谈几种预应力体外索
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浅析道路桥梁工程中的预应力体外索【摘要】所谓预应力体外索,就是由数条具有防护层的钢铰线和位于钢铰线两端的预应力挤压式锚具构成。
挤压式锚具的定义是由圆筒形的挤压体和带防护层的钢铰线冷挤压成一体,并且圆筒形挤压体的外圆周围上有螺纹,螺纹上面紧固螺母,堵头能够完全堵塞住钢铰线端头与挤压体之间的空隙。
目前,预应力体外索技术是国内外比较先进的道路桥梁施工技术,因为预应力体外索的防护性好、承载性能好再加上体积小、结构简单被广泛应用于旧桥改造、供桥结构等道路桥梁工程中。
Abstract: The so-called external prestressed cable is composed of a plurality with a protective layer of steel hinge line and is located at both ends of the steel strand prestressed extrusion type anchorage. Extrusion type anchorage is defined by a cylindrical extruded body with protective layer and the steel wire cold extrusion into a whole, and the cylindrical extruded body outer circle around threaded fastening nuts, screw it, plug completely block the gap between steel hinge line end head and the pressing bodies. At present, prestressed cable technology is an advanced road bridge construction technology on both the domestic and foreign levels thanks to its good protective property, good bearing property and advantages of small volume, simple structure thus it is widely used in road and Bridge Engineering, such as reconstruction of old bridge, bridge structure.【关键词】预应力;技术;道路工程Key Words: prestressed, technology, road project引言:体外预应力是后张预应力体系的重要分支之一,它有易于调整、简化后张法操作等优点,被广泛应用于国内外桥梁工程中。
道路桥梁工程中预应力体外索施工技术探讨摘要:随着我国社会经济的发展,道路桥梁建设工程也将迎来历史发展高峰期。
在此过程中为了保证道路桥梁施工的安全,预应力体外索施工技术的发展成为了相关人士关注的重点对象,作为道路桥梁施工安全的重要保障手段,其自身具有极强的承载力和耐久力等优点,在钢筋混凝土桥梁建设工程中起着重要的保障作用。
对此下文将就道路桥梁工程发展中的预应体力外索施工技术来进行深入研讨,希望能为我国路桥建设发展提供更多设计思路。
关键词:道路桥梁工程;预应力体外索;施工技术前言:当前我国路桥发展建设过程中,预应力体外索施工技术的应用前景难以估量。
而在路桥建设施工过程中的预制节段施工技术和预应力体外索技术相结合还可发挥集成优势,为道路桥梁的发展开辟了新的发展道路。
本文重点介绍预应力体外索技术的优势以及相关具体应用[1]。
1.预应力外索施工技术在道路桥梁施工中的优势1、高效节能道路桥梁工程施工中预应力外索施工技术能够使施工过程中的各种结构体系很好的被应用起来。
