后张法预应力混凝土桥梁施工技术应用研究
贾文博
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贾文博,. 后张法预应力混凝土桥梁施工技术应用研究[J]. 建筑技术学报,2025.2. DOI:10.12721/ccn.2025.157020.
摘要:
桥梁作为公路和城市道路上的重要结构物,必须严格控制施工质量。预应力混凝土因具有良好的抗压强度和抗拉强度,在桥梁结构中得到了广泛应用。尤其是在大跨度桥梁中,混凝土施加预应力后能明显改善主梁受力性能,提高其整体稳定性。同时,后张法施工桥梁时所需的设备简单、工期短、经济效益好等。因此,进一步研究后张法预应力混凝土桥梁的施工技术意义重大。
关键词: 后张法预应力混凝土桥梁工程
DOI:10.12721/ccn.2025.157020
基金资助:

预应力混凝土构件作为现代桥梁建设的重要组成,其施工质量会影响桥梁工程的整体施工质量。将后张法预应力混凝土应用于桥梁施工中,借助高强钢筋增强桥梁的承载力,规避桥梁裂缝风险,是十分有必要的。从此种角度来看,本次研究具有一定的现实价值和意义。

1预应力混凝土应用必要性

普通混凝土的极限抗拉强度远小于钢筋,这就使得桥梁钢筋混凝土构件可能存在两个问题:一是在带裂缝工作状态下,受拉区混凝土材料强度会迅速下降;二是从保证桥梁结构耐久性的角度考虑,应严格限制裂缝宽度,此时钢筋难以充分发挥作用。尤其是在桥梁跨度或承担的荷载较大时,只能靠增大构件截面尺寸或增加钢筋用量来控制构件变形,经济性和美观性差。

2后张法预应力混凝土桥梁施工技术的应用

2.1施工准备

在桥梁施工中应用后张法预应力混凝土技术时,要做好施工准备工作。首先,仔细检查张拉设备。桥梁工程项目施工环节较多,施工周期工艺比较复杂。为保证施工周期内完成施工任务,必须要管控张拉设备的存放。在管控张拉设备时,要配备专门管理人员,明确张拉设备的性能、施工范围及存储要求等,划分权责清晰的管理责任,实现对张拉设备的有效管理。配备的管理人员,要以内部选拔方式,选择能力、经验丰富的专业人才,对其展开短期高效培训,使其符合张拉设备管理要求。其次,检查原材料。对施工中需要应用的材料进行全面检查,包括材料的生产日期、性能、尺寸等,了解材料性能是否在存储后发生改变。重点对原材料的质量进行检查,由技术人员对进入施工现场的材料进行抽样检验,若检验结果质量过关,可将施工材料运往存储区域。若质量不过关,要将同批次材料全面返回厂家。最后,对张拉机具的预应力实施检测。可邀请第三方机构检测张拉机具的预应力,确保张拉机具各项设备无故障。与此同时,对施工人员开展设备使用培训,降低施工人员在施工期间的操作失误率。

2.2支模安装与钢筋绑扎

在后张法预应力混凝土桥梁施工中,需要重视支架与模板的安装。安装支架、搭设模板前,要对施工区域的地质条件展开分析,明确土壤承载力。结合分析结果,科学处理不符合施工标准的土壤,确保支架与模板安装的施工在与预期标准相符的地质上。同时,对模板按时,要遵循底、侧和顶的原则。为减轻预应力对桥梁造成的影响,可在施工期间预留出相应的拱度,将沉降观测点设置到下方,确保施工安全。一般来说,可根据施工情况设置7个沉降观测点。此外,绑扎钢筋这个工序,是桥梁施工关键施工环节。在绑扎钢筋时,要结合桥梁施工现状确定绑扎形式。架立钢筋式,是桥梁施工常用的钢筋绑扎方式。通过对此种绑扎方式的分析,可明确其能够保证立体骨架与平面对称。

2.3梁钢筋绑扎

梁柱节点处钢筋分布数量多,钢筋绑扎密度大,预埋固定锚板外径为0.11m,竖向钢筋及水平箍筋绑扎间距为0.1m,通过已建立的三维模型,固定锚板均与竖向钢筋及水平箍筋碰撞,对钢筋绑扎排布进行优化,预留准确位置给固定锚板安装。根据梁竖向箍筋钢筋模型与预埋波纹管模型碰撞情况,优化调节预应力梁竖向箍筋位置及箍筋尺寸调节,即根据上下排纵向钢筋的数量及波纹管预埋的位置,确定梁箍筋的宽度。梁箍筋为六支箍,根据波纹管预埋位置,中间两支箍筋可交叉设置或单独设置,第二或第三排底筋,应避免在波纹管所在的箍筋格内布置,使预埋波纹管能有足够的安装空间,在安装过程中不与钢筋发生碰撞。

