桥梁预应力混凝土的现状与展望论文(锦集15篇)由网友“是小桔子味的呀”投稿提供,以下是小编为大家准备的桥梁预应力混凝土的现状与展望论文,仅供参考,大家一起来看看吧。
篇1:桥梁预应力混凝土的现状与展望论文
桥梁预应力混凝土的现状与展望论文
摘要:
本文从组成混凝土的材料,张拉技术和施工方法及结构抗震性能上的发展状况来进行阐述,提出了提高预应力混凝土工艺水平的建议。
关键词:
混凝土;钢材;施工工艺;抗震性能
一、混凝土
从我国已建成的预应力混凝土桥梁来看,大多都采用40~50混凝土,进而采用减水剂等添加剂制备塑性混凝土,并发展了泵送混凝土工艺。随着桥梁跨度的增加,为减少桥梁结构的自重,混凝土逐渐向高强,轻质方向发展。日本早在20世纪70年代采用80混凝土修建了几座跨径为45的简支预应力混凝土铁路桥,德国在主跨136的富林格尔桥上采用了轻质混凝土。我国目前在高强、轻质混凝土方面已经有所成就。在桥梁建筑市场上具有极大的推广应用价值。
二、钢材
目前使用的预应力钢材主要有高强钢丝,钢绞线及高强度粗钢筋三大类。桥梁上使用的预应力钢材一直在朝着高强度,低松弛,大直径的方向发展。80年代中期以前,我国的预应力钢材的性能比国际上落后较多,近差距逐渐缩小。预应力钢材的生产过程由于工厂的不断改进而成为性能更好,更经济的材料。为提高效率,近年来,材料强度有所增加,但在某些情况下,强度的增长是以降低材料的延性与韧性为代价的。强度较高的预应力钢材,有时会增加氢的应力腐蚀的危险。这些不利的特性应予以重视。新型材料如纤维增强塑料,过去主要用于航天和航空工业,现已进入建筑工业。采用这些材料主要由于下列优点:在各种环境下具有耐久和抗腐蚀的特性,重量轻,高强度和无磁性等性能。纤维增强塑料可用作预应力与非预应力材料。这些材料具有线弹性的应力-应变关系,直到拉断。它们的性能与钢筋和预应力钢材性能不同,还需要采用新的设计方法。自从1939年法国首创式体系与比利时首创体系后,预应力技术实现了从先张到后张的进步,为各种大跨预应力结构的发展开辟了道路。预应力锚具与所锚固的预应力筋相对应,分为粗钢筋锚具,钢丝束锚具及钢绞线锚具3类。
近年来用于钢绞线锚固的群锚体系,被广泛采用。随着质量地不断提高,其锚固性能也越来越好。使用时可根据需要由多根钢绞线组成一束,整束张拉,国内目前已发展到1200。大吨位预应力钢束的采用大大简化了后张拉工艺。对于采用悬浇施工的桥梁,每一循环预应力束数可大大减少,且通过预应力束平弯使锚点位置在断面上的布置固定,大大节省了穿束,张拉,压浆等工序所用的时间,从而加快施工进度。另外采用大吨位预应力束,布束容易,经合理选择后可以做到因不易布束而加大结构尺寸,造成材料浪费,可减少繁杂的.锚固齿块,便于简化模板,加快工期。无粘结预应力筋是指带润滑防锈涂层的后张预应力筋,施工时这种预应力筋可以和普通钢筋一样直接安装在模板中。无粘结预应力筋无需预留孔道,后期穿束,压浆等工序并可节省材料,加快施工进度。因此具有施工简便,施工效率高等优点。
但其强度和刚度与相应的有粘结预应力筋相比稍低。从耐久性能看,应对其防锈及认真处理锚具封端。有粘结预应力筋由于压浆工艺问题也存在耐久性问题,预应力管道压浆往往存在压浆不满或不密实等问题,由此可能导致的预应力筋锈蚀问题不容忽视。在我国无粘结预应力筋在大跨径桥梁上的应用正日益增加。无粘结筋因其自身的优点将会越来越受到重视,但关于其强度和耐久性问题仍然需要进一步加强研究,不断完善。体外索在预应力混凝土结构中的使用是近来建筑工业发展的方向之一。用体外预应力的方式修建混凝土桥梁在国际上已有近90年的历史。
但早期因防腐工艺不完善,造价高等原因,取得的效果并不理想。但自80年代以来,由于技术的进步,体外预应力技术几经改进后,日趋完善,其应用也越来越多。从预加应力方式来看,它把绝大部分的预应力钢束布置在混凝土截面外,通过锚固端和变向装置来传递预加应力。该方法不但可以应用于新建结构,还可以用来加固原有结构。在预应力使用早期,体外预应力筋已被应用于桥梁建设,不过,由于当时技术条件的制约,这种方法在20世纪50年代几乎被人们放弃了。抗腐蚀(纤维增强塑料)索,高性能钢索以及体外索防护系统的发展,为体外预应力技术的再次兴起提供了有利的条件。
使用体外预应力技术的桥梁工程具有以下优点:1)由于板内没有安装管道,减小了板的厚度,从而减轻了桥梁的重量;2)预应力索安装简便;3)易于检查预应力索,有利于索的养护;4)预应力索的替换或者再次张拉成为可能;5)大大地缩短施工工期,特别是使用预制分段拼装方法施工的桥梁。体外预应力技术广泛应用于混凝土桥梁建设中。并已被用于高速公路和高架铁路分段预制桥梁建设。体外预应力技术另一个极具潜力的用途是对原有混凝土结构进行加固与修复。近年来,该技术已应用于许多新型结构中,其中包括:在大偏心结构设置体外预应力索以提高结构的受力性能,可以被应用于由混凝土翼缘与波形钢腹板构成的组合结构之中,高性能轻质材料的使用减轻了结构的自重。
三、施工工艺
预应力混凝土桥梁的发展与施工技术的发展是密不可分的,施工技术水平直接影响桥梁的跨径,线型,截面形式等。预应力混凝土连续梁在初期大多采用满布支架法施工,其跨度一般在40以内,且施工周期长,施工用料多。60年代预应力混凝土桥梁引入悬臂施工法以后,预应力连续梁桥得以迅速发展,其跨越能力达200以上,适用范围也不断扩大。悬臂拼装法将大跨桥梁化整为零,施工简便,拼装工期短,速度快,特别对于多跨长联桥(跨度在100以内)是一种效率高而且经济的施工方法。预应力连续梁的施工方法还有顶推法,移动模架法,逐孔架设法等。近年来由乌克兰的工程师发明的新型预应力技术是介于先张拉法和后张拉法之间的工艺。它是在浇捣混凝土尚未凝固的时候施加预应力,混凝土在压力的情况下固结。施加这种预应力需要用特殊的可滑动的模板及能把压力传给混凝土的装置。它可使同样配筋率情况下梁的承载力提高25-34%,柱的承载力提高75%,抗裂度不变。该方法已在重达30吨的桥梁结构中使用。
四、预应力混凝土结构抗震问题
当前国际混凝土结构工程界对预应力混凝土结构的抗震问题给予了重视。日本在1995年神户大阪地震之后,结合混凝土结构(包括预应力混凝土结构)在地震中的实际表现进行了调查并作了大量研究工作,其它国家也作了不少研究工作。研究表明预应力结构在地震区是能够应用的,和普通钢筋混凝土结构一样,需要的是合理的设计和施工。采用竖向预应力加固普通钢筋混凝土结构可提高结构抗震性能。采用竖向预应力的混凝土结构,可以提高结构抵抗水平荷载的能力,并在地震之后又能很快的复原。在地震作用下,预制的预应力混凝土结构会发生屈服,产生塑性铰,提高整个结构的延性和耗能能力而避免损坏,因而具有良好抗震性能。
五、展望
为适应我国经济的发展,缓解交通问题给人们生产生活带来的不便,预应力混凝土结构的应用范围将更加广阔,因此我们应加强提高预应力技术水平的科研工作。和发达国家相比,我们预应力混凝土工程的研究相对落后。凭借我们已有的强大队伍,和一些单位在预应力技术推广应用中的创收实力完全可以承担和完成这项重要的科研任务。同时,设计和施工的分离也是影响我国预应力混凝土结构迅速发展的因素之一。因此有必要成立大型强而有力的预应力混凝土工程公司,承担重大预应力混凝土工程,并担负新技术开发研究,并做好与设计和施工之间的联系,以提高我国的预应力技术水平。
参考文献
[1]项海帆.21世纪世界桥梁工程的展望.土木工程学报,(33):3.
