摘要:在现代公路桥梁施工中,预应力技术的应用已经成为主要的施工方法,但是受预应力技术自身特点的影响,在采用预应力技术时应当注意结合实际情况,合理设计混凝土等级,选择最佳的预应力施工工艺,并保证锚具的材料质量。只要能够在施工中严格按照预应力技术要求进行施工,做好现场施工管理和质量监督,就能够使预应力技术在公路桥梁施工中发挥最佳状态,提高公路桥梁施工质量。本文笔者对路桥施工中预应力技术的应用进行了探讨,希望对相关从业人员具有借鉴意义。
关键词:路桥施工;预应力技术;应用
随着路桥工程的不断发展,对施工技术提出了更高的要求,为了满足时代的发展需求,需要在施工技术方面不断的改进和提升,以促进路桥工程的发展。施工技术的改进,不仅在工程质量方面有所提升,同时还有效的降低了工程维护成本,延长使用寿命,保证路桥工程能够稳定的运行。预应力技术的应用,对路桥工程的质量和效率都有很大的提升,促进了我国路桥事业的发展。
1.路桥工程中预应力技术概述
1.1 预应力技术特点
路桥工程施工中的预应力技术主要是利用预应力构件,提高钢筋混凝土结构骨架的预先制作质量,根据不同部位的钢筋混凝土结构所能承受的应力的大小来分析,增强钢筋混凝土的一些承载能力,进而能够大大的增强钢筋混泥土的使用寿命。一些预应力钢筋混凝土的应用方法主要包括先张法和后张法,在路桥工程施工中,可以使用这两种制作方法,根据不同的施工条件和制作需求,而优选施工方案。预应力技术已经成为路桥工程钢筋混凝土结构施工中的重要的、先进的施工技术和方法了,而且已经广泛应用于预应力构件的制作过程中,提高路桥工程施工中的钢筋混凝土结构等材料的性能,从而发挥了预应力构件的实用性和高效性。另外,通过使用预应力构件能够降低企业的施工成本,提高公司的经济效益和社会效益,同时,在路桥工程施工中,预应力的使用能够节约土地资源,降低桥梁的自重,避免路桥建筑刚劲混凝土结构工程裂缝的出现,并且提高桥梁的使用性能和外观美感。综上所述,在路桥工程施工过程中,路桥建筑的设计人员应当充分应用预应力技术,科学合理使用预应力构件材料,进而更好改善桥梁工程结构的受力能力,从而提高路桥工程施工中的工程质量,有效延长路桥建筑的使用寿命。
1.2 预应力技术在路桥工程中的应用优势
第一,具有较强的抗震性能,通过利用预应力构件,将预应力构件拉开之后,对于路桥结构中可能会出现裂痕的位置施加预应力,同时根据施工的实际情形来有效控制预应力的大小,进而能够防止预应力钢筋混凝土结构因荷载量而出现裂痕和变形等不良现象。另外,在路桥工程施工中,通过应用预应力技术能够避免混凝土结构的路桥面层出现开裂的现象,确保了路桥建筑结构的质量和安全性能,并且有效延长路桥建筑结构的使用寿命,同时,预应力技术应用于路桥建筑施工工程,基于预应力构件材料具有较强的抗裂性能,非常符合路桥工程施工的要求,进而增强了路桥建筑结构的抗震性能,提高了路桥工程的质量。因此,在路桥工程中大力应用预应力技术具有很大的必要性,也有很大的应用优势。
第二,具有刚度大、强度高和耐久性好的应用优势,在路桥工程施工过程中也是为了防止预应力混凝土避免在荷载的作用下对混凝土的结构造成一定的损伤而出现的裂缝问题,避免由于外部的环境对钢筋混凝土中钢筋产生腐蚀作用。采用了这种技术,可以提高路桥工程整体结构的刚度、强度和耐久性能。
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2.路桥工程中预应力技术的应用分析
2.1预应力技术在受弯构件中的应用