作为施工过程中的高强度材料,能够使施工过程中的总载荷设计重量比得到有效控制。
而且预应力外索施工技术在施工时能够使施工材料得到高效应用,减少材料浪费的同时还能够提高桥梁建筑的抗裂性能和抗疲劳性能,如此下来,震哥哥道路桥梁工程的施工效率不但得到了有效提升,而且充分利用材料的优势也使得促进了当前道路桥梁工程施工更加趋于节能环保化。
2、安全指数高在道路桥梁工程建设过程中,安全问题一直以来都是人们关注的头等大事。
相较于其他的建筑工程施工路面桥梁工程施工存在更大的危险性,因此在实际施工过程中,一般的施工技术大都难以提高路桥建筑的安全值,只有专业技能极高、有针对性地施工技术才能为其工程安全性保驾护航。
像预应力外索施工技术作为施工过程中的重要组成部分,在应用过程中为道路桥梁工程的安全性和稳定性做出了巨大的贡献[2]。
3、有效控制道路桥梁应力为了使桥梁建筑在后期使用过程中使用周期更长,在桥梁施工前期便需要对桥梁的承载力进行预设控制,使其桥梁承载能力能够达到预期承载范围。
浅谈道路桥梁工程预应力体外索施工技术前言道路桥梁工程中,预应力混凝土结构之中经常应用到体外预应力技术,其应用优势在国际领域中均得到认可。
基于该技术重要性,我们在施工建设中应全面关注预应力体外索整体施工处理质量,基于丰富的实践与不断的。
一、道路桥梁预应力技术相对于传统意义的施工技术来说,本文所研究的预应力体外所施工技术在实际应用过程中表现出一些非常明显的优势。
第一,改变了传统施工过程中必须通过对混凝土内部预先铺设管道进行预应力防范的做法,极大地降低了腹板的厚度水平,从而在真正意义上降低了桥梁的整体重量,提高了桥梁的安全系数;第二,能够为施工人员更为直观的了解预应力防范效果提供支持,从而有效降低了二次施工对工程本身预应力水平的破坏;第三,该技术能够通过和其他技术相结合而极大地缩短工期,创造更为巨大的社会、经济价值。
二、道路桥梁工程中的预应力体外索施工技术在道路桥梁施工中,施加预应力所需的机械设备和仪表都要由专业人员进行使用和管理,并要定期维护、检查。
对于千斤顶、压力表需要进行科学的配套标定,准确确定压力表以及张拉力之间的关系曲线。
标定和校准需在经权威计量部门授权的法定机构定期、有效地进行。
张拉的机械设备需与锚具配套使用。
施工人员根据体外索类型选用不同型号的千斤顶和油泵设备。
当施工材料和器械都进入施工现场后,经过运行确保其能够正常使用后,才能调到工作台面用于施工。
长期没有得到使用的张拉机具和设备,需要在使用前进行全面校验和检查。
钢绞线和锚具进入施工现场时,相关人员需要分批验收。
在具体施工过程中,在锚具和夹具进入现场之时,必须按照相关要求,经由生产部门为其提供相应的机械型号等数据,从而为设备的安全性提供一个有效的保障。
同时,除了上述内容之外,还应该严格的进行检查,保证检查的有效性。
在外观检测过程中,一般采取15%的抽取率来进行检测,对具体材料的外观进行人工检测,保证其性能指标符合要求,尺寸符合施工标准,只有这样才能够基本保证锚件的整体强度,从而保证工程整体强度标准达标。
浅析预应力砼结构基本原理及分类作者:黄剑影来源:《商品与质量·学术观察》2014年第04期摘要:随着我国工程建设的快速发展,预应力混凝土结构在工程中得以广泛使用,本文简要介绍了预应力砼结构的工作原理,并对国内外预应力砼结构应用进行归类分析,充分了解国内外后张法预应力混凝土应用技术的现状及发展趋势。
关键词:预应力混凝土原理分类形式1.引言普通钢筋混凝土结构的主要弱点是,混凝土与钢筋相比抗拉强度低,受拉极限应变小。
构件在正常使用荷载作用下,钢筋的应变大大地超过了混凝土的受拉极限应变值,这使得普通钢筋混凝土构件在使用阶段易出现裂缝。
在由高强钢筋和高强混凝土组成的结构中施加预应力是克服普通钢筋混凝土缺点的有效方法,使得构件能很好的控制裂缝出现、提高承载能力、增加整体刚度。
2 预应力砼结构的基本原理预应力混凝土结构就是构件在使用荷载作用之前,利用高强钢筋预先对混凝土受拉区施加压应力的结构。