[2]项海帆.桥梁工程的宏伟发展前景.桥梁漫笔.北京中国铁道出版社,.
[3]中国公路学会桥梁与结构工程学会.中国公路学会桥梁与结构工程学会论文集.北京:人民交通出版社,
篇2:桥梁预应力混凝土现状与发展论文
桥梁预应力混凝土现状与发展论文
简介: 本文从组成混凝土的材料,张拉技术和施工方法及结构抗震性能上的发展状况来进行阐述,提出了提高预应力混凝土工艺水平的建议.
关键字:混凝土 钢材 施工工艺 抗震性能
引言
预应力混凝土是在第二次世界大战后迫切要求恢复战争创伤,从西欧迅速发展起来的。半个多世纪以来,从理论,材料,工艺到土建工程中的应用,都取得了巨大的发展。尤其是随着部分预应力概念的逐步成熟,突破了混凝土不能受拉与开裂的约束,大大扩展了它的应用范围。目前预应力混凝土已成为国内外土建工程最主要的一种结构材料,而且预应力技术已扩大应用到型钢,砖,石,木等各种结构材料,并用以处理结构设计,施工中用常规技术难以解决的各种疑难问题。我国预应力混凝土的起步比西欧大约晚,但发展迅速,应用数量庞大。我国近年来在土木工程投资方面,建设规模方面均居世界前列。在混凝土工程技术,预应力技术应用方面取得了巨大进步。近来二三十年来,我国预应力混凝土桥梁发展很快,无论在桥型,跨度以及施工方法与技术方面都有突破性发展,不少预应力混凝土桥梁的修建技术已达到国际先进水平。本文着重从其组成材料和特性上探讨预应力混凝土发展现状及前景。
混凝土
从我国已建成的预应力混凝土桥梁来看,大多都采用40~50混凝土,进而采用减水剂等添加剂制备塑性混凝土,并发展了泵送混凝土工艺。随着桥梁跨度的增加,为减少桥梁结构的自重,混凝土逐渐向高强,轻质方向发展。日本早在70年代采用80混凝土修建了几座跨径为45的简支预应力混凝土铁路桥,德国在主跨136的富林格尔桥上采用了轻质混凝土。我国目前在高强,轻质混凝土方面已经有所成就。如建设中的重庆大佛寺长江大桥,是一座主跨450米的双塔双索面预应力混凝土斜拉桥。由重庆大佛寺长江大桥试验忠心研制成功的60微硅粉高强混凝土首次在该桥主梁浇注使用。作为混凝土的改性材料,微硅粉高强混凝土具有易浇注,整体密实,长期稳定及强度高等特点,可提高建筑的内在质量,在桥梁建筑市场上具有极大的推广应用价值。
钢材
目前使用的预应力钢材主要有高强钢丝,钢绞线及高强度粗钢筋三大类。桥梁上使用的预应力钢材一直在朝着高强度,低松弛,大直径的方向发展。80年代中期以前,我国的`预应力钢材的性能比国际上落后较多,近20年差距逐渐缩小。预应力钢材的生产过程由于工厂的不断改进而成为性能更好,更经济的材料。为提高效率,近年来,材料强度有所增加,但在某些情况下,强度的增长是以降低材料的延性与韧性为代价的。强度较高的预应力钢材,有时会增加氢的应力腐蚀的危险。这些不利的特性应予以重视。新型材料如纤维增强塑料,过去主要用于航天和航空工业,现已进入建筑工业。采用这些材料主要由于下列优点:在各种环境下具有耐久和抗腐蚀的特性,重量轻,高强度和无磁性等性能。纤维增强塑料可用作预应力与非预应力材料。这些材料具有线弹性的应力-应变关系,直到拉断。它们的性能与钢筋和预应力钢材性能不同,还需要采用新的设计方法。自从1939年法国首创式体系与比利时首创体系后,预应力技术实现了从先张到后张的进步,为各种大跨预应力结构的发展开辟了道路。预应力锚具与所锚固的预应力筋相对应,分为粗钢筋锚具,钢丝束锚具及钢绞线锚具3类。近年来用于钢绞线锚固的群锚体系,被广泛采用。随着质量地不断提高,其锚固性能也越来越好。使用时可根据需要由多根钢绞线组成一束,整束张拉,国内目前已发展到1200。大吨位预应力钢束的采用大大简化了后张拉工艺。对于采用悬浇施工的桥梁,每一循环预应力束数可大大减少,且通过预应力束平弯使锚点位置在断面上的布置固定,大大节省了穿束,张拉,压浆等工序所用的时间,从而加快施工进度。另外采用大吨位预应力束,布束容易,经合理选择后可以做到因不易布束而加大结构尺寸,造成材料浪费,可减少繁杂的锚固齿块,便于简化模板,加快工期。无粘结预应力筋是指带润滑防锈涂层的后张预应力筋,施工时这种预应力筋可以和普通钢筋一样直接安装在模板中。无粘结预应力筋无需预留孔道,后期穿束,压浆等工序并可节省材料,加快施工进度。因此具有施工简便,施工效率高等优点。但其强度和刚度与相应的有粘结预应力筋相比稍低。从耐久性能看,应对其防锈及认真处理锚具封端。有粘结预应力筋由于压浆工艺问题也存在耐久性问题,预应力管道压浆往往存在压浆不满或不密实等问题,由此可能导致的预应力筋锈蚀问题不容忽视。在我国无粘结预应力筋在大跨径桥梁上的应用正日益增加。无粘结筋因其自身的优点将会越来越受到重视,但关于其强度和耐久性问题仍然需要进一步加强研究,不断完善。体外索在预应力混凝土结构中的使用是近来建筑工业发展的方向之一。用体外预应力的方式修建混凝土桥梁在国际上已有近90年的历史。但早期因防腐工艺不完善,造价高等原因,取得的效果并不理想。但自80年代以来,由于技术的进步,体外预应力技术几经改进后,日趋完善,其应用也越来越多。从预加应力方式来看,它把绝大部分的预应力钢束布置在混凝土截面外,通过锚固端和变向装置来传递预加应力。该方法不但可以应用于新建结构,还可以用来加固原有结构。在预应力使用早期,体外预应力筋已被应用于桥梁建设,不过,由于当时技术条件的制约,这种方法在20世纪50年代几乎被人们放弃了。抗腐蚀(纤维增强塑料)索,高性能钢索以及体外索防护系统的发展,为体外预应力技术的再次兴起提供了有利的条件。使用体外预应力技术的桥梁工程具有以下优点:1)由于板内没有安装管道,减小了板的厚度,从而减轻了桥梁的重量;2)预应力索安装简便;3)易于检查预应力索,有利于索的养护;4)预应力索的替换或者再次张拉成为可能;5)大大地缩短施工工期,特别是使用预制分段拼装方法施工的桥梁。体外预应力技术广泛应用于混凝土桥梁建设中。并已被用于高速公路和高架铁路分段预制桥梁建设。体外预应力技术另一个极具潜力的用途是对原有混凝土结构进行加固与修复。近年来,该技术已应用于许多新型结构中,其中包括:在大偏心结构设置体外预应力索以提高结构的受力性能,可以被应用于由混凝土翼缘与波形钢腹板构成的组合结构之中,高性能轻质材料的使用减轻了结构的自重。
施工工艺
预应力混凝土桥梁的发展与施工技术的发展是密不可分的,施工技术水平直接影响桥梁的跨径,线型,截面形式等。预应力混凝土连续梁在初期大多采用满布支架法施工,其跨度一般在40以内,且施工周期长,施工用料多。60年代预应力混凝土桥梁引入悬臂施工法以后,预应力连续梁桥得以迅速发展,其跨越能力达200以上,适用范围也不断扩大。悬臂拼装法将大跨桥梁化整为零,施工简便,拼装工期短,速度快,特别对于多跨长联桥(跨度在100以内)是一种效率高而且经济的施工方法。预应力连续梁的施工方法还有顶推法,移动模架法,逐孔架设法等。近年来由乌克兰的工程师发明的新型预应力技术是介于先张拉法和后张拉法之间的工艺。它是在浇捣混凝土尚未凝固的时候施加预应力,混凝土在压力的情况下固结。施加这种预应力需要用特殊的可滑动的模板及能把压力传给混凝土的装置。它可使同样配筋率情况下梁的承载力提高25-34%,柱的承载力提高75%,抗裂度不变。该方法已在重达30吨的桥梁结构中使用。
预应力混凝土结构抗震问题
