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预应力混凝土桥梁施工技术

本文以预应力混凝土桥梁施工技术为研究对象,首先对预应技术进行了概述,并分析了其在桥梁施工中的作用,最后围绕预应力张拉技术施工展开研究,对其具体施工过程及技术实施进行了分析。

预应技术及其作用

预应力技术指混凝土结构在承受荷载之前,预先对其施加一定程度的压应力,使混凝土结构在外荷载的作用下产生压应力,从而有效抵消或减少混凝土在外力荷载作用下产生的拉应力,一方面可以有效促进结构本身刚性提升,另一方面,能够有效减少振动与弹性变形,使得受拉模块的弹性强度得到有效的改善,提升结构本身的抗性,延长结构使用寿命。

总的来说,在混凝土桥梁施工中应用预应力技术,主要作用体现在以下两方面:一方面,提升了桥梁混凝土构件的抗裂能力。普通的混凝土构件不存在预应力,由混凝土自身极限抗拉强度决定其开裂承受能力,一般仅为抗压强度的十分之一,抗裂能力较为低下。而对构件施加预应力后,构件在承受外荷载之前,由于受拉区已存在预压应力,因此在外荷载作用下,只有全部抵消混凝土自身的预应力,并且产生的拉应变超过了混凝土的极限拉应变时,才会引起构件的开裂。另一方面,有效提升了混凝土构件的抗裂能力,增大了桥梁构件的整体刚度。预应力混凝土构件在正常使用状态下,一般不存在开裂问题或者只存在很小的裂缝,在这一状态下,混凝土基本处于弹性工作状态,因此相对于普通的混凝土构件,预应力混凝土构件有所增强。

预应力混凝土桥梁张拉施工技术探析

锚具与张拉设备安装

在进行锚具及张拉设备安装时应注意以下几个安装要点:工作锚环应对中;夹片应均匀对称打紧,并始终保持外露一致;若桥梁为箱梁结构时,应注意千斤顶之上的工具锚孔位与箱梁端部工作锚孔位排列一致;注意张拉力的作用线布置,应使其与孔道中心线重合;限位板与锚具应确保配套,钢铰线处于顺直一致状态。

张拉

在实际进行预应力张拉施工时,注意张拉顺序控制应严格按照设计规定进行,保证张拉作用合力作用在混凝土的受压区截面之内,混凝土的边缘不应产生拉应力,以免混凝土构件截面偏心受压过大,影响张拉效果。在张拉应力控制方面,应以张拉力和伸长量进行双向控制,其中以张拉力控制为主,以伸长量为辅,伸长量控制主要起到校核作用,可以对比两端钢绞线的实际伸长值与理论伸长值,应确保二者的误差在±6%以内,否则要找出原因,再进行张拉。

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最后桩身混凝土浇筑之前需要固定钢筋笼,而钢筋笼的制作和安装以及主筋接头需要错开50%,每隔1.5 m需要用点焊来固定螺旋箍筋和主筋。同时以2 m为间隔增设加劲箍。如果钢筋笼的长度在15 m以上,则需要分段制作。钢筋笼吊装就位后要及时焊接,将钢筋笼固定在正确的位置和标高处。

具体来说,应确保桥梁混凝土浇筑后强度达到了设计强度的90%,并且浇筑完成时间必须为三天以上,方可进行张拉施工。在第一次张拉前,应对千斤顶的摩阻损失值进行测定,以提高张拉的水平与质量。预应力混凝土桥梁张拉施工应在监理工程师在场时进行,张拉顺序以设计编号为依据,张拉程序应参照施工设计图纸,并严格遵守《桥涵施工技术规范》(TJ041-2000),张拉千斤顶可以采用YCW100型,也可以由锚具生产厂家指定需要采用的千斤顶型号。

张拉设备在使用前,需要做好校验工作,以保证张拉力与压力表读数之间曲线关系较为客观准确,对于自锚式千斤顶及低松驰钢绞线来说,为保证张拉过程中的两端能够同步进行,也为了更加有利于张拉过程中实际伸长率计算,在张拉时,初应力可先调整到δo,初应力以张拉控制应力的10%~15%为佳。预应力筋张拉顺序应使箱梁结构受力均匀、同步,以免结构出现扭转、侧弯,严禁出现超应力,以免其他构件附加内力过大,出现变形问题。因此无论对桥梁结构整体,还是对单个箱梁构件而言,都应遵守同步、对称张拉的原则。

①卫生厕所建造在室内或庭院内,对房屋建筑质量较好的建筑,尽量在屋内进行卫生厕所改造,对房屋质量较差的建筑,应在庭院内选择合适位置新建无害化卫生厕所。

除此之外,在实际安排张拉顺序时,应注意减少张拉设备的移动次数,以减少锚具组件受损和滑脱的概率,提高张拉数据的准确和锚固的可靠性。在张拉时,应在构件两端同时张拉,并保持两端千斤顶升降压、划线及测量伸长值等协调一致。应缓慢均匀地张拉,启动油泵向千斤顶张拉缸供油,供油不可急上急下,通过合理调节油泵上的节流阀,以达到控制油压值和张拉速度的目的,还应注意分级张拉,当结束一个千斤顶行程时,及时测量钢绞线伸长量,然后油泵再次供油,继续下一个行程,再进行钢筋伸长量测量,逐级张拉。直至达到设计控制吨位要求。待最后一个行程结束时,油泵及时减压回油,并将工作锚上的夹片在锚头上锚固,至此完成一束张拉操作。

在完成预应力张拉施工后,可以通过采用手提式砂轮切割机,将其锚具后外露剩余预应力筋加以割除,在具体割除施工过程中,截断钢绞线宜采用切断机或砂轮锯,严禁使用电弧切割。锚具后应保留一定预应力筋长度,长度应大于30mm。对于预应力筋张拉所用的液压千斤顶来说,其行程一般为150mm至200mm。若对较长的预应力束进行张拉时,一次拉伸值可能超过千斤顶的行程,因此必须经过多次张拉、多次锚固,以达到最终张拉力的伸长值。在分级张拉、锚固时,应做好伸长值的计算,以确保桥梁预应力张拉施工的质量。

锚固

井将高压泵截止阀打开,张拉缸油压缓慢降低,直至归零,此时活塞回程,锚具夹片即自动跟进锚固,针对锚具外多余钢绞线,可采用砂轮切割机切割,严禁使用气焊、电弧切割,当张拉控制应力达到稳定状态,并确保伸长、滑丝等合格后,再进行锚固。锚固后用砂轮切割机切除多余长度。

结语

在预应力混凝土桥梁施工过程中,通过应用预应力张拉技术,可有效降低桥梁工程施工成本,提升桥梁施工质量,因此需要施工单位严格把控每个施工环节,有效保证预应力技术的作用得到充分的发挥。

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