也就是说,它是预先对混凝土或钢筋混凝土构件施加压应力,使之建立一种人为的应力状态,这种应力的大小和分布规律,能有利于抵消使用荷载作用下不致开裂,或推迟开裂,或者减小裂缝开展的宽度。
这种预先给混凝土引入应力的结构,就称为预应力混凝土结构。
3.预应力混凝土结构的分类3.1 体内预应力和体外预应力混凝土结构体内预应力混凝土结构就是将预应力筋置于混凝土体内,即常见的预应力混凝土结构。
所谓体外预应力混凝土结构是指将预应力筋设置在混凝土体外,只是将预应力筋锚固于专门为之设计的钢筋混凝土锚固块上,全部预应力都是通过两端的锚固块传递给整个结构混凝土(图1、2)。
体外预应力有三种类型:①全部体外预应力,各跨预应力钢索连续;②全部体外预应力,各跨预应力钢索不连续;③体外预应力与体内预应力混合体系。
3.1.1体外预应力工艺的主要优点(1)在设计上预应力索布置简单,避免结构细节的复杂性。
混凝土体内不设置预应力筋或少设置预应力筋,使普通钢筋布置容易,因而使施工工艺简化,提高工作效率,工程质量容易控制;(2)体内不设预应力索管道,同时体外索预应力又能抵抗腹板的剪力,因而腹板厚度可减小,减少工程量,降低造价;(3)道灌浆的事故减少或不发生问题,即使发生问题,亦容易解决;(4)梁使用期间,可经常进行技术监测,且易于更换。
桥梁体外预应力加固技术
桥梁加固对于各位路桥行业人士而言应该十分熟悉了,桥梁结构预应力加固体系主要有三种:体外预应力加固体系、粘结预应力加固体系、高强复合纤维预应力加固体系。
今天,小编要给大家介绍的是其中的一种——体外预应力加固。
体外预应力体系由四个基本部分组成:体外预应力索、体外索锚固系统、体外索转向装置和体外索防腐系统组成。
体外预应力加固是经过增设体外预应力索(包含高强钢丝束,钢绞线或高强度粗钢筋等作为施力工具,然后主动对梁体施加外力,以预应力发生的反弯矩抵消部分荷载产生的内力,然后达到改进桥梁使用功能和进步构造承载力的目的。
体外预应力加固是现在公路桥梁改造工程中选用较多的加固方法,格外适用于大跨径预应力混凝土接连箱梁和接连刚构箱梁桥的加固。
体外预应力加固的优点是:可平衡卸掉部分恒载;能充分发挥加固材料,可以较大幅度提高构造的承载才能和构造刚度;体外索变化幅度小,没有疲劳状况,这样有利于更换体外力筋;可以有效控制桥梁原结构的裂缝和挠度,以保证桥梁裂缝部分或全部闭合,使挠度大幅度减小,能有效的改造桥梁原来的抗裂性能,提高桥梁部分结构的耐久性;还可以控制和调校体外索的应力。
并且体外预应力加固能够在不中断交通的情况下进行施工,对桥梁的运营影响小;所需要的施工设备也相对简单,施工时间比较短,经济效益十分明显。
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浅谈体外预应力的施工方法近些年来,经济快速发展,特别是人们的生活水平有了显著提高,汽车已经成为人们日常代步工具,并逐渐成为生活的必需品。
公路桥梁的车流量逐渐增加,自然灾害及自然气候对桥梁的侵蚀,以及人为破坏桥梁的行为,这些都严重缩短了桥梁的使用寿命,使桥梁的承载力大大降低,而且随着我国交通建设事业的大力发展,在未来10-20年,新建桥梁逐渐减少,桥梁的养护、维修、加固及改造工程将成为主流。
近年来,桥梁加固工程已经越来越多,有关桥梁加固设计的各种方法当中,体外预应力法对桥梁的加固效果比较好,施工简单,对原有桥梁的危害小,还能够使桥梁裂缝自动闭合,延长桥梁的使用寿命,改变桥梁的受力结构,从而提高梁式桥梁的承载力。
故体外预应力加固桥梁法在国内外应用比较广泛,并且前景光明。
1.梁式桥梁的现状及桥梁加固的必要性任何事物的发展都有一个生命周期规律,桥梁也是如此,桥梁经历着建成、使用与老化。
随着经济的迅速发展,交通运输量越来越大,车辆也越来越多,桥梁建成使用后的超载现象非常普遍,导致很多桥梁提前出现老坏、负载能力低及陈旧等现象,这已经严重影响到正常的交通通行,不利于城市交通运输业的发展。
城市政府根据当地经济发展规划的需要,对破损、老化的桥梁进行维修加固,从而延长桥梁的使用寿命,保证道路桥梁交通运输安全。