2.4支架现浇法

相对于其他梁桥施工方法,支架现浇施工能实现缩短施工周期且一次成型的要求,因此,该方法已在预应力混凝土连续桥的建造中逐渐推广使用。支架现浇施工法常采用碗扣式支架进行桥梁结构施工,与悬臂浇筑施工法相比,其对地基的处理方式不同。支架法需要对地基进行特殊处理,以保障地基承载力达到规范及施工要求。支架搭设需严格参照相关的施工规范,确保支架的稳定性和安全性。

2.5灌注混凝土

拌和站统一拌和混凝土,利用罐车将混凝土运输到施工现场。在混凝土灌注的过程中,要在漏斗下方设置砂袋,在灌注中,漏斗箱会持续存储灌注的混凝土数量,当存储数量足够时会剪断铁丝,让混凝土落下,混凝土会急速落到孔底裹住导管。施工人员要注意,在灌注混凝土时要事先保障其存储量充足,以此提升混凝土浇筑的连续性,为保障后续桩基的施工质量奠定坚实的基础。在灌注期间可以一边提升导管一边拆除上一节导管,保障混凝土的持续流动,还要合理控制导管拆除的时间,可参照混凝土的实际浇筑情况以及导管埋设的深度实施拆除作业。

3预应力混凝土技术的挑战、优化方案与未来发展趋势

预应力混凝土技术虽然在桥梁建设等领域取得了显著的成功和广泛的应用,但仍面临一系列的挑战和问题。首先,材料性能的局限性是主要挑战之一。尽管高强度钢筋和高性能混凝土的使用极大地提高了预应力混凝土结构的性能,但这些材料的成本较高,且在极端环境下(如高盐蚀环境、高温等)的长期耐久性仍有待观察。此外,预应力混凝土结构的设计和施工复杂性也给工程师和施工人员带来了挑战,尤其是在大跨度或特殊形状的桥梁项目中,预应力的准确引入和控制更是难上加难。此外,随着建筑规模的扩大和设计的复杂化,对预应力混凝土结构的监测和维护提出了更高的要求,这不仅增加了成本,也对技术和管理提出了新的挑战。针对这些挑战,业界和学界正在积极探索优化方案和新技术,以提高预应力混凝土技术的性能和经济效益。一方面,材料创新是解决上述挑战的关键途径之一。研发更具耐久性、更经济的新型混凝土和钢材,如使用纳米技术改善混凝土的微观结构,提高其抗裂性和抗侵蚀性;开发低成本的高性能钢材或替代材料,以降低预应力混凝土结构的整体成本。另一方面,设计和施工技术的创新也是提高预应力混凝土性能的重要途径。利用先进的设计软件和模拟技术优化预应力的布局和大小,确保结构在各种荷载和环境条件下的性能和安全;同时,采用机器人技术和自动化设备提高施工的精准度和效率,降低人力成本和施工风险。此外,通过实施全生命周期的结构健康监测系统,利用物联网、大数据分析等技术实时监测预应力混凝土结构的状态,及时发现和处理潜在问题,从而延长结构的使用寿命,降低维护成本。

结束语

预应力混凝土技术在桥梁建设中的应用展示了其在提高结构性能、经济效益及施工效率方面的显著优势。面对挑战,持续的材料创新、设计与施工技术的进步是关键。未来发展将更侧重于技术创新与可持续性,融合新材料、智能化与环保理念,推动预应力混凝土技术向更高效、环保和智能化的方向发展,为土木工程领域带来更广阔的应用前景和更深远的影响。

参考文献

[1]陈兴亮.后张法预应力混凝土桥梁施工技术探析[J].工程机械与维修,2023(3):159-161.

[2]李亚龙.桥梁施工后张法预制箱梁的张拉控制对策[J].建筑技术开发,2022,49(6):51-53.

[3]胡天生.后张法预应力混凝土桥梁施工技术应用研究[J].黑龙江交通科技,2021,44(11):256-257.

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