当前国际混凝土结构工程界对预应力混凝土结构的抗震问题给予了重视。日本在1995年神户大阪地震之后,结合混凝土结构(包括预应力混凝土结构)在地震中的实际表现进行了调查并作了大量研究工作,其它国家也作了不少研究工作。研究表明预应力结构在地震区是能够应用的,和普通钢筋混凝土结构一样,需要的是合理的设计和施工。采用竖向预应力加固普通钢筋混凝土结构可提高结构抗震性能。采用竖向预应力的混凝土结构,可以提高结构抵抗水平荷载的能力,并在地震之后又能很快的复原。在地震作用下,预制的预应力混凝土结构会发生屈服,产生塑性铰,提高整个结构的延性和耗能能力而避免损坏,因而具有良好抗震性能。
展望
为适应我国经济的发展,缓解交通问题给人们生产生活带来的不便,预应力混凝土结构的应用范围将更加广阔,因此我们应加强提高预应力技术水平的科研工作。和发达国家相比,我们预应力混凝土工程的研究相对落后。凭借我们已有的强大队伍,和一些单位在预应力技术推广应用中的创收实力完全可以承担和完成这项重要的科研任务。同时,设计和施工的分离也是影响我国预应力混凝土结构迅速发展的因素之一。因此有必要成立大型强而有力的预应力混凝土工程公司,承担重大预应力混凝土工程,并担负新技术开发研究,并做好与设计和施工之间的联系,以提高我国的预应力技术水平。
参考文献
[1]项海帆.21世纪世界桥梁工程的展望[].土木工程学报2000,(33):3.
[2]项海帆.桥梁工程的宏伟发展前景.桥梁漫笔[].北京中国铁道出版社,1997.
[3]中国公路学会桥梁与结构工程学会.中国公路学会桥梁与结构工程学会论文集.北京:人民交通出版社,2001
篇3:预应力混凝土桥梁施工技术研究论文
预应力混凝土桥梁施工技术研究论文
1引言
不同的环境需要不同类型和功能的桥梁来满足当前的经济发展以及人民生活的需要。同样,无论是哪种桥梁,随着时代的进步,将要面临的挑战、克服的困难也会不断增多。因此,更加安全可靠,稳定耐用,节省钢材,能够降低施工费用和养护费用的预应力混凝土桥梁自20世纪30年代出现至今其应用范围日益扩大,施工技术也逐步成熟完善并得到创新,成功地缓解了交通问题造成的各种不便,在社会建设中发挥了积极的作用。可以说在未来的发展中,预应力混凝土桥梁仍是施工单位在许多地区进行施工的首选,因此,为了帮助施工单位提升自身预应力混凝土桥梁的施工质量,本文将对施工中的技术要点进行简要分析。
2施工前准备
2.1严把预应力桥梁施工图设计质量
无论进行何种施工建设,图纸的设计始终是后续工作安全进行的基础环节,预应力混凝土桥梁也不例外。为了保证施工安全,设计人员务必深入施工现场进行全方位的考察,根据施工现场的实际情况进行施工图设计,并同技术人员、施工人员、监理人员进行综合评议,在确保施工方案科学性和可行性的前提下方可投入使用。
2.2严把材料质量关
施工材料的选择不但决定了工程施工与使用的安全,而且也是桥梁整体工程成本的重要影响因素,因此,施工单位应做好材料的选择工作,严把材料质量关。施工单位应选择优质厂商生产的并与设计图要求相符的混凝土,并对其进行再三检测,保证其各项指标都达到相关标准才能进行后续的施工工作。
2.3严把施工设备选择关
为了确保施工过程中拉伸作业的精准性和可靠性,必须保证预应力锚具以及千斤顶等施工设备选择的合理性和科学性,即选择高强度的预应力钢材和承重超出设定数量1.2倍的千斤顶[1]。对于压力表、水泥浆搅拌机等其他设备的选择,应确保其安全性和合理性,同时,可以有意识地使用新型设备,以提高施工效率和施工质量。
3施工中的技术要点
3.1水泥浆的制作
在配置水泥浆的过程中,要注意相关材料的混合比例,严格控制泌水率,制作后及时对水泥浆的抗压强度、抗折强度以及温度等因素进行分析检测,令其满足预应力桥梁的施工要求。
3.2选择科学的施工技术
预应力混凝土桥梁施工技术在长期的使用中不断被丰富完善,目前,业内主要使用的技术是预制装配整体施工技术、顶推施工技术、移动模架施工技术、悬臂施工方法等[2]。不同的技术有不同的侧重点,需要施工人员针对实际情况进行具体的分析,最终选择合适的施工技术。以应用范围广,对交通影响最小的顶推施工技术为例。该技术是沿着纵轴方向开辟预制场地,采用分段浇筑的方式进行桥身施工,当所有节段浇筑完成后,采用纵向应力把所有节段连成一个整体,再采用水平液压千斤顶进行顶进施工,目前,该技术在等截面连续梁施工中应用较多[3]。在实际施工中要最大限度地保证滑动装置和千斤顶的同步前进,而一旦连续桥跨度超过50m时,要及时设置临时支墩并换用单向顶推方式,以降低架设过程中由于施工负荷造成的桥梁变形损害。
3.3张拉工作的施工技术要点
所谓的预应力张拉就是在构件中提前施加拉力,使被施加预应力张拉构件承受拉应力,进而使其产生一定的形变,以抵消钢结构本身承受的一部分荷载,以提高桥梁的承载力。可以说这项工作的质量直接影响最后预应力混凝土桥梁的安全质量和使用寿命。在进行张拉工作前,应当做好清洗工作和检查工作,确保预应力管道及锚口的干净、无锈蚀,确认施工所需的相关材料和设备满足设计要求和施工需要,对不合格的混凝土进行及时的调整。在张拉过程中,要确保施工人员遵守相关规章制度,以科学规范的操作和熟练的.技术保障张拉工作的顺利进行,从而保证预应力混凝土桥梁的施工质量。在张拉过程中,要合理分配并控制各级张力并精确记录,保证钢束处于绷紧状态,锚具与千斤顶处在同一水平面上,并保证钢束中每一根钢绞线受到的拉力相当,避免钢绞线相互缠绕。同时,张拉全程要有技术人员进行监督,一旦出现滑丝、断丝或张拉实际长度与理论长度超出±6%的情况都要停止施工,寻找原因,解决后方可继续施工。为了避免出现问题导致张拉工作停摆,延长施工时间,施工人员在进行以下工作时应有意识地进行反复探查分析。(1)结构截面尺寸的计算,由于其结果直接与预应力张拉的伸长值有关,是预应力混凝土桥梁变形结构的内在因素,因此,在分析计算时,要对设计数值和实际截面大小进行对比,准确把握构件截面的尺寸大小,以最大限度地降低结构截面尺寸出现的偏差,提高计算的科学性和准确性。(2)穿束前,预应力钢束必须按规范要求进行检验,编束,正确绑扎,以防止出现拉丝滑丝等情况,对不合格的钢绞线要及时进行更换。(3)选用合适的限位板并使用定型模板,将锚垫板准确牢靠地进行固定以避免锚垫板拉裂。
3.4孔道压浆工作的技术要点
为了避免由于出现压浆不足或漏浆现象导致的预应力混凝土桥梁质量问题,在进行压浆工作前要对锚具及夹片周围用原子灰进行认真封堵,防止从夹片周围漏浆,影响孔道压浆密实度。在压浆过程中,要保证水泥浆的检测强度超过325MPa,稠度在14~18s。同时,压浆要保证从低向高的施工顺序并确保连续不断地工作。结束后,准确检测浆体的密实度,对于不达标的部分,在20min后进行第二次压浆工作直至合格为止。在压浆工作完成后,需要对需要封锚的锚具进行封闭,以避免由于锚具裸露出现锈蚀等现象影响桥梁质量。具体来说,封锚时要做好锚具周边的清洗工作,保证梁体长度以及端梁及内部构件的位置角度等因素符合设计标准的要求;在对梁端混凝土凿毛后,设置不变形、准确牢固的钢筋模板以进行混凝土浇筑的封锚工序。
4结语
桥梁建筑施工安全不可小觑,因为桥梁的施工质量直接影响人民群众的生命安全,左右着经济建设的质量效果,因此,在预应力混凝土桥梁施工过程中要针对可能出现问题的环节进行严格控制,选择优质的混凝土进行施工,坚持选用科学合理的施工方案,将每一道工序都高质高效地完成,并主动进行技术工艺上的创新,从而提升预应力混凝土桥梁的整体质量水平。以此推动我国桥梁建筑行业的不断发展完善,为我国绿色可持续发展建设作出应有的贡献。
作者:刘高锋 单位:石家庄公路桥梁建设集团
参考文献:
【1】向木生,张世飙,张开银,等.大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术[J].中国公路学报,(4):41-45.
