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城镇建设【2020年第07期】

  • ID:271743
  • 浏览:1464
  • 学科:市政工程
  • 更新时间:2020-05-31 17:16:15
  • 期刊: 城镇建设
内容简介
《城镇建设》是由中国出版传媒股份有限公司主管、中国大百科全书出版社有限公司主办,国际标准连续出版物号ISSN 2096-6539,国内统一连续出版物号CN10-1589/TU。本刊是面向国内外公开发行的国家级综合性工程学术期刊,以服务于广大工程建设科技人员、管理者,促进国内外工程建设学术交流与发展为宗旨。

浅析高速公路桥梁预应力检测及控制技术

2019/8/9 15:17:00 市政工程 万昕
资料简介

摘要:高速公路桥梁预应力混凝土结构通过采用高强度钢材和高强度混凝土,使预应力混凝土构件具有抗裂能力强、抗渗性能好、刚度大、强度高、抗剪能力和抗疲劳性能好的特点,并达到节约钢材、混凝土、减小结构截面尺寸、降低结构自重、防止开裂和减少挠度的目的。基于此,本文阐述了公路桥梁施工中的预应力技术应用优势以及某高速公路桥梁预应力检测的概况,对高速公路桥梁预应力检测问题及控制技术进行了探讨分析。  

浅析高速公路桥梁预应力检测及控制技术

万昕

湖南省岳阳市公路质量检测中心 湖南岳阳 414000

摘要:高速公路桥梁预应力混凝土结构通过采用高强度钢材和高强度混凝土,使预应力混凝土构件具有抗裂能力强、抗渗性能好、刚度大、强度高、抗剪能力和抗疲劳性能好的特点,并达到节约钢材、混凝土、减小结构截面尺寸、降低结构自重、防止开裂和减少挠度的目的。基于此,本文阐述了公路桥梁施工中的预应力技术应用优势以及某高速公路桥梁预应力检测的概况,对高速公路桥梁预应力检测问题及控制技术进行了探讨分析。  

关键词:公路桥梁;预应力技术;应用优势;检测;问题;控制技术

预应力技术的应用在保证桥梁施工耐久性与安全方面非常重要,因此为了充分发挥高速公路桥梁预应力的功能作用,以下就高速公路桥梁预应力检测及控制技术进行了探讨分析。

一、公路桥梁施工中的预应力技术应用优势分析

1、使用范围广泛。预应力技术不但能够应用于桥梁施工的主体项目,还能够应用于边坡锚固的小项目,从而有效保证公路桥梁建设工程的整体质量。

2、加固桥梁主体。公路桥梁工程中的各个构件都加了预应力,提高了整体结构的耐久性和构件的刚度。这样在承受荷载时,能够防止构件出现裂缝,从而增加桥梁的使用寿命。

3、提高混凝土钢筋的耐疲劳强度。公路桥梁工程中的预应力技术应用,使混凝土梁选用曲线钢筋结构,降低了荷载作用下的主拉应力,从而减少小梁的腹板厚度。此外,可以增加受压构件的纵向钢筋的张拉角度,同时,周围混凝土的张力也能够阻挡压弯的力,从而防止出现压弯钢筋的现象。在公路桥梁使用过程中,预应力技术的应用,可以减少钢筋在这种情况下带来的变化幅度,从而提高混凝土钢筋的耐疲劳强度。

二、某高速公路桥梁预应力检测概况及其存在的问题

1、某高速公路桥梁预应力检测的概况。某城市正在建设三条高速公路,主要涉及的桥梁结构为预应力结构。为了保证预应力张拉施工质量,该施工单位专门成立了高速公路桥梁预应力检测及控制技术项目部分,正式开始对高速公路桥梁的预应力技术进行检测与控制。而在检测过程中,累积检测梁板115片,且都是预制空心板或者T型梁。在某工程案例中,主要借助预应力张拉锚固自动控制综合测试仪进行锚下有效预应力的检测。

2、高速公路桥梁预应力检测问题的分析。结合某高速公路桥梁预应力检测分析,其施工现场实际情况以及对不合格梁板的数据分析发现,该工程案例中预应力技术的应用主要存在着以下问题:第一,同束不均匀度太大,甚至高于52.75%,由此可见,已经出现了疏编穿束的质量问题以及钢绞线打绞问题。第二,单根绞线的有效预应力偏差过大,最大的为199.93kN,最小的为63.03kN,均不在(178±5%kN)合格范围内,而这会引起钢绞线疲劳断裂以及夹片滑移等问题。第三,平均张拉偏移较大,要么超张,要么欠张。第四,同梁束力不均匀度过大,严重影响了张拉力重复精度的控制以及油压表读数的准确性。 三、高速公路桥梁预应力质量控制技术的分析

