力钢筋管道堵塞问题

基于公路与桥梁施工期间, 很多施工者存在技术经验缺乏的情况, 因此混凝土浇筑期间很容易产生野蛮作业现象, 再加上保护措施没有做到位情况的存在, 由此就会造成堵塞预应力钢筋管道的情况, 导致张拉预应力钢筋问题的出现, 直接影响张拉效果, 增加预应力钢筋长度与理论值之间的差距, 由此就会直接影响到路桥工期与成本[3]。因此, 防止预应力堵管一方面需要严格根据管道安装规范展开, 精确定位管道, 避免管道发生扭曲或者弯折现象, 另一方面还应该保证工作人员认真作业, 同时严格控制孔道施工过程中的抽芯时间。

2.3 公路桥梁施工张拉力控制问题

预应力技术用于公路与桥梁施工的研究起步相对来说比较晚, 所以并未明确规定公路桥梁预应力施工, 在控制张拉力方面也缺乏严谨性, 很多工程都会选择1.5级油压展开计量工作, 施工人员作专业培训也缺乏规范性, 在控制张拉力方面存在忽高忽低的情况, 造成实际误差的出现, 特别是在多束张拉环节, 因为控制张拉的力度不够, 而且束张拉力存在差异性, 所以也会直接影响到预应力钢筋混凝土结构。所以, 应该强化施工者专业技术培训工作, 对整体设备条件进行不断提升, 从而规范工程施工。

通过后张法张拉预应力钢绞线期间, 一般情况下会受管道弯曲、变形所致摩擦力的影响, 而且对钢绞线进行张拉期间, 钢绞线很容易顺着管壁滑移, 这样就就很容易和摩擦力呈现反方向, 由此就会导致各段伸长值不同, 具体理论计算方式是[4]:

该公式中, 预应力钢筋的理论伸长值用表示, mm;预应力钢筋的张拉力用表示, N;预应力钢筋的分段长度用L表示, mm;预应力钢筋截面面积用表示mm2;弹性模量用表示, Mpa;K表示孔道偏差影响摩擦系数;p表示预应力钢筋张拉力, 单位为N;表示张拉断与界面曲线切线夹角, 单位为°;表示孔道避与预应力筋摩擦系数。

分段计算过程中, 公式为:。该计算公式中, 表示分段终点力, 单位为N;表示分段起点力, 单位为N。

2.4 收缩徐变过大

通常情况下, 混凝土路面收缩徐面比较大, 造成预应力损失对工程施工质量产生影响, 所以, 在施工过程中, 要避免对添加剂过度应用来提升和易性, 应该尽量选择水灰比小且具有较高强度的混凝土, 选择低徐变量与高质量收缩模式有效、全面控制工程质量。

3 总结

综上所述, 公路与桥梁施工中, 预应力技术是非常重要的一项施工技术, 在路桥施工中发挥着重要作用。国内预应力混凝土结构可以说是面广量大道路桥梁工程施工的第一选择, 在公路桥梁建设过程中, 应该对预应力施工体系进行不断完善, 同时全面规范路桥预应力施工工艺, 将施工质控工作做好, 这对推动公路桥梁施工建设极具重要意义。

摘要：预应力技术在公路桥梁施工中是非常重要的一个技术类型, 这一结束在20世纪中期产生, 随着近些年施工经验与技术发展, 是的预应力技术也得到相应健全与完善, 预应力技术施工规范、理论计算、试验检测以及施工流程等也先后涌现出来, 且被广泛应用于公路桥梁施工中。

关键词：预应力技术,公路,桥梁,计算应用