【2】周兵.预应力混凝土桥梁施工技术要点[J].低碳世界,(22):234-235.
【3】贾秀梅.预应力混凝土桥梁施工质量控制要点[J].交通世界(建养机械),(Z1):146-147.
篇4:大跨度预应力混凝土桥梁施工技术论文
通常所说的预应力技术,指的就是为了防止在施工当中混凝土太早的产生裂缝而在施工中预先对构件提供必需的压应力,即针对构件的受力形式对其首先提供一个马上要承载的反作用力,利用该压应力的施工抵消其在使用中受到的荷载拉应力,这不但能够很好的去除结构荷载,并且可以高效的提高构件的强度、刚度以及那就行,在改进谐振以及弹性变形的前提下确保桥梁施工可以高质量完成。预应力混凝土结构,指的就是在对构件提供荷载以前,对其提供压力,利用提早对钢筋混凝土压应力的提供使其具备一定的应力情况,该种应力分布的`大小以及规律,可以高效的抵消由荷载作用而引起的开裂,或者降低裂缝的开裂情况,该种结构就是我们所说的预应力混凝土机构。通过施加预应力,可以高效的确保对于混凝土缺点的克服,提高整体刚度以及结构的承载力,并且还可以限制混凝土开裂。在预应力混凝土结构的施工过程当中,很多施工企业会使用机械张拉高强钢筋对于结构提供张拉荷载,使得混凝土受到偏心压力,采用该种方法在混凝土结构当中形成张拉应力。经过该种方法之后,两种材料都可以在混凝土结构当中充分发挥自身的力学性能,并且可以防止产生构件裂缝,跟一般的混凝土材料相比较来说,可以在提升刚度的前提下使得结构更具备耐久度。
3影响因素探究
3.1桥梁结构的参数确定
桥梁结构参数对于大跨度桥梁施工具备显著的直接影响,横截面积、预应力、材料质量以及混凝土材料等都应该注重桥梁的结构参数,需要开展更为严格的掌控。
3.2温度参数的改变
温度的改变将会对大跨度预应力混凝土发挥非常大的作用,乃至会让结构发生变形。桥梁构件变形跟附加应力成正相关,但是附加应力的大小又跟温度改变的程度成正相关,也就是说,温差越大,桥梁结构所得附加应力将会越大,也更容易产生变形。所以,设计者应该对于温度的改变具备更好地把控,尽量降低温度对于桥梁结构带来的影响。
3.3监测中所存在的误差
为了确保桥梁施工的质量,应该对施工过程开展实时的监测,还应该保证监测误差不可以太大。因为大跨度桥梁施工技术是比较复杂的,所以在施工当中会存在很多的不确定因素,导致经常会产生数据上的误差。应该对检测设备开展定期的养护,不断提升监测人员的技术水平,让监测的数据更加准确。
篇5:大跨度预应力混凝土桥梁施工技术论文
1.1对桥梁结构变形的控制
为了防止桥梁结构在具体施工当中跟设计发难产生比较大的误差,进而引起桥梁结构变形,应该更好地把结构尺寸以及设计尺寸限制在科学的范围当中。结合有关的行业规范,梁的长度误差不可以超过5mm,板的长度误差不能超过10mm,箱梁顶面宽度需要控制在30mm之内,板跟梁的高度偏差需要控制在5mm以内,支座中心到中心跨度之间的误差不能超过20mm。
1.2桥梁结构应力的控制
关于桥梁结构应力的控制,可以让施工人员使用压力表、张力测试器以及千斤顶等设备对桥梁结构的应力开展检测,压力表的精准度应该超过1.5级;预应力钢筋就能够使用应力控制的对策进行检测,然后结合伸长的数值开展比对。
1.3桥梁结构稳定的控制
要想保证桥梁结构的稳定程度以及安全程度,进而让桥梁的质量能够达到预期,预应力混凝土桥梁可以使用轴心压公式开展测算,进而得出其能否达到行业的具体规范,是否具备充足的安全性以及稳定性。
篇6:大跨度预应力混凝土桥梁施工技术论文
4.1技术准备阶段
技术准备阶段首先应该针对桥梁结构有一个整体的了解,结合具体情况制定不同的结构规划,对于桥梁的受力情况开展更好地控制,施工过程当中也需要具备详细的施工流程。可以使用线性控制技术,对桥梁的预拱度开展整体考量,对桥梁的预拱度进行精确的控制。此外,还需要对桥梁的形状开展科学的选取,在当前,我国对于槽型以及T型截面所使用的范围比较广,然而在大跨度预应力混凝土桥梁当中很少会用到。大跨度预应力混凝土桥梁想要提升整体承载力度,可以采取变截面的方式,这样在提高整体承载力的同时还可以降低投入。桥梁的具体形状应该结合具体施工情况开展综合考虑。
4.2施工材料的控制
施工材料对于桥梁具备十分关键的影响,近几年来,许多的桥梁安全是事故都是由于建筑所选择的材料质量有问题、技术不符合规范、后期养护工作不完善所带来的。有关的单位应该对于施工当中的材料具备充足的重视,保证施工材料质量符合规定。在大跨度预应力混凝土桥梁的建设当中,应该本着“优质”、“高效”的准则开展施工材料的选取,还需要定时对材料开展检测,尽快替换不合格的材料。
4.3钢筋防腐
在大跨度混凝土桥梁的施工当中,需要首先选取具备优质防腐以及防水性能的钢筋,重点是在混凝土桥梁钢筋防腐蚀以及锈蚀方面来探讨的,与此同时,该种选取方法能够防止混凝土桥梁钢筋内部产生问题。另外,避免钢筋腐蚀也能够采取有关的电化学防范方式,在具体施工当中即使不常见,但是仍然具备参考价值,在某种意义上能够更快的改善钢筋的腐蚀问题。
4.4预应力孔道的施工控制
纵向以及横向预应力孔道重点是使用预埋塑料波纹管开展成孔的,在装设波纹管以前需要将检查工作开展到位,确保保温管没有污垢、不会开裂。一定要结合设计图纸将预应力管道埋设到位,确保管道的立面以及平面的精准性。在装设波纹管的时候,需要把钢筋和波纹管进行固定,接下来把定好位置的钢筋与腹板钢筋绑扎到一起,在箍筋上把定位筋的横向钢筋进行焊接,确保结构具备一定的稳定性,避免其发生位移。
4.5大跨度预应力混凝土桥梁水下基础质量的控制
大跨度混凝土桥梁水下工程的施工重点使用双壁钢围堰的方法。当前来说,具体施工当中经常会使用到的双壁钢围堰结构重点包括三个构成部分,分别为外部构成、内外壁连接刚性支持以及内部构成等。作为双壁钢围堰结构的底端最为明显的特点,斜向刃角可以保证施工可以更快的开展,与此同时,该种构成可以更好地起到防水以及防土的效果。
5结语
综上所述,随着我国社会经济的不断进步,推动了我国桥梁工程的发展。大跨度预应力混凝土桥梁施工技术慢慢获得了更为广泛的使用范围。然而,因为施工工序繁琐、技术复杂,所以在具体施工当中,需要根据桥梁工程的建设需求,将施工当中的每个要点与环节考虑到位,提高对于稳定性以及应力的控制度,确保施工的质量。
参考文献
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篇7:预应力桥梁工程技术论文
预应力桥梁工程技术论文
一、预应力桥梁施工