  1、穿束工艺控制分析。结合某工程分析,针对预制构件中的短束,造成索力不均匀度过大的原因是梳编穿束的质量不合格,钢绞线打绞问题十分严重。所以,施工单位在梳编穿束的时候,必须要严格按照标准的梳编穿束工艺进行施工。在准备好油性笔、透明胶带、钢丝绳、梳编板、扎丝等工具之后,就要按照相应的流程进行施工。第一步,下料,即当每束绞线下料的时候,要确保有一根绞线长处10cm-20cm,并将其作为中间绞线,其它的绞线要保持下料长度相同。第二步,编号,即对每一根钢绞线的两端编上相同的号码,并用胶带进行固定;对两端的锚具进行同时编号,一块锚具为顺时针编号,一块锚具为逆时针编号。第三步,端头绑扎,注意要先将端头分层,先进行逐层绑扎,在进行全部绑扎。确保绑扎好后的绞线可以呈现出正方形、矩形或者梯形等形状。第四步,梳束,利用梳束板或者锚具梳理钢绞线,在钢绞线长度为1m处用扎丝扎紧,将扎丝端头朝上。第五步,穿束,钢丝绳的一端与卷扬机连接,另一端以绳套的形式与绞线穿入端连接。然后用塑料瓶与胶带固定穿入端端头,然后启动卷扬机,拉动绞线,保持匀速、缓慢。第六步,对中调整,去除传入端的钢丝绳、塑料瓶、胶带等物,露出绞线编号,然后将中间绞线套入锚具孔的中间位置,上夹片,轻微顶紧,再将其它绞线分别倒入相对应的锚具孔内,然后再调整锚具,使两端锚具各孔位对中。

  2、准确标定张拉设备。(1)张拉设备的整体标定。一个完整的张拉视力系统主要有三部分组成:千斤顶、压力表、第三油泵。其中千斤顶的主要作用是进行张拉力值的显示,油压表的主要作用是进行兆帕数的显示。二者之间的相互转换与张拉油缸面积以及油缸本身的性质息息相关,所以必须要结合施工现场的实际情况进行整体静态标定。而我国目前的高速公路桥梁施工中,都以分割标定为主,即只标定千斤顶与压力表,甚至部分施工現场依然在使用动态标定,不仅不符合使用条件,还会引起较大范围内的误差,从而引起张拉停顿持荷中张拉力的过大。在低压力状态下,千斤顶的摩阻值的表现也十分强烈,标定的时候还需要满量程标定,加强摩阻的控制。需要注意的是,需要加强千斤顶的内泄漏控制,防止内泄漏太大而影响千斤顶的静态标定准确度,进而影响张拉中的持荷保压,造成张拉失控等问题。所以,必须要同时标定张拉仪、油压表以及千斤顶。最低标准也是实现同一规格型号的千斤顶系统中的一组与张拉仪的同步标定。(2)张拉设备静态标定。顾名思义,必须要保持张拉系统的静态,才能进行标定,否则将会在摩阻以及内泄漏等因素的影响下增大标定时的油压表读数。这样在张拉持荷的时候,会引起张拉力的突然增大,如果此时钢绞线的受力不均匀,将会导致受力较大的绞线在张拉的时候陷入屈服区,从而无法成功施加预应力。在检测的时候,一旦发现预应力施加不成功,就要全部退锚并重新进行梳编穿束,修复好千斤顶泵站系统之后再重新进行张拉设备的静态标定。

3、张拉施工工艺控制。 首先,在预应力构件张拉时,由于张拉后的有效预应力容易受到混凝土弹性压缩不均、预应力筋会所以及锚具变形不均等问题的影响而出现整束有效预应力不均匀的问题,所以必须要加强千斤顶使用的控制,当张拉程度达到设计控制要求之后,要采取各种措施消除各束损失不均匀的影响,避免出现有效预应力偏差过大的问题。而在张拉施工过程中,也要注意各个张拉机具保压持荷稳定之后按照同步原则放张。其次,在张拉施工过程中,还需要采取相应的措施防止出现构件截面过大偏心受力的问题以及构件边缘拉应力过大而引起梁腹裂缝等问题。如果是多排钢束,要使其保持对称,按照分批张拉的原则进行张拉,从而确保施加预应力的过程中,梁可以保持受力均匀、同步且对称,避免在偏心力矩的作用下产生梁体弯曲扭转或者侧弯的现象。最后,在张拉施工的过程中,还要注意伸长值的校核,按照设计要求进行实际伸长值与理论伸长值之间差值的控制。如果没有特殊设计要求,要将差值缩小到6%以下。

结束语

  综上所述,高速公路桥梁建设过程中的预应力技术合理应用,不仅可以保证高速公路桥梁工程的施工进度,还可以保证施工安全,提升施工质量。因此为了保障预应力施工质量,必须加强对高速公路桥梁预应力检测及控制技术进行分析。

参考文献:

[1]罗远琴.高速公路桥梁施工中预应力施工技术的应用[J].江西建材,2017(20)

[2]鹿志伟.试述高速公路桥梁工程施工中预应力检测技术的应用[J].中国标准化,2018(24)

[3]彭仙淼.高速公路桥梁预应力检测及控制技术研究[J].广东交通职业技术学院学报,2017(01)