浅析在梁式桥加固中体外预应力技术的应用论文_耿伟光

浅析在梁式桥加固中体外预应力技术的应用论文_耿伟光

天津中交鸿达道桥技术开发有限责任公司 天津 300122

摘要:随着科技水平的不断提升,现代工程加固技术手段也日趋完善,体外预应力技术作为其中具有代表性的一种,对比传统技术,体外预应力技术的优越性体现在多个方面,其加固稳定性更高,能够适用到多种工程建设。本文对梁式桥桥梁加固中的体外预应力技术进行了简单的论述,希望能够促进桥梁建设行业的快速发展和进步。

关键词:梁式桥梁;体外预应力技术;加固;应用

自然环境等外界因素极大的影响了桥梁的日常运营,长时间运营,会导致桥梁自身的结构受力不均衡,整体负荷承载力下降,安全稳定性也大幅度降低,基于此,保证体外预应力技术的合理应用成为重要的途径,对梁式结构桥梁加固工作也具有积极的影响。同时,也是降低外部环境因素对桥梁结构影响的主要措施,为国家的经济建设及民生建设提供了基础保障。

1关于体外预应力加固技术的相关介绍

1.1体外预应力应用带来的好处

(1)加固能力更强

与传统技术相比,体外预应力加固主动性更高,基础元件与相关建筑材料的负荷承载力更突出,借助物理原理,保证重力结构的稳定性,使其能够适用到更广泛的工程建设中,对于构件的抗压承重荷载重力有明显的正向促进效果,避免桥梁结构发生形变,从根本上加强桥梁结构的安全稳定性,并且结构裂缝现象明显减少。该技术无需采用内部管道加固,仅借助外力结构支撑即可完成相关的结构加固作业,进而达成控制桥梁结构的目的,加大了结构材料的密度,技术安装过程也更加方便快捷,为张拉施工提供了有利的条件,更重要的是不需要借助重型机械设备就能够完成项目的作业,不仅节约了物力,也解放了部分人力,降低了资源投入成本,同时,对于工期较短的桥梁工程来说,更加经济适用,桥梁的加固仅需要较短的工期就可以,各项施工成本都得到了有效的控制。

(2)高灵活性

体外预应力技术具有高灵活性的特点,通过对提高结构构件的更换即可完成加固维护处理,即使桥梁结构加固受到外部环境因素的影响产生结构坏损问题,也可以在短时间内调整桥梁结构的重心,为桥梁预应力技术的实施提供便利,结构部件安装更加快捷。体外预应力加固技术的施工流程相对简单,所以在具体的施工过程中,相关的管理维护工作力度不需要太强,没有更多繁琐的技术处理环节,也能够保障桥梁结构的质量,维护其正常运营。

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(3)稳定性好

体外预应力桥梁结构会借助钢筋提升稳定性,混凝土截面协调,不会出现结构变形现象,同时应力约束方向分布均匀,结构应力作用荷载压力重心统一,结构重心也不会发生位移现象,结构的变化幅度在可控范围内,避免了结构出现裂缝及空隙,即使存在外界环境因素的不利影响,也可在预应力的影响下始终保持闭合状态,降低裂缝扩张速度,为桥梁裂缝问题的处理赢取宝贵时间。

1.2关于体外预应力技术在桥梁加固中的适用性介绍

当桥梁梁体出现正面界面抗弯力下降,正面结构受拉区被腐蚀生锈,可以借助体外预应力的高效合理运用,完成该类桥梁结构的加固工作,既可以预防桥梁主体结构变形严重,也可以及时发现桥梁结构负荷承载力不足的问题,降低因桥梁结构老化而发生安全事故的概率。梁体斜截面抗剪承载力不足是导致桥梁结构稳定性下降的直接因素,严重的情况下,桥梁斜截面钢筋连接处会出现断裂,大大降低桥梁的实际承重能力。在桥梁斜截面处理抗剪承载力不足问题上,体外预应力能够有效的分担其部分压力,保证桥梁结构受力均衡。

2体外预应力技术应用要点

2.1设计相关

上文已具体介绍了桥梁体外预应力加固技术的实际应用范围,该技术的实际意义及价值是提高了桥梁结构的基础负荷承载力,同时,合力束界也发生改变,对比原桥梁设计方案,在数据差异上比较明显。合力束界的改变提升了桥梁总体承载性能,制定科学合理的体外预应力应用方案,能够保证桥梁的实际价值体现最大化,甚至保证其性能程度和使用效果能够达到建设初期的水平,继而确保合力束界能够与桥梁原设计方案一致。

2.2做好施工控制

提高桥梁结构性能是旧桥加固的工作核心和思想主旨,有效的解决承载力下降等问题,在具体施工作业过程中,必须保证合力束界数据的一致性,严格遵守初期的桥梁设计方案,标准规范化桥梁加固工作,进而保证桥梁加固的加固效果,提高桥梁的安全稳定性。

(1)对桥梁预应力束的布控也确保其实际准确性,提高束结构应力基础,保障合力束界数据一致,避免桥梁加固后因合力束界问题而产生桥梁结构病害。

(2)在预应力张拉施工中,要维持不同束的受力均衡,不可以使单一束条承载过重,那样会严重影响桥梁的基础结构,导致整体受力平衡关系失调,在单根结构张拉过程中要对同束的基础数据进行运算,保障束值的基本稳定。

2.3做好加固施工

在地理位置较高的区域,应力结构的实际效果较差,极容易受到拱顶沉降的影响,与此同时,水压及周围岩石的压力不断变化,也会导致预应力结构发生形变,由此,在预应力加固工作中,要充分衡量支护受力大及受力不均衡等相关问题,进而保证体外预应力的实际加固效果得到最大的体现。相较低矮的区域,要考虑到地下水的问题,岩层与隧道轴线夹角如存在褶皱情况,应当第一时间采用相关技术手段进行有效处理,并加强支护结构的受力性能,让预应力加固工作满足预期要求。

2.4加固后梁的正截面强度检算

加固后的梁在使用荷载下的正截面应力检算,按照规定的容许应力法进行。平衡方程为:

bxσh/2+(b1-b)h1σh(2x-h1)/2x-Agσg-Ayσy=0

bx2σh/3+(3x-2h1)(b1-b)h21σh/6x+Agσg(h0-x)+Ayσy(hy-x)=0

据平截面假定,有σh=σgx/(hh0-x)联立三式可得关于x的一元三次方程,从而可得到σg、σh,若满足σg≤[σg]σh≤[σw]则满足正截面强度要求,否则,应调整配筋重新检算。

3结论

在桥梁加固工程中,体外预应力技术水平在不断提升,并且广泛运用,它的实际应用价值和意义在于能够提升桥梁结构整体的安全稳定性,延长桥梁的使用寿命,保证其服务于人们的日常生产生活,在桥梁的发展规划过程中,提供了科学合理的技术支持。在桥梁发展进程中,保证了科技水平不断提高的同时,要加强桥梁日常使用的维护与管理,进而从根本上保证桥梁的质量。

参考文献

[1]曹鹏.预应力加固技术在桥梁加固中的应用[J].江西建材,2016(5):165-165.

[2]陈守军.浅析桥梁结构加固中体外预应力技术的应用[J].低碳世界,2016(23):205-205.

[3]田鹏.桥梁加固中体外预应力技术的应用分析[J].低碳世界,2017(27):246-247.

论文作者:耿伟光

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第9期

论文发表时间:2018/8/29

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