预应力桥梁从施工程序上大致可分为处理路基,搭设支架、支座,支架预拱度设置,制作安装模板,支架预压,安装钢筋、波纹管、钢绞线,混凝土施工,预应力张拉,孔道压浆,封锚,拆除、支架模板这样一个施工步骤。
1、处理地基、搭设支架支座和支架预拱度设置:通常地基处理范围包括即将从事施工的桥跨与桥宽的整体范围。在地基处理上首先要将施工桥梁占地的范围进行彻底平整、并碾压达规定数据标准。然后回填地面高程距箱梁底高程达要求高度,回填桥墩标高各达相应规定高值,确保支架在施工中保持牢固。地基回填后,开挖好排水通道。支架多采用四体品字形双层结构排列,底部垫上水平方石木并与地面之间铺石屑找平,支架之间用钢管将门架纵横交叉连结起来,内部与外侧均用钢管作成剪刀撑,同时要用钢丝绳对称斜拉加以固定,并在箱梁的肋板、横隔板处加密支架,而在悬臂板处可适当减少一些。在上托顶架铺设完方木后,进一步调整搭设支架高度,利用上托调整预拱度,随后在墩柱及台身上用经纬仪准确测出支座中心点位置,按设计图要求安装支座。按照预拱度计算公式:f=f1+f2,梁的跨中位置设最大值,按抛物线形式进行分配,算出各点的预拱度值以后,通过支架上的可调丝杆顶托或底座对底模进行进一步细致调整。
2、制作安装模板、支架预压和安装钢筋、波纹管、钢绞线:完成支座安装以后,按照图纸规定尺寸进行加工并安装箱梁底模板,模板接缝嵌填海绵条,设置斜撑、压脚。安装前,要求细致检查模板是否变形或污染,同时要确保箱梁的标高符合设计标准要求。预压完成后卸去砂包,清洗模板涂刷脱模剂,再次测量标高并调整底板。支架搭设完成后,对支架进行预压,荷载规定不小于梁体钢筋混凝土重量的1.2倍,要保证荷载分布与现浇箱梁重量分布一致,设置足够的观测点,严格按照装卸要求分三次装卸,预压时间要保证,每个观测点在加卸载过程中均要观测,保证观测结果在规定技术数值以内,则可以认为地基沉降基本稳定。
3、安装钢筋、波纹管、钢绞线和混凝土施工:调整完底板,分两次按照操作规定安扎钢筋,然后进行波纹管,钢绞线安装,完成后再绑扎肋板钢筋。钢筋、波纹管、钢绞线处置完毕就进入混凝土搅拌、浇筑及养生环节。配料上严格控制,按照砼配合比搅拌。箱梁混凝土分两次浇筑,底板、肋板混凝土由低向高浇筑,第二层混凝土由中间向两边均匀摊铺至设计标高,并由低向高推进。采用插入式振捣器振捣密实,采用覆盖养生。
4、预应力张拉和孔道压浆:混凝土强度达到设计强度95%后,且龄期大于7天后可进行张拉,在保障仪器设备无故障的情况下,钢束张拉按照设计图纸提供的张拉顺序和张拉控制应力进行,检测过程要互相配合、认真操作并做好相关记录。为了避免预应力筋锈蚀,施加预应力后,尽早进行孔道压浆,压浆采用规定水泥,保证龄期不超,水泥浆水灰比达标,水泥浆稠度控制合适。压浆过程中要注意温度并严格按操作程序进行。
5、封锚和支架、模板的拆除:当灌浆完毕后,将外露部分锚具进行清洗,将端面混凝土凿毛绑扎钢筋。锚后钢筋网与预留钢筋点焊一体,然后安装模板,浇筑混凝土,压浆封锚后,待压浆强度达到80%后,拆卸支顶架,在压浆强度达90%及封锚完成后拆除所有支架。拆除支架时从跨中开始对称向两头均匀拆卸,以便使桥体重量对称,均匀地由两端支座平均承担,同时预防箱梁因受力不均匀产生裂纹。
二、施工过程中应注意事项和具体施工方法
在施工工程中,常常由于某个环节的疏忽,而导致整个施工过程功亏一篑,所以应该在施工中做到胆大心细,避免失误,同时要掌握基本的施工方法,在确保安全有序施工的同时,保证工程先施工质量。
1、严格检验施工材料质量。施工材料的选用上,要充分达到设计要求标准,甚至强度和质量要完全超出施工所需的质量标准要求。主要是在钢绞线的选用上,要选用有相关资质证明或质量证明凭据的钢绞线,严格杜绝不达标准的材料进入施工现场。首先选用材料从材料外观上看,没有外观损伤是最基本的,同时严重腐蚀扭曲变形等情况也不符合施工要求。其次是技术指标上,钢绞线规定质量必须达到甚至于超过现行GB5224-85标准的相关规定,达到186Mpa的质量技术条件标准要求,经机械性能的检验后能够符合施工标准。
2、严格按照技术工艺要求施工。在切割钢绞线时,要使用专用的钢绞线切割设备,切割前要确保切口两段绑扎牢固,避免切割作业过程中,绞线松散迸起伤人,钢绞线编束时,要严格按照编束要求,测量好区段间距的具体数值,按照设计图纸顺序要求编束编号。用于施工的波纹管管径和质量要达到设计要求,在搬运材料或施工过程中,要有效防止电焊火花触及到波纹管或钢绞线钢束表面,同时金属套管和梁头锚垫要保持与钢束的垂直角度。
3、按照施工程序统筹施工方法。要严格按照施工程序,有条理、有步骤地根据施工现场实际情况,采取科学的施工方法,统筹安排施工进度。常用施工方法有制孔、穿束、砼浇灌、张拉和管道压浆等。制孔大致需要制作定位图、安装定位网、安装波纹管、设置排气孔几个步骤。穿束和砼浇灌施工中要注意振动器的正确使用操作方法,避免振动器与波纹管的撞击。张拉时要注意砼强度和对称施力,把握好初张拉和力量控制。质量要求要将钢绞线伸长值与计算值误差控制在6%以内,钢丝断束不超过1根。钢绞线锚固除保留5cm外,多余部分剪切掉并用水泥包封。在管道压浆施工中,除严格控制张拉结束时间外,压浆水泥水灰比控制要严格。同时确保在锚具出浆门出浓浆时方可关闭,孔道进浆的阀门,要保证压力达到0.6--0.7Mpa,并持续2分钟后在无漏水的情况下方可以关闭。
三、预应力桥梁病害防治
近年来,由于道路承重量不断加大,一些预应力桥梁也不同程度上出现了许多新问题,究其原因,除了施工时必要的技术检测手段、仪器等方面存在欠缺外,最重要的当属材料的质量和施工质量导致的病害最为突出。一般预应力桥梁病害最常见的有两类:一是混凝土发生开裂,如箱梁竖向上开裂、箱梁底板纵向上开裂、箱梁腹板等不同方位出现斜裂缝等;另一类是主跨的跨中下挠幅度过大,出现了垮塌迹象。引起这些病害的原因总体可以归结为以下几个方面:
1、灌浆不密实:这样直接导致管道内预应力筋产生了锈蚀,进而影响了力筋强度和预应力值,使梁体出现裂缝和下挠现象,同时在绞线安装以后,未能够及时进行灌浆施工,导致灌浆前就已经发生锈蚀,进而造成预应力损失,致使梁体产生裂缝、下挠或断裂现象。防治方法是要求安装后24小时内必须灌浆,如不能则必须采取防腐蚀措施。
2、受力不均匀:由于单根穿束,容易造成预应力筋的打绞,不能达到受力均匀,张拉后同束中各根预应力筋有效预应力严重不均,其它各束绞线有的'可能已处于屈服阶段,由此严重影响预应力筋的有效性和使用寿命,造成了梁体下挠、断裂。防治方法是要求安装施工过程中必须使用质量合格的材料,并且严格按相关技术要求施工。