预应力技术在道路具体施工中的应用,也就是在受弯构件当中的运用,主要基于碳纤维自身具有很高的强度及其施工过程较为简单的特点。在实际操作过程中,常采用对碳纤维片状材料粘贴的方式,实现对钢筋水泥的有关受弯构件的进一步加固。从工程力学的层面来讲,在运用碳纤维片实现加固效果之前,其结构就开始了对初始内力的集聚,并且混凝土也在这一过程中有了最早的拉应变和压应变,自身的应变增量也在很大程度上决定了当前碳纤维片所能实现的最终应力效果。当混凝土的压应变在这个过程中达到自身极压应变的值时,其构件也会达到承载力的极限值。假如应变值过大,其构件在遭受破坏的情况下碳纤维的片状材料自身的应力就会相应减小,这样就会使碳纤维材料自身的高强度优势无法得到更好的发挥和应用。因此在施工过程中对碳纤维进行粘贴之前需要采用一定技术加以处理,这样才能够首先对碳纤维的片状材料进行预应力的增强,进一步提升有关受弯构件在受到破坏时碳纤维材料所具备的应力,最大程度发挥碳纤维片状材料的功效。
2.2 在混凝土箱梁中预应力的应用
如果跨径是 40~60 m,那么箱梁就要选择低松弛、高强的钢绞线,而纵向的预应力则要使用中等张拉吨位。根据施工方式可以连接锚具来配置纵向的预应力钢束,如果箱梁悬臂板的长度超过了 4 m,那么就要配置横向的钢束,使用 3~5 根的扁锚钢绞线,而我国现在都是使用滑模逐孔浇筑或是支架现浇。跨径在 70~200 m 的时候使用变截面的连续箱梁,在安置钢束的同时也要配置精轧钢筋竖向的预应力。现在我国的双向预应力结构在 40~60 m 的比较多,但是变截面、大跨径的箱梁却比较少。据笔者所知,我国的箱梁跨径大多是 165 m,但是葡萄牙在 1986 年时,建成了跨径是 250 m 的箱梁,因此对于大跨径箱梁最好使用连续刚构桥。
2.3 预应力在桥梁的加固作业应用
公路路桥工程加固的关键在于改善桥梁的结构性能,并通过不断增加构件刚度、改变强度,将预应力技术应用到路桥工程,使得一些薄弱构件的承载力可以加强,之后借助材料强度高的特点从整体上来改善桥梁整体上的结构性能,进而全方位恢复整个路桥桥梁的承载力,使得路桥使用周期以及服役年限都能得到进一步的提高。具体改造方法为,采取碳纤维布粘贴法粘贴到混凝土与构件上面,另外在采取钢板加固法时一定采取有效措施处理好薄弱构件的预应力。
2.4多跨连续梁预应力的应用
工程实际施工过程中的多跨连续梁一般有两种,一种为负弯距区,另一种为正弯的距区。施工人员常将支座位置看作负弯距;而把跨中位置看作正弯距,对于抗弯承载力要采取加固处理措施,与此同时如果抗剪承载力不足也要采取措施进行加固处理。在将多跨连续梁预应力施工技术应用到工程施工中去时,最常用的加固方法是在梁下将截面加大;或者采用粘贴碳纤维的办法(即在正弯矩区抗弯承载力难以满足施工要求时,借助碳纤维粘贴法加固,不仅施工效果好而且非常方便)。假如施工人员采取梁下加大截面的方法把高粱承载能力提高,不仅不会改变原有功能及设计,还会促使梁的结构自重在无形中增加。
结语
道路桥梁在现代化的 道路桥梁在现代化的交通运输中具有重要地位,但其在施工和使用过程中存在诸多问题。尤其是在预应力的使用上,主要表现在以下方面,波纹管的堵塞、后张预应力结构中存在的控制问题、预应力筋束发生断丝、滑丝的现象以及后张预应力结构在混凝土的保护层中出现失控的问题。因此需要结合当前的实际情况采取有效措施,不断完善预应力在路桥中的施工工艺,保证路桥工程的施工质量。
参考文献:
[1]张宏伟.公路路桥预应力施工技术应用分析[J].科技传播,2014,8(1):157.
[2]吕永翔.路桥施工中预应力技术的应用分析[J].河南科技,2014,5(1):154-155.
论文作者:杨桂波,陈学军
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2018/12/18
标签:预应力论文; 构件论文; 碳纤维论文; 技术论文; 工程论文; 桥梁论文; 工程施工论文; 《基层建设》2018年第33期论文;