预应力技术在桥梁工程中应用极为普遍,其施工质量直接影响到桥梁的安全性、可靠性和长期使用寿命。
桥梁预应力检测及控制技术研究是目前工程研究的热点方向,全国众多学者结合现代控制技术开展了预应力工程质量的研究工作,工程应用上取得了满意的成果。广东省珠三角地区某高速公路开展桥梁锚下预应力检测与控制技术研究专题,拟通过真实准确数据发现并即时解决现场技术问题,强化施工工艺,消除工程隐患,使整束有效预应力和同束不均匀、同断面不均匀度都得到全面控制。
关键词:高速公路桥梁;
预应力检测;控制技术
1 高速公路桥梁预应力检测
1.1 检测原理
利用锚固体系弹模效应和最小应力跟踪原理,利用高精度位移传感器,进行有效预应力检测(单索、整束、钢绞线);同时利用张拉中一端施力向另一端传递原理,进行摩阻检测,以求准确悉知有效预应力。
1.2 检测方法
在预应力桥梁检测的过程中,主要利用到的方法有两种,分别是电磁效应检测法和超声波检测法。电磁效应检测法,就是利用电磁效应对预应力构件进行预应力水平检测的一种方法。这种检测方法在实际利用的过程中主要有三种操作法,分别是涡流检测、磁粉检测和侧漏检测。这些检测方法虽然在具体操作的方面存在着差异,但是用的原理是相同的。在实际检测中发现,当预应力构件发生大小变化的时候,构件内部的磁通量就会产生变化,所以利用电磁的方法进行预应力构件的磁通量测量,并根据磁通量和预应力的关系进行计算,便可以得到构件的预应力值。这种方法在实际操作中较为简单,所以应用非常广泛,但是在受到外界因素干扰时利用此方法的精准度会有所下降。超声波检测法也是目前应用较为普遍的预应力检测方法。此种检测方法主要是利用超声波在物体内的传导规律进行混凝土构件预应力水平的判定。在实际应用中,此种方法必须要依靠专业的超声波检测仪器,而且需要在专业人士的操作下才能完成。因为超声波是一种声波,所以利用此种声波形式,可以有效地实现对预应力构件的无接触检测,在检测中,利用超声波传导的规律,可以有效判断出预应力混凝土桥梁的裂缝情况、耐久度等。通过利用此种方法进行测量,整个预应力混凝土桥梁的情况会得到完美的体现,相应的加固措施也会更加细致和完善。
1.3 张拉工艺检查
据调查显示部分梁板质量较差,主要是思想的不重视、张拉设备不稳定及张拉工艺不规范。(1)检测过程起初工人并未使用编束、整束穿束工艺。通过引导教育,施工人员基本熟练掌握编束、穿束技术。(2)检测过程中将检测采用张拉设备与施工单位使用张拉设备进行静态标定,发现部分力值偏差过大,原因为部分千斤顶标定间隔时间超标,使用时间超过6个月或使用超过200次。建议施工单位在规范规定时间内标定千斤顶。(3)检测过程中发现部分预应力筋张拉持荷时间不足5min,造成有效预应力值偏低。通过在现场强化宣贯,建议建立奖惩制度来强化施工人员责任意识。
2 预应力技术的应用
2.1 预应力钢绞线的选择
在使用预应力技术时,钢绞线的选择是极为重要的。因此,首先要把握好钢绞线选择这一关,严格控制钢绞线的质量。在我国过去的道路桥梁建设过程中,我们一般都是采用普通钢或冷拉钢丝来进行建筑施工的。但是随着科学技术的不断发展,钢绞线的出现给我们的道路和桥梁建设带来了显著的效益,在预应力技术的使用中也逐渐取代了那些传统的材料,后续的使用过程中也证明了钢绞线在经济、能源、时间等主要要求特点方面都反映出了显著的价值,在成本方面的控制是以前所使用材料的三分之一。同时,相对于其他材料来说,钢绞线的质量参数也有非常明显的优势,可以有效地保证道路和桥梁施工的质量安全。
2.2 预应力效应分析
在使用的预应力技术的同时,对预应力效应的计算和分析也是非常重要的,特别是在许多特定的设计过程环境中,我们需要分析用于项目建设的预应力混凝土的真实使用情况以及使用的效果。进行预应力分析时,我们首先要分析并了解预应力技术在公路和桥梁的整个设计图纸中的使用情况,列出主要承重钢筋的使用计划,计算具体的压力分布,对具体的道路和桥梁压力受力情况进行严格的计算,要考虑到公路和桥梁在极端条件以及其他恶劣情况能否正常使用等问题。如果有问题,我们就需要改变设计计划,以确保所使用的预应力技术的有效性。
2.3 预应力技术在路桥钢筋混凝土结构以及混凝土路面中应用
在对公路和桥梁进行施工的过程中,加强钢筋混凝土结构的设计是整体工程建设中最重要的组成部分。在这一阶段,我们可以有效地利用预应力技术,特别是在目前的建设中钢筋混凝土容易发生折断的现象普遍存在时,我们可以用预应力技术有效地防止建造时产生危险。其主要作用方法就是在混凝土进行施工之前,增加了混凝土区域的压力强度,有效的避免混凝土在施工阶段就出现缝隙。公路建设的质量是公路桥梁建设中最需要关注的方面,而目前在我国桥梁道路建设的建设中最容易出现问题的就是表面产生裂缝,如果采取预应力施工技术就可以有效地避免这样的裂缝出现,进而保证了桥梁和道路建设施工的质量。具体的操作机制和方法与加强混凝土结构的预应力技术所使用的方法相同,将两者交替使用可以将预应力技术的效果展现出来。
3 结束语
依据以上的描述,在我国现今的高速公路桥梁施工工程当中采用预应力施工的技术可以起到关键性作用,由于其是一种新型的施工技术,即使在一经使用就表现出极大的优势,但是由于现在施工经验还有很多不充足的地方,特别是在现场施工过程中依旧面临了很多的问题,并且这些存在的问题还会严重的影响着高速公路桥梁施工的质量的问题,所以,在以后的高速公路桥梁施工工程中我们要着重的增强预应力技术的使用以及控制,尽力的提升预应力技术的施工能力,为以后的高速公路桥梁施工做好服务。
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