3、避免质量问题,监理工作人员责任重大。作为工程监理人员,必须充分具备两个方面的基本素质。一是具备专业素质。一方面要对预应力桥梁工程施工的每一环节做到心中有数,施工步骤明了清晰,施工进程了如指掌。另一方面要熟练掌握相关的技术标准和技术要求,这样在质量监督和测量工作中才会得心应手。二是具备责任素质。要有强烈的责任心和高度的责任感,要以高度的敬业精神投入到监理工作中,随时随地对施工情况进行跟踪指导,及时纠正不符合质量要求的施工行为,同时以专业的角度有效避免施工安全事故的发生,保证施工按计划有序进行。只有具备了这两种基本素质,才能够有效保证施工质量,达到保证工程质量的目的。
篇8:预应力混凝土建筑结构论文
一、我国预应力混凝土技术发展现状
1我国预应力混凝土的发展成果
(1)新材料的应用解决了原来钢材强度低,供不应求的局面。通过进口的方式,材料的强度级别基本上可以说是提高到了国际的先进水平,而且年产量在15万吨以上。基本可以满足国内发展的需要,并且超出的部分可以进行出口。所以说新材料的应用对于我国混凝土的发展有很大的促进作用。
(2)预应力施工中的关键技术得以解决。我国现在已经能够自主生产千斤顶、各类锚具等等。锚具的产量也十分高,可以说在世界上也占有一定地位,生产量在国际领先,基本解决施工中的关键技术问题。
(3)规范规程已经基本配套。在现在这样好的发展形势下,我国已经初步的制定了很多相关的规定,基本上能够满足设计的需要,至少能为工程的设计提供一些参考,也对工程的安全性提供了强有力的保障。
(4)建造了一大批具有国际先进水平的结构。因为预应力的混凝土结构比较结实和耐用,有很多优点,所以我国很多高难度的建筑都使用预应力混凝土的结构。比如说比较有名的杨浦、南浦大桥、上海电视塔等等。在某种程度上说明我国在预应力混凝土的使用上已经在进步,并且逐步培养高水准的设计施工队伍。这样对于预应力混凝土的应用也有很好的促进作用。根据不完全的统计,我国在无粘结的预应力混凝土方面发展的很快,无粘结涂包的生产线就已经有30多条,年涂包量超过1吨。
2我国的预应力混凝土技术弱于国外
(1)设计总体水平有差距。对于预应力混凝土的特点我们还不能很好的掌握,所以说我们还在摸索阶段,而且我们的混凝土标准程度也不高,在国际上还没有达到平均水平,而且在单位建筑面积内统计使用的钢材的数量在很大程度上高于国外的基本标准,所以从某种程度上来说,设计理念和规范还有待完善和补充。
(2)预应力房屋建筑结构形式单一,造价普遍偏高。我国现在拥有的预应力的建筑仍然是很古老的旧建筑,比较传统并且还是钢筋混凝土的结构模式。每一个建筑都不能够很好的应用混凝土。更没有考虑到预应力混凝土在布局上的变化。那么很自然的,在工业化生产上的优越性也都展现不出来了。我国现在的整体情况其实不容乐观,还不能很好的开发重量轻的节省材料,也不能生产耐久的构件和相关的整体结构体系。预应力的建筑形式比较单一,使用的钢铁量也特别的大,所以说还有很大的进步和发展的空间,潜力很大。
(3)预应力技术工艺水平有待提高。我国的预应力工艺水平相比较于国际水平还有一定的差距,我国目前虽然能够生产比较简单和基础的构件,比如说千斤顶、镦头器、制管机、灌浆机等建筑设备装置,但是对于整个预应力技术的工艺水平说我国整体的工艺水平很低,预应力的构件生产工艺还是比较落后。
(4)预应力混凝土的产业化程度低。除了几个比较大的工业专业厂能够生产出预应力锚夹具之外,其他的小厂家根本没有技术和水平去实现锚具的批量生产,这样一来,预应力混凝土的产业化程度就会非常低。
二、预应力混凝土在我国房屋建筑结构中的重要性
1改善使用阶段的'性能。预应力的使用能够完善很多工程,能够防止墙面裂缝的出现,即使不能阻止其出现裂纹也能延缓裂纹的产生。可以跨越大的空间,建造跨度大的结构,也可以提高构件的受剪承载力。纵向预应力的使用作用更加明显,首先在某种程度上可以延缓混凝土构件中的斜裂缝的产生,从而可以提高构件承载力。在这样的基础上混凝土构件上的荷载一旦去除,在预应力作用下就会使得裂缝完全闭合,这样就会改善结构构件中的弹性恢复能力,也能提高构件的耐疲劳强度。由于混凝土的破坏一般情况下都是因为钢筋过度疲劳,所以预应力的使用显得尤为重要和有意义。
2能充分利用高强度钢材,减轻结构自重。采用预应力技术,不仅仅可以控制结构使用阶段的性能,也能充分发挥高强度材料的潜能,使得材料发挥更关键的作用,而且采用预应力能够减轻结构自重,大大节省钢材用量,还可以减小截面尺寸和混凝土的用量,这样看来,还有很大的经济效益。
3可调整结构内力。预应力对于钢筋混凝土来说还有很关键的作用,因为它的使用能够调整结构的内力,防止变形。所以,我们常常说,预应力的使用可以解决很多结构的问题,对于建筑空间比较大的结构来说是一门不可或缺的技术。
4预应力混凝土有抗震作用。研究表明预应力结构在地震区是能够应用的,采用竖向预应力来加固普通钢筋混凝土的结构,这样可以提高抗震性能。在地震之后能够很好的复原,避免整体结构的损坏。
三、预应力在我国房屋建筑结构中应用与发展展望
1高层建筑结构中预应力混凝土发展趋向。最近的几年里,预应力混凝土的使用有很大的发展。简化了模板和钢筋工程,外墙用的装饰保温复合预应力混凝土墙板在高层建筑中的应用前景也很广阔。
2预应力工艺将进一步完善,专用产品质量提高。由于我国预应力的使用水平不及国外,所以就要对产品质量和工艺问题有更多的关注,吸取他人经验,与其他国家做交流,形成我们自己的体系。
3预应力混凝土结构的各种特性相互协调。预应力混凝土有很多比较显著的优点,所以很多超高难度的建筑都应用这种技术,但是我们也能看到我国在设计水平上还有待提高,设计理念也有待进步。主要的表现在于分析研究技术在经济效益方面的欠缺,过于强调理论,并没有考虑到怎么样才能对这样的现象进行改善,而且在某种程度上来说,对有些结构的抗裂要求过于严格,导致钢用量显著增加。由于预应力钢筋的特殊性,所以不宜考虑承受太大的地震内力,不得不承认的是这方面还有待提高。随着我国预应力混凝土设计队伍的发展壮大和设计水平的提高,相信在不久之后后,预应力混凝土在我国房屋建筑中会得到进一步的发展和运用。
篇9:预应力混凝土桥梁的耐久性研究
预应力混凝土桥梁的耐久性研究
介绍我国预应力混凝土桥梁的发展状况和国外预应力混凝土桥梁的'耐久性问题及其研究进展情况,对预应力桥梁结构耐久性受到构件混凝土开裂及钢筋锈蚀、混凝土徐变和预应力钢筋松弛致使的预应力损失、重复荷载引起的疲劳损伤等影响因素进行了分析.
