桥梁工程中预应力混凝土技术的应用VIP专享VIP免费

桥梁工程中预应力混凝土技术的应用[摘要]传统的混凝土桥梁废材料、自重大，不能适应现代大型桥梁的要求，预应力技术充分发挥混凝土抗压强度和钢筋抗拉强度大的特点，减轻自重，提高桥梁混泥土的抗裂度和刚度，增加耐久性和造价。本文主要探讨预应力技术的原理和施工技术，并提出预应力施工过程中的常见质量问题和解决措施。[关键词]桥梁工程；预应力混泥土技术1.预应力技术的原理预应力混凝土能充分发挥高强度钢材的作用，即在外荷载作用于构件之前，利用钢筋张拉后的弹性回缩，通过对钢筋进行张拉后将钢筋的回弹力施加给混凝土，使混凝土受到一个预压应力，产生一定的压缩变形。当该构件受力后，受拉区混凝土的拉伸变形，首先与压缩变形抵消，然后随着外力的增加，混凝土才逐渐被拉伸，明显推迟了裂缝出现时间，提高了构件的抗裂度和刚度。2.预应力混凝土施加预应力的方法2.1先张法张拉预应力筋，并将张拉的预应力筋临时固定在台座（或钢模上），然后浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度（一般不低于设计强度的75%），预应力筋和砼之间有足够的粘结力时，放松预应力筋，借助粘结力，对砼施加预应力的施工方法。先张法一般用于预制构件厂生产定型的中小型构件，如楼板、屋面板、檩条及吊车梁等，在桥梁工程中应用较小。2.2后张法先制作混凝土构件，并在预应力筋的位置预留出相应孔道，待混凝土强度达到设计规定的数值后，穿入预应力筋进行张拉，并利用锚具把预应力筋锚固，最后进行孔道灌浆。后张法施工由于直接在钢筋混凝土构件上进行预应力筋的张拉，所以不需要固定台座设备，不受地点限制，也适用于大跨度桥梁的施工。3.预应力施工的工艺流程和工艺控制3.1桥梁施工工艺流程铺底模→安放钢筋、支侧模→埋管制孔→浇筑混凝土→埋管→养护拆模→穿筋→张拉预应力筋→孔道灌浆3.2预应力施工工艺在桥梁预应力混凝土施工中，与预应力施工有关的是孔道留设、预应力筋张拉和孔道灌浆三部分。3.2.1孔道留设预应力筋的孔道形状有直线、曲线和折线三种，其直径与布置根据构件的受力性能、张拉锚固体系特点及尺寸确定，留设方法有钢管抽心法、胶管抽心法、预埋管法。（1）孔道尺寸粗钢筋的孔道直径应比对焊接头外径或需穿过孔道的锚具、连接器外径大10～15mm；钢丝、钢铰线的孔道直径应比预应力束外径或锚具外径大5～10mm，且孔道面积宜为预应力筋净面积的3～4倍。（2）孔道布置孔道至构件边缘的净距不小于40mm，孔道之间的净距不小于50mm；端部的预埋钢板应垂直于孔道中心线；凡需起拱的构件，预留孔道应随构件同时起拱。（3）孔道成型方法孔道成型有钢管抽芯法、胶管抽芯法和埋管法，成型要求是孔道的尺寸与位置正确，孔道平顺，接头不漏浆。钢管抽芯法是预先将平直、表面圆滑的钢管埋设在模板内预应力筋孔道位置上。在开始浇筑至浇筑后拔管前，间隔一定时间要缓慢匀速地转动钢管；待混凝土初凝后至终凝之前，用卷扬机匀速拔出钢管即在构件中形成孔道。钢管抽芯法只用于留设直线孔道，钢管长度不宜超过15m，钢管两端各伸出构件500mm左右，以便转动和抽管。胶管抽芯法是采用5～7层帆布夹层，壁厚6～7mm的普通橡胶管，一端密封，另一端接上阀门，安放在孔道设计位置上；待混凝土初凝后、终凝前，将胶管阀门打开放水（或放气）降压，胶管回缩与混凝土自行脱落。一般按先上后下、先曲后直的顺序将胶管抽出，用于直线、曲线或折线孔道成型。预埋管法是用钢筋井字架将黑铁皮管、薄钢管或金属螺旋管固定在设计位置上，在混凝土构件中埋管成型的一种施工方法，适用于预应力筋密集或曲线预应力筋的孔道埋设。（4）灌浆孔、排气孔和泌水孔的设置一般在构件两端和中间每隔12m设置一个灌浆孔，孔径20～25mm；曲线孔道应在最低点设置灌浆孔，以利于排出空气，保证灌浆密实；一个构件有多根孔道时，其灌浆孔不应集中留在构件的同一截面上，以免构件截面削弱过大。构件的两端留设排气孔，曲线孔道的峰顶处应留设排气兼泌水孔，必要时可在最低点设置排水孔。3.2.2预应力筋张拉一般应对称张拉，不能同时张拉时，一般应采取分批分阶段对称地进行。安装张拉设备时，对于直线预应力筋，应使张拉力的作用线与孔道...