桥梁的建设是公路建设的重要组成部分,公路架桥一般伴随着相应的道路铺设,如立交桥、环城桥等,有效地方便了桥梁周边的交通。
汽车行业的发展推动着车辆性能的提升,车辆运输能力越来越大,城市交通对道路服务的要求越来越高,有些传统的梁式桥梁已经不能满足现代交通的需求,并阻碍了交通业的发展,甚至对正常的交通运行都隐藏着安全威胁。
因此,为了缓解交通压力,改造、修建、拓宽及加固梁式桥梁非常有必要。
但是,如果把有安全威胁的桥梁全部拆掉重建显然有些不科学,并且工程浩大,所以,采取适当的加固维修措施来延长现有桥梁的使用寿命,从而提高有安全威胁的桥梁的通行能力与服务水平,满足现代交通运输的需求。
桥梁工程中预应力体外索的施工技术摘要体外预应力技术在我国桥梁建设中的应用前景不可估量,尤其与预制节段施工技术紧密结合,可发挥集成优势,促进预制节段施工桥梁的发展。
本文重点介绍了国内外较为先进的预应力体外索的施工技术,体外索二次更换技术以及体外索的防护技术等体外预应力关键技术。
关键词桥梁工程;预应力体外索;技术1体外预应力混凝土结构的主要优点①无需在混凝土内设置预应力管道,可使腹板厚度减薄从而减轻结构自重,并且梁体混凝土灌注无管道阻碍,混凝土浇筑质量易保证,从而可提高结构的耐久性;②可方便地检测预应力体外索的应力状态和防护效果,并且可进行体外索二次更换;③无制孔、压浆等工序,结合逐跨施工法及悬臂施工法,施工速度快,综合效益好;④简化了曲线预应力筋,预应力体外索与梁体接触更少,预应力传输更为简单,并且减少了摩阻损失;⑤体外预应力索用于既有桥梁加固,可明显地提高结构的承载能力和改善结构的受力性能,并且施工时对交通干扰较小,施工快捷,工期短。
2预应力体外索施工工艺1)施工工艺流程。
预应力体外索采用的防护系统不同,其具体施工流程略有差异。
下面以最常见的采用套管注环氧树脂浆防护法的预应力体外索施工为例,其具体工艺流程为:施工机具准备→转向器安装→橡胶封堵固定转向器→转向器与外套管间灌浆→预应力体外索穿索→张拉预应力体外索→索体与转向器间填充橡胶→锚头区预埋管内注环氧树脂浆→防松装置安装→防腐装置安装。
2)转向装置施工。
体外预应力索的转向装置是一种特殊构件,除锚固构件外,转向块是体外预应力索在跨内唯一与梁体有联系的构件,承担着体外索的转向任务,是体外预应力混凝土结构中最重要、最关键的结构构造之一。
转向装置设在箱梁里面,有横隔板式、肋板式、转向块式3种形式。
以最常采用的转向块式转向装置为例,转向块布置在箱梁腹板和底板相交的位置,通过特别设计的钢筋与箱梁顶板、底板连成整体。
张拉体外索时,转向块与腹板和底板相连的部分会产生较大的剪力和应力集中,局部应力比较大,因此转向块的施工质量须引起高度重视。
谈几种预应力体外索
摘要:随着我国经济的发展,铁路的运量、行车密度、车辆载重都较建桥时有了较大的增长。
经过多年的使用,桥梁的老化、损伤很严重,相当一部分桥梁已不能满足使用要求。
因此,充分利用既有桥梁,对其进行有效的加固改造,将是我国今后相当一段时间内桥梁建设中的紧迫任务。
为此,笔者介绍一种有效的旧桥加固技术——预应力体外索加固。
关键词:预应力体外索波形钢腹板
一、体外索基本介绍
1、体外索加固技术简介
预应力体外索加固桥梁上部.就是在梁下部受拉区,以冷拉租钢筋、钢绞线或高强钢丝束为预应力筋.通过张拉使之对梁体产生偏心预压力.在此偏心压力作用下,梁体发生上拱,荷载挠度减小,改善梁体受力状况.来达到提高梁的承载力的目的。
2、体外索加固所需的设备及做法
体外索加固设计的关键是预应力筋的锚固及与构件的连接,要求锚固承载力必须大于预应力筋本身的承载力。
预应力筋的锚固方法一般是:
(1)凿开梁端桥面铺装层,在梁端顶部按设计位置凿出锚固槽
(2)在锚固槽内沿梁肋两侧按设计钻孔
(3)安装锚固板锚固板为厚度大于16mm的钢板,在钢束位置钻穿束孔,然后用环氧树脂将锚固板固定在锚固槽内。
(4)张拉锚固。
张拉预应力筋到设计应力后,浇注封头混凝土将其锚固。