作 者:陈铭军 刘小波 作者单位:陈铭军(浙江中南建设集团有限公司,浙江杭州,310052)刘小波(武汉融桥房地产开发有限公司,湖北武汉,430000)
刊 名:四川建筑 英文刊名:SICHUAN ARCHITECTURE 年,卷(期): 29(3) 分类号:U445.7+3 关键词:桥梁 耐久性 钢筋腐蚀 预应力损失篇10:试述预应力桥梁的设计、施工与展望
试述预应力桥梁的设计、施工与展望
桥梁工程又是交通网络中的重中之重,预应力桥梁具有整体性能好,结构刚度大、变形小,抗震性能好,特别是主梁变形挠曲线平缓,桥面伸缩缝少,行车舒适等优点.结合工作实际,重点阐述了预应力桥梁的设计、施工与展望.
作 者:罗来洋 蒋永 作者单位:罗来洋(艾奕康咨询(深圳)有限公司)蒋永(深圳宏亮建筑设计有限公司)
刊 名:中国科技财富 英文刊名:FORTUNE WORLD 年,卷(期): “”(10) 分类号: 关键词:预应力桥梁 设计 施工 展望篇11:预应力混凝土连续桥梁施工控制仿真分析探讨论文
在桥梁施工中,混凝土是应用最为广泛的材料。混凝土材料特性不稳定,容易受到季节气候、温度以及湿度等因素的影响。通常,在混凝土自重、桥面荷载等影响下,桥梁线性得不到很好的控制。而要使施工过程中的应力以及挠度变形得到控制,就需要计算出不同施工段桥梁的受力以及变形的理想值。为了实现桥梁工程质量的控制,对桥梁施工过程进行仿真实验有非常积极的意义。所以文章结合MIDAS/Civil、ANSYS等软件对浙江宁波地区的一座桥梁的施工全过程进行仿真分析。文章在仿真过程中涉及的方法较多,对全桥结构仿真主要通过构件分析建立详细的模型,然后运用数值分析方法获取分析结果,最后通过图形软件来获得相关定论。
1 工程概况
A桥位于浙江宁波,全长1578m,主桥为五跨(55m+3X100m+ 55m)预应力混凝土变截面斜腹板连续箱梁,长410m,引桥左侧为4跨35m预应力混凝土简装连续箱梁,右侧为5×50m预应力混凝土等截面连续箱梁十2×(7×35m)+8×35m预应力混凝土简装连续箱梁组成。设计车速100km/h,荷载汽车-超20级,挂车-120级,抗震等级为8级。该桥采用挂篮悬臂现浇法进行分段对称施工。其中,主桥混凝土箱梁采用三向预应力,张拉顺序为先纵向后横向,并按对称、均匀的原则实施。
篇12:预应力混凝土连续桥梁施工控制仿真分析探讨论文
2.1 ANSYS
该软件具有丰富的材料库以及单元库,能够对任何结构形式的桥梁进行全桥仿真分析。该软件应用可以使全桥仿真通过对各种载荷工况的组合,反映出桥梁的综合特征,如应力分布、自振频率、变形情况、地震响应、振形、失稳特征等。
2.2 GQSJ
本系统为桥梁结构设计系统,可以对不同施工段的荷载进行计算。
2.3 Dr.Br1dge
应用本系统对模拟施工中的临时支架以及挂篮设备,对桥梁结构上下部的共同作用进行分析。包括对拉索面积、施工张拉力的计算以及抗裂性、强度等计算。
2.4 MDIAS/Civil
应用本软件进行水化热分析、非线性边界分析、材料非线性分析、动力以及静力弹塑性分析。
篇13:预应力混凝土连续桥梁施工控制仿真分析探讨论文
4.1 A大桥温度场仿真分析
根据研究资料表明,温度场对桥梁的影响是比较严重的,不仅容易改变桥梁结构的承载力,也容易造成桥梁疲劳损伤,降低使用寿命。因此本部分通过MIDAS/Civil软件对桥梁结构结构应力以及挠度等进行仿真测试。为了有效地减少温度对桥梁结构的影响,本仿真选择温度场较稳定的时间段对悬臂箱梁的应力以及挠度变化进行仿真分析,混凝土温度测试选择直径d=4mm的温度传感器,设定不同天气变化对桥梁施工全过进行仿真分析。
4.2 温度场仿真结果
箱梁应力随着温度场的变化而产生明显变动。通过实测数据可以观察到当温度上升时,箱梁悬臂上缘应力迅速变大,而下缘应力变化相对较慢。通过MIDAS/Civil软件得出的计算值可以看出缘应力随温度梯度增大而增大。而其中最大压应力和最大拉应力产生在顶板和腹板的中心位置。
在温度场下,桥梁的方位、朝向等都会对混凝土结构温度造成不同的影响,而箱梁结构的底板和顶板之间温差比较明显。通过分析可以知道,梁桥易受外界温度变化的影响。
通过对实测值与MIADS/Civil软件计算值进行对比分析后,可以知道箱梁挠度随温度梯度上升而上升,随下降而下降。
5 结语
文章以A桥梁为研究对象,对预应力混凝土连续桥梁施工控制进行了仿真分析,在本仿真中,笔者还应用灰色系统理论对箱梁挠度和应力进行了拟合以及预测,由于篇幅问题,未予列出。仿真表明,在实际的施工控制中,应该注重从钢筋预应力、混凝土收缩徐变、温度应力等方面的因素开展桥梁施工。因此,文章的仿真分析对于实际的桥梁施工控制有非常现实的意义。
参考文献
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篇14:预应力混凝土连续桥梁施工控制仿真分析探讨论文
3.1 参数取值
3.1.1 混凝土质量密度。A桥仿真测试采用的混凝土质量密度取值2630kg/m3,采用MDIAS/Civil软件进行计算后得到各个阶段砼质量以及设计值。通过软件计算,只有当混凝土质量密度取值2630kg/m3时,各个阶段砼质量与设计值相近。
3.1.2 孔道偏差系数与摩阻系数。根据国内外预应力混凝土连续桥梁施工控制仿真研究中对孔道偏差系数与摩阻系数的分析以及测试结果的分析,确定本仿真分析中A桥的孔道摩擦系数为0.2,摩阻系数k=0.001。
结合上述参数,确定有限元结构分析参数,如上表所示。
3.2 仿真分析结果
本仿真中用MDIAS/Civil软件对主桥结构体系以及合拢顺序进行了模拟,将全过程施工阶段分成19个阶段。本仿真中采用前进分析方法对整个桥梁施工过程进行模拟,全桥总共建立119个梁单元,并输入预应力钢筋数为210(含底板、顶板、腹板、合拢段预应力钢筋),挂篮重量为63t,二期恒载为4.25t/m,车道荷载为10.5KN/m,集中荷载为360KN/m。但由于该桥为3车道,所以实际集中荷载为:36×0.5×3×0.78=42.12t/m,均布荷载为1.05×0.5×3×0.78=l.2285t/m。因此,其仿真结果如下:
预应力钢筋对桥梁受力的影响较大,因此在仿真中,要考虑预应力钢筋损失;
在仿真中不能忽略收缩徐变给桥梁挠度造成的'影响。本仿真结果显示,某些梁段的预拱度有一定的变化,由此表明徐变对桥梁有重要影响。
综上,通过不同施工段标高、应力值、GQJS计算值以及实测值对比分析表明,采用MIDAS/Civil进行模型仿真切合实际。因参数选择合理,所以仿真结果可靠。
篇15:预应力混凝土桥梁中塑料波纹管的应用探讨论文
预应力混凝土桥梁中塑料波纹管的应用探讨论文
