预应力施工技术在高速公路桥梁施工中的应用论文_熊昌

预应力施工技术在高速公路桥梁施工中的应用论文_熊昌

摘要:当前,随着我国社会经济的快速发展,国家对于公路建设加大了投入力度,特别是高速公路的投资,构建了诸多的公路桥梁。高速公路桥梁施工的质量,是关系到社会经济与人员安全的重要问题。随着时代的发展预应力技术在高速公路桥梁施工中得到有效的运用,使高速公路桥梁的质量得到了有效的保证,也提高的其使用寿命。预应力技术在高速公路桥梁的建设中有着重要的意义。然而,运用预应力技术容易受到外界的因素干扰,对施工质量造成影响。因此,在运用预应力技术时,应充分了解预应力技术的现状、优势及存在的问题,合理使用预应力技术。

关键词:高速公路桥梁;施工技术;预应力技术应用

1 引言

预应力施工技术是公路桥梁工程施工中最重要的施工技术之一,能够有效地提升桥梁工程的稳定性,进而提高其承载能力,以满足高速公路桥梁工程施工质量要求。预应力施工技术的应用,不仅能够提高桥梁工程的质量,还能够提升桥梁工程的施工进度。

2 预应力施工技术介绍分析

所谓预应力(Prestressing force),以改善结构服役表现,在施工时预先对结构施加压力,主要抵消服役期问荷载产生的拉应力,常见于混凝土结构,保证混凝土结构在使用中不致于产生裂缝或者减缓出现裂缝的时间。预应力技术的关键就是预先对路桥等载体在受力前施加压力,延长路桥等载体的服役寿命。因此,如何在市政路桥施工中应用预应力技术,是个值得研究的课题。

预应力技术目前已广泛应用于我国的公路桥梁等工程施工。在道路桥梁工程施工时,混凝部件如果出现应力作用,就可以提高承受外来压力的能力,阻止拉应力的扩张。在道路桥梁施工程施工中,必须保证混凝土和钢材都具备高强度的性质,如此才能为施工材料形成预应力结构,强化预应力混凝土构件对于碎裂和渗透的抵抗性,并增加其刚性和抗剪力,大大节约了工程施工原本所需的材料,不但提高了工程质量,还降低了公路桥梁施工的人工成本和经济成本,延长了道路桥梁的使用寿命。2011年,铁路部门建起跨度12米的预应力混凝土桥梁,2012年建成28孔24米跨度的大桥。近40年来预应力技术水平不断提高,制造架设跨度32米以下桥梁30000多孔。

3 预应力技术在高速公路桥梁施工过程中的问题

预应力技术在高速公路桥梁施工过程中会出现各种各样的问题,如: a.预应力桥梁的施工工艺问题,它主要包括预应力结构混凝土开始张拉的时间问题、预应力超长束一端张拉工艺的问题、后张预应力结构张拉力控制的问题、预应力孔道压泵质量的问题、后张预应力结构的混凝土保护层失控问题。b. 预应力孔道和锚具存在的问题,它主要包括后张法预留孔道质量的问题、扁锚和扁锚连接器应用的问题、锚具尺寸减小而影响锚具质量的问题。针对预应力技术在高速公路桥梁施工过程中要充分考虑到这些问题,并且提出相应的解决措施。对于高速公路桥梁预应力施工应用中的一些问题,要结合高速公路桥梁的具体结构部分施工情况进行施工应用以及施工注意,从而可以保证高速公路桥梁预应力的施工质量。预应力技术在高速公路桥梁施工过程中应用时,预应力施工容易受到一些外界因素的影响,从而在施工过程中出现一定的施工问题,这样会严重影响高速公路桥梁工程的施工顺利开展。因此,在高速公路桥梁施工过程中,要设计一个准确的方案来解决预应力技术在高速公路桥梁施工过程中遇到的问题。

4高速公路桥梁施工过程中预应力技术的应用分析

4.1预应力技术在混凝土路面的应用

混凝土路面施工并不像看起来那么简单,实际上仍具有较多的技术含量。最近,我国将预应力技术在道路桥梁以及混凝土路面施工中广泛运用,发现预应力技术在这些领域发挥出的作用与在道路桥梁钢筋混凝土结构中发挥出的作用极为类似。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因为其原理都是采用预应力钢筋捆绑混凝土地面,在施工时从纵向对其施加预应力,这样能避免混凝土路面因收缩而产生横向断裂,使混凝土路面能达到看不见裂缝的施工标准。现阶段,预应力技术发展日趋完善,在公路混凝土路面的应用也更为成熟。