预应力筋与梁体的连接是体外索加固技术的重要环节,预应力筋常在靠近梁端处向上弯起,其转弯处,应设支座垫板,以防过大的局部应力将混凝土压碎转弯处的支座要设置内外挡块(板),以固定预应力筋的位置采用外部预应力钢丝束加固梁体时,若沿梁肋侧面按某种曲线(如抛物线)布置预应力筋,为保证预应力筋的线形和位置,应在梁底每隔一定距离(约1m)设一个定位箍,或在梁侧面埋设定位销。
3、预应力筋极限应力的取值
计算加固后梁体的抗弯强度,关键是确定梁在承受极限荷载时预应力塌的极
限应力。
体外配筋的混凝土梁,受弯破坏状态时预应力筋的极限应力必须通过试验确定,而目前这方面试验研究却很少,因此,在设计中可参考国内外有关无粘结筋预应力梁中对预应力筋极限应力的规定,如AC1318-83、CPIIO、PPC建议等的规定,但应注意体外索与无粘结预应力筋的区别,如:体外索一般为折线形.在弯转处有摩擦阻力,以致使其水平段与倾斜段的应力不等,体内无粘结筋一般为直线,可以认为其应力沿全长相等。
另外,国内外关于无粘结预应力筋极限应力的规定,多是从矩形梁的试验中得到的,而中、小跨度梁多为T梁,所以在实际计算时,应多参考几种规范,经比较后选取极限应力值,以策安全。
二、波形钢腹板体外预应力混凝土箱梁桥结构
波形钢腹板体外预应力混凝土箱梁桥结构是一种新型的复合式结构,近十几年来,法国、日本、美国、英国等国家已对它的优点和抗弯、抗剪、抗扭等力学性能进行了理论研究、实验研究及实桥应用,但与其它桥梁结构相比,无论是研究还是应用都相当少,有待完善、提高和普及,国内近几年也作了一些报道并开始对该种结构进行理论及实验研究,但实用的成果和资料还不多,离实桥应用还有一定的距离.本文研究体外索参数,即转向点位置、锚固点位置及张拉力变化时,波形钢腹板体外预应力混泥土简支箱梁桥结构各截面的受力性能,为体外预应力配筋设计提供依据.
波形钢腹板的体外预应力混凝土箱梁桥基本的预应力配筋原则是:采用体内预应力及体外预应力的混合配筋形式,自重、施工荷载及二期恒载等永久荷载由体内预应力承受,车辆等呵变荷载由体外预应力承受.这样,在将来更换体外预应力钢束时,中断交通后可保证施工安全.如果考虑到换索时部分保持交通,如让小车通行,体内预应力将还应承受部分车辆活载.配筋形式主要为:在箱梁受拉区的混凝土底板或顶板内配置体内有粘结的预应力筋,在两钢腹板内侧配置立面为折线形的体外预应力索.两端锚同于端横隔板上,中间转向点处设置转向块或转向横隔板.
三、HVM 预应力钢绞线体外索
HVM预应力钢绞线体外索由预应力钢绞线拉索、锚具、为保持张拉钢材位置而设置的偏转装置、用于预应力钢材防腐的护套以及填充料等组成主要适用于采用体外索结构和预制构件工法的桥梁预应力施工,如混凝土箱梁内外体外索、无推力拱桥系杆、体外索加固等。
1、HVM预应力体外索的结构及特点
HVM预应力钢绞线体外索锚固原理与HVM后张体系相似,锚具类型根据工程要求,分为永久锚固式和可换式。
(1)永久锚固式体外索特点:
a、锚固区由锚头、螺旋筋、锚垫板、衬套组成。
b、预埋管段以水泥沙浆灌注密封。
c、结构简单,经济可靠。
d、用于不需换索、调索的情况。
(2)可换索式体外索特点:
a、锚固医由带螺母的螺纹锚头、锚垫板、密封灌浆筒、保护罩、减振块组成。
b、密封灌浆简内灌注水泥沙浆防护。
c、可负载监测,有充足的调节量,锚索可更换。
2、HVM预应力钢绞线体外索施工工艺
(1)拉索下料—根据桥梁拉索设计长度、锚具安装尺寸、张拉设备工作长度计算下料长度,切割下料。
(2)剥除钢绞线两端PE护层——根据成品索设计长度及锚具安装尺寸计算拉索两端的PE护层需要剥除的长度,剥除PE护层,清除钢绞线表面油脂。
(3)锚具安装——安装锚具及夹片,注意将锚板锥孔及夹片外锥面各孔擦拭干净,并在锚板锥孔和夹片外锥面均匀涂上少许润滑脂。
(4)穿索张拉——将钢绞线分别经过孔道穿人两端锚头,依次安装限位板、千斤顶、工具锚并根据桥梁设计要求进行张拉,张拉时力求两端对称、同步进行。
防护——张拉锚固后,拆除张拉设备,切除多余钢绞线,进行防护。