预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用

预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用

　　以下是小编整理的关于预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用的论文，欢迎各位土木工程学院的同学借鉴哦!

　　摘 要：随着城市化水平的不断提高，市政建设规模不断加大，对桥梁工程提出了更高的要求。而预应力主要是为提高构件刚度，增加构件的耐久性，确保工程结构的整体质量和使用寿命，在市政桥梁工程的应用越来越广泛。但不可忽视的是，在施工过程中，预应力施工技术受到多方面因素的制约，不仅影响了工程施工质量和进度，而且对工程整体质量和施工效益产生极为不利影响，须引起足够重视。因而，对预应力施工技术进行深入分析，具有十分重要的现实作用。文章主要是研究预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用。

　　关键词：预应力施工技术;市政桥梁工程;应用

　　前言：预应力常用于混凝土结构，是在混凝土结构承受荷载之前，预先对其施加压力，使其在外荷载作用时的受拉区混凝土内力产生压应力，用以抵消或减小外荷载产生的拉应力，使结构在正常使用的情况下不产生裂缝或者裂得比较晚[1]。近几年来，我国市政工程建设规模的壮大，桥梁工程质量要求越来越高，预应力在市政桥梁工程中的应用成为必定选择。而预应力施工技术是提高市政桥梁工程施工质量和安全水平的关键，因而对预应力施工技术在市政桥梁工程中应用情况进行研究，十分有必要。

　　1、 预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用

　　1.1 桥梁结构加固方面

　　现代桥梁工程为顺应不断增大的交通运输承载需要，满足桥梁寿命延长的要求，须对桥梁结构进行必要加固。桥梁构件加固时，为达到降低混凝土施工初始应变程度的目的，须将预应力施加在结构构件上。这样，桥梁承压部位将产生拉应力，并在受拉区域形成压应力，从而减少在结构构件初弯矩作用下的压应变和拉应变，使钢筋加固作用能力得以提高。

　　1.2 桥梁弯矩构件方面

　　通常情况下，桥梁弯矩构件主要使用碳纤维材料进行加固，碳纤维材料具有高强度的突出优势，且可通过简单和方便的施工就能促成。但值得注意的理由是，受弯构件加固前，由于钢筋结构已存在一定的初始内力，具备初始拉应力和内应变，一旦受压部位混凝土的应变达到最大值，受弯构件的承载力便趋向极限。因此，为减缓混凝土应变水平，须在钢筋混凝土结构中的受弯构件上应用预应力施工技术，以确保受弯构件保持足够的承载力。

　　1.3 钢混结构中的多跨连续梁方面

　　市政桥梁钢混结构中的多跨梁主要为正弯矩和负弯矩两个区域。其中，正弯矩主要位于桥梁跨中部位，而负弯矩主要位于桥梁支座部位。加固多跨连续梁，主要是为了应付正弯矩区域抗弯承载力不足等情况。一般是利用碳纤维进行粘贴加固，使其预应力水平得到切实提高，从而推动连续梁的抗剪和抗弯能力的提高。

　　2、 预应力施工技术在市政桥梁工程中的完善

　　2.1 预应力材料方面

　　预应力材料的安装方面，主要包括：

　　(1)SBG塑料波纹管方面，主要是将纹管和连接管连接起来，为避开漏浆，应将连接口封死。应在钢筋基本稳固成型之后进行安装，并根据底模的设计坐标，将钢筋水平固定的支撑架焊接好，确保坐标准确无误后，安放波纹管。

　　(2)高强度松弛钢绞线方面，应事先检查好钢绞线的质量保证书，保证钢绞线钢号、规格、生产工艺与实际相符，确保安装的质量。

　　(3)锚具的检查方面，应包括外观质量、尺寸及硬度等方面。检查硬度时，可随机抽取6套锚具组成3个预应力筋锚，试验其静载锚固性能，确保锚具的硬度与公路桥梁施工技术规范相符[2]。但试验过程中，若存在一个试件不合格，则需要进一步实验，以双倍的抽取量进行试验，若再发现不合格试件，则说明该批锚具质量不达标。

　　(4)预埋件的安装方面，应事先检查锚垫板和螺旋筋等的位置和角度是否符合相关标准，确保焊接牢固，并对锚垫板和钢束设计端部进行严格制约，确保其垂直，且孔道严格对中，杜绝错位现象的出现。

　　2.2 预应力损失及曲线孔道竖向偏差制约方面

　　预应力钢筋和管道壁的摩擦、钢筋和台座温差等，均能造成预应力的损失。因而，在预应力混凝土受弯构件设计时，应根据外荷载和承载的具体情况，计算出张拉制约应力，作为预应力损失估算的依据。但受施工规范行为的影响，是预应力损失估算过程中，往往与实际情况不一致，从而对预应力管道的'安装质量产生不利影响。对此，应严格制约预应力材料和预应力施工程序质量，并规范施工组织，同时制约好桥梁梁体的混凝土龄期，防止过早张拉现象的出现。或者以减少混凝土收缩和徐变的方式，达到减少预应力损失的目的。[3]而在孔道竖向偏差的制约，应在编制施工计划时，对曲线预应力筋坐标高度和波纹管钢筋之间的关系进行具体分析。若两者间相碰，则须重新调整钢筋的规格和排列方式，而不需要考虑波纹管坐标高度。这种策略对桥梁跨中的曲线孔道竖向偏差同样适用，但须注意的是，处理桥梁跨中的曲线孔道竖向偏差，须避开波纹管。同时，应详细绘制预应力筋曲线坐标图、跨中钢筋预应力孔道排列详图等，为施工监理提供科学依据。此外，以钢筋支托定位的策略，在箍筋上将金属小波纹管焊接上，其距离应制约在1m左右，混凝土浇筑完成后，波纹管的位置应保持不变。

　　2.3 预应力张拉制约方面

　　预应力张拉前，应确保预应力的构件尺寸符合质量标准，并根据混凝土构件的强度和设计要求张拉力筋，混凝土构件的强度应制约在75%以上。通过压水法、压气法、通孔气法等，将强度为15MPa以上的砂浆接缝块体拼装构件，并预留出孔道。将预埋板和锚具的焊渣和混凝土残渣清除干净，为预应力张拉质量提供保障。做好预应力张拉前的质量制约后，应根据编号的排序和相关应力制约标准进行张拉。张拉工序包括：

　　(1)以分段的形式进行张拉，并使腹板和底板两端形成对称关系，逐渐减少钢绞丝的松弛状态，将锚具、千斤顶、孔道轴线制约在同一直线上。

　　(2)对钢绞线初始应力的设计值进行制约，要在钢绞线上做好标记，以便对钢绞线稳定性和伸长量进行检查。若伸长量与设计值存在较大偏差，则应中止张拉，找出偏差存在的理由，并进行纠正。伸长量达到标准之后，要封闭锚具和解除千斤顶。