4.2预应力技术在公路桥梁加固中的应用

道路桥梁工程施工时,必须要对桥梁进行专门的加固。这一环节是利用结构的改变,强化其中较薄弱的组件,增加桥梁承受压力的限度,提高了桥梁的使用寿命。在道路桥梁工程施工中,合理运用预应力可以使混凝土承受的压力减轻,对构成组件施加预应力可以使受压区出现拉应力,受拉区随之产生压应力,降低构成组件受到的压应力和拉应力,可以保证构成组件达到承压极限时,钢筋应力能得以加固,应变量得到增加。

4.3预应力技术在受弯组件中的应用

从前预应力技术还无法采用碳纤维材料施工,而目前我国科技发展速度加快,预应力技术也实现了以碳纤维材料施工的目标。加固前的桥梁结构只具备初始内应力,混凝土一旦受到外界的拉应力和压应力,桥梁的承重能力就会随之发生变化。外界压力如果大干桥梁的最高承受极限,就必须要用到碳纤维材料对桥梁实施加固。初始应力变化大,碳纤维材料应力就小,容易灭失,也难以展示出高强度的优势。这便需要对碳纤维材料施加一定的预应力,使受弯组件损失后,碳纤维材料应力还能提高,从而凸显出碳纤维材料强度高的优点。

4.4预应力技术在混凝土连续梁中的应用

混凝土连续梁在公路桥梁施工中也较为常见。以主筋配置的差异作为判断标准,可以将混凝土连续梁分为钢筋混凝土和预应力混凝土这两大连续梁种类。其中,后者可以应用于长达25米的跨径型大中等连续梁,而混凝土连续梁包括负弯区和正弯区,通常来说负弯区出现在支架位置。跨中属于正弯区,桥梁的抗剪承压力和抗弯承压力如果没有达到规定标准,就必须对其加固。如果正弯区抗弯承受力较低,就要粘贴碳纤维材料对其实行加固。多跨度连续梁施工则需要使用分节悬臂法,进行对称式施工,频繁变换结构体,以整体相连结构的施工模式使悬臂施工呈线性延伸,对支架的水平预偏量以及竖向预拱度实施预应力装载,进行优化配置。

5预应力技术在应用中的注意事项

5.1 张拉时间及力度控制。许多施工人员为了提高混凝土的早期强度,在混凝土中加入早强剂,在张拉结束一段时间后,混凝土会达到一定的强度,其强度的提高速率较高,与之相反的弹性模量的提高就会收到影响,导致预应力流失。在施工过程中施工人员的操作经验不足,力度不稳定,各个桥段的张拉力度不均匀,会对预应力混凝土的受力方式、外力传递路径等产生影响,造成预应力的下降,掌握好张拉的时间及力度是及其重要的。

5.2 钢筋管道堵塞。由于施工人员操作不当、或者现场管理工作的食物,会出现预应力钢筋管道被堵塞,预应力筋无法通畅的穿过,其实际伸张值与预设伸张值出现较大出入,给工程的进度及成本控制工作带来很大阻碍,因此,对于施工人员的操作技术及个人素养有要有一定的要求,并做好现场的管理工作。

5.3混凝土收缩及徐变混凝土在配置及使用的过程中,为了提高其工作性,会添加许多外加剂,但是其在收缩和徐变的过程中使预应力降低,因此应选用收缩及徐变性小的外加剂。

结语

总之,公路桥梁是保证交通运行通畅的保障,关系着我国人民群众的出行安全,在我国的城市化发展进程中起着至关重要的作用。预应力技术是确保公路桥梁质量的关键技术,因此,提高预应力技术水平,有效地保证了公路桥梁施工的质量,进一步推动中国公路桥梁工程的长远发展。

参考文献:

[1] 尚乃童. 预应力技术在高速公路桥梁施工中的应用[J]. 山西建筑,2013,22:170-171.

[2] 陆廷超. 预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用[J]. 科技创新与应用,2012,01:132.

[3] 李锋,宋珍珍. 试析预应力技术在公路桥梁施工中的应用[J]. 科技致富向导,2012,29:351.

论文作者:熊昌

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第4期

论文发表时间:2018/6/19

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