摘 要:随着科技的发展及创新,塑料波纹管及真空辅助压浆工艺就是针对以上两种技术问题所研发出来的一种崭新预应力工艺,其可以使压浆质量得到充分保证。塑料波纹管由于具有良好的性能,已被越来越多地应用于工程实践中,尤其是用于塑料波纹管辅助真空压浆技术。介绍桥梁预应力塑料波纹管及真空辅助压浆的应用,并对真空辅助压浆工程的施工方法进行详细阐述。
关键词:桥梁;预应力混凝土;塑料波纹管;施工
1 塑料波纹管作为预应力筋成孔管道的性能与优劣
1.1 性能分析
塑料波纹管应用于后张预应力混凝土结构之中,以作为预应力筋的成孔管道,其塑料波纹管一般具有以下性能:
(1)可改善防腐能力和提高对预应力筋的保护。金属波纹管不具备永久的防腐能力,而用高密度聚乙烯或聚丙烯生产的波纹管能够给预应力筋提供长期的防腐保护。
(2)塑料波纹管相对于金属波纹管的摩擦系数更小。小的摩擦系数就可以意味着小的预应力损失或更高的有效应力,这对于超长预应力筋束和环形结构特别有利,并且因此可能减少预应力筋的用量,以降低成本。
(3)具有强度高和刚度大,以及不易变形、不易被压扁,不易不生锈,而保存时间长的特点。
(4)具有良好的施工性能好,为安装固定提供方便,还不易被振动棒振破,使其接头牢固。
(5)良好的密封性可为使用真空辅助压浆创造条件。
1.2 采用塑料波纹管留孔的优与劣
在预应力筋成孔管道采用塑料波纹管留孔,这一方法的优点突出表现在:
(1)孔道的摩擦力很小。
(2)塑料波纹管较好的刚度,能确保其在混凝土浇筑过程中不易振瘪,更不易被焊条焊渣所烧穿。
(3)由于可采用后穿束工艺,这为模板施工提供了方便。
(4)因其具有良好的防腐蚀性能,应用于全封闭能消除钢绞线束与塑料管之间的疲劳磨损现象。
该方法也具有明显的缺点是:
(1)经济指标比较差和价格比较贵。
(2)由于波纹管有一定弹性,进行小曲率半径弯曲有一定的难度,及其容易回弹。(3)塑料波纹管相对比较轻,在混凝土浇筑过程中,容易产生上浮现象。
2 塑料波纹管的安装工艺
在混凝土浇筑后,应在预应力张拉前将钢束穿入孔道,即所谓的典型“后穿法”。应用此方法的最大优点在于张拉端部模板封闭严密,不易发生漏浆,穿束时间可与钢筋安装和波纹管安装以及混凝土浇筑的时间错开,以提高工作效率。同时,预应力钢绞线暴露在高温天气中,若在孔道放置时间过长,容易产生严重锈蚀,此方法可避免出现该累问题。在具体安装过程中,为了确保塑料波纹管的安装质量,应严格按照下列步骤来进行塑料波纹管的安装:
(1)可借助于空间模型精确来计算出波纹管各个控制点的长度,控制点主要是指平、竖弯曲控制点。
(2)接下来,再根据确定的波纹管控制点长度,严格按照施工图精确截取波纹管长度(其长度不够时,可采用波纹管接头接长),然后在平地上,用尺定位出各个控制点的长度位置,并用油漆来做标记。对平、竖控制点应采用不同的颜色加以区分,以便于进行安装。
(3)对平、竖曲线的定位,可采用顺桥方向,在腹板上拉出一条平行于桥梁底板的基准线,然后再依据基准线定出平、竖曲线控制点的桥梁断面,并在模板或相应钢筋上一一作好标记,来确定各控制点的桥梁断面。在作标记时,同样要用不同颜色区分出平、竖控制点,以便于对照安装。
(4)在腹板套子钢筋内穿入波纹管时,可用横向钢筋粗略支撑其空间竖向位置,在粗略控制时,一定要注意保持各控制点位置对应,以便在固定控制点时,能够容易精确就位。
(5)在平、竖控制点定位几项任务都完成后,要按照施工设计图要求,进行加密定位钢筋与防崩钢筋的布置。要解决预应力结构安全耐久性的根本任务,在于努力保证预应力孔道压浆的密实性,而真空辅助压浆正是孔道压浆的密实性的保障,来解决预应力结构安全耐久性而逐渐发展起来的一种新型的压浆工艺。
3 真空辅助压浆工艺
由于桥梁建设必须解决好预应力结构安全耐久性,而真空辅助压浆正是来保证孔道压浆的密实性,其基本原理是:在压浆前,可先用真空泵抽吸预应力孔道中的空气,让孔道中的真空度达到-0.07―-0.09MPa,接着在孔道的另一端用压浆泵以一定的压力将搅拌好的水泥浆体压入预应力的孔道。只允许孔道内有少量空气,泵体才能很难形成气泡,同时,孔道内和压浆泵之间具有正负压力差,便可大大提高孔道内浆体的`饱满和密实度。这不仅是“压”,而且还是增加了“吸”的功能。因此,真空辅助压浆的关键就要保证管道及锚固体系的密闭性,来确保管道内形成一定压力的负压。
3.1 做好准备工作
(1)为了确保在预应力状态下不发生滑丝现象及长期放置发生预应力筋腐蚀,就应在一根梁预应力筋张拉完毕后,便立即进行孔道压浆。
(2)为了确保孔道压浆流畅和浆液和孔壁的结合产生良好的效果,在压浆前应用压力水冲洗孔道,经冲洗后则应用空压机来吹除孔道内所有积水。
(3)压浆前应做好对排气孔、灌浆孔、排水孔等的全面检查,并应对真空泵、灌浆设备进行一次安装检查。
(4)检查并确认材料的数量和种类是否齐备,品质是否有保证。
3.2 进行试抽真空
要利用真空泵先行清除孔道内空气,确保孔道内达致负压状态,压力尽量要低一点,停泵大约1min时间,使压力能够保持不变,便可认为孔道能达到并维持好真空。
3.3 水泥浆技术的几个要求
(1)水泥浆应以净浆为好,水泥浆强度要严格按设计规定。
(2)把水、水泥、膨胀剂、钢筋阻锈剂等一一按配合比倒入搅拌机,搅拌2min,再把水质减水剂一并倒入搅拌机,并搅拌3min。
(3)水灰比要严格控制在0.33―0.35。
(4)稠度测定仪过程中,测定稠度,水泥浆的自仪器筒内流出的时间药不超过6s。
3.4 压浆工艺的要求
(1)压灌水泥浆的顺序为:先灌下孔道,之后灌上孔道。
(2)应把浆体加到灌浆泵中,再打出浆体,以便高压橡胶打出的浆体浓度与泵中浓度能够一致。
(3)再启动真空泵,当真空度达到并维持在- 0.06MPa―0.09MPa值之时,马上开始灌浆,压浆泵的压力必须以保证压入孔道内的水泥浆密度为准。
(4)当出浆孔流出和灌入之前稠度一样的浆后,还应继续灌浆2―3min,这才能关闭连接管和压浆喷嘴。
4 质量检查和质量控制要点
4.1 做好质量检查
(1)在压浆之后,要拆除两端球阀观察锚垫板上进,若排浆孔水泥浆较为硬实,不流淌,用手指按压,能够留下模糊的指印,就说明水泥浆强度增长较快。
(2)在压浆2d后及时进行观察,压浆孔硬化水泥浆若有轻微外凸,就能说明水泥浆十分饱满。
(3)严格进行强度检测:任取10个作业工班所作的试件30组,3d的强度药超过30MPa,7d强度业均应达到设计要求
4.2 质量控制的几个要点
(1)孔道应保持密封、清洁、干爽。
(2)浆体要按施工配合比来严格控制。
(3)建立现场施工质量的管理控制。
参考文献
[1]@罗永会,高振国,韩永亮.预应力混凝土孔道灌浆材料技术性能的改进研究[J].铁道标准设计,2005,(8).
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