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摘要:随着我国道路桥梁施工技术的不断优化,路桥工程规模也日益庞大,从而也对路桥施工技术提出更高的要求。目前路桥施工中预应力技术的应用越来越广泛,并以防渗透、强度高等优势最为明显。本文从预应力技术的优势入手,分析其在路桥施工中的具体应用。
关键词:预应力技术;路桥;施工技术;应用
预应力技术在目前路桥施工中的应用主要集中于混凝土工程中,也就是预应力混凝土结构的关键。预应力混凝土可以使混凝土自身的预应力得到抵消,并部分用于抵抗外部的拉应力。采用预应力技术得到的混凝土构件性能良好,不仅使材料质量得到保证,而且可以提高施工企业经济效益。
1 预应力技术的优势
路桥施工是一项系统性的过程,而预应力技术可以在路桥工程中发挥突出的优势。预应力技术可以有效控制路桥结构自身的重力,从而使路桥看起来简洁美观,观赏性更强。由于预应力技术可以提高材料的强度和防渗性能,因此采用预应力技术的路桥工程使用寿命更长,质量更佳。预应力技术的应用可以使路桥工程适用性更强,在小跨度和大跨度的结构中应用效果良好。应用预应力加固法可以完成加固过程,减少对人员或者设备的依赖,缓解运输压力,且更有利于在使用过程中进行修补工作。预应力技术一般不会对构件施加过多载荷,因而施工结构的稳定性更强,路桥结构受损情况得到缓解。
2 预应力技术在路桥施工中的具体应用
2.1 设计预应力混凝土结构
对预应力混凝土结构进行详细科学的设计对于整个路桥工程意义深刻,并贯穿于各环节之间。优秀的预应力混凝土结构设计应当充分了解混凝土结构的承载力状态与使用情况。进行预应力混凝土结构的设计必须建立在材料应力验算与结构强度验算的基础上,也就是说在施工阶段就应打好基础。在实际的路桥工程施工过程中,常常会出现结构变形的情况,不仅会影响路桥的正常使用,而且严重影响美观程度,因此设计阶段还必须完成预应力混凝土结构的安全度设计与支撑能力核对验算。
预应力技术应用效果的好坏对最终工程质量影响较大,如果无法将混凝土结构的预应力控制在一定范围内可能会产生截然相反的施工效果,对施工质量产生不必要的隐患。总而言之,预应力混凝土结构的设计阶段尤为关键,决定了预应力技术的优势能否发挥,也是预应力混凝土技术的重要依据。
2.2 锚具与钢绞线的选取
在预应力技术应用过程中必须采用合适的锚具与钢绞线才能取得良好施工效果,当采用预应力后张法时使用的锚具大多为摩阻锚固与机械锚固两种。前者分类比较广,且使用范围也更广,这种锚固方法主要借助呈楔形的锚具实现预应力钢材的拉紧工作。在钢材的选择方面。必须综合考虑松散性、表面特征、伸长率等重要参数,钢绞线的选取过程中则主要关注尺寸、延伸性和松弛度等。
2.3 受弯结构中的预应力技术
一般而言,在进行路桥工程的受弯结构施工时采用预应力技术可以取得良好效果,预应力技术的应用可以发挥碳纤维强度高的优势,而且使施工过程更加简单,因此在路桥施工中应用面很广,尤其是桥梁的维修加固。为了使碳纤维获得最高的经济效益必须严格控制混凝土应变增量,应变增量初始值较大时可能导致碳纤维应力薄弱部位受到严重损坏,从而无法发挥碳纤维高强度的特点。因此可以在受弯结构中采用预应力技术,即实现碳纤维片材黏贴的过程中附加一定的预应力。从而确保碳纤维片材在使用之前就已经具备一定的初始拉应力,可以避免碳纤维强度受到破坏,因而可以充分发挥材料优势,使路桥工程质量得到保证。
2.4 加固工程中的预应力技术
通常对路桥实现加固措施可以极大地提升路桥承载能力,使其使用性能得到进一步完善。目前路桥施工采用的加固措施较多,应用比较广的有优化构件结构性能、补强构件等,这些加固措施均能够有效提升路桥使用寿命,在交通运输需求越来越高的当今社会有更强的适应性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆加固工程常用的预应力技术包括增加外预应力、强化补强层和优化桥面受力情况等。在大多数情况下,首先将预应力预先施加至受力构件上,该构件的受拉部位将会存在拉应力,可以降低由于初弯矩产生的拉应变,从而有效提升构件承载力,使加固钢筋性能更加高效地被利用,使路桥工程质量得到提升。
2.5 混凝土路面施工中的预应力技术
混凝土路面对于整个路桥工程有重要意义,对施工技术的要求也较高。混凝土路面施工中采用的预应力技术和其他钢筋混凝土结构中的预应力技术相似,在作用方式方面基本相同。为了使混凝土路面得到足够的束缚,在实际施工过程中基本上借助预应力钢筋实现。施工时长出现的问题是混凝土路面在横向方面上出现裂缝,这是出现横向收缩所致。为了避免出现上述问题,可以在混凝土路面的纵向施加预应力,避免出现横向收缩,确保混凝土路面施工符合施工要求。
2.6 连续梁施工中的预应力技术
绝大多数路桥工程中都有混凝土连续梁施工,通常根据主筋配置的区别可以把混凝土连续梁划分成钢筋混凝土连续梁和预应力混凝土连续梁两大类。后者一般用于大跨径的情况下,通常大于二十五米跨径的连续梁多使用预应力混凝土连续梁。混凝土连续梁有可以划分为负弯与正弯两个区域。通常认为支座处属于负弯区域,而跨中则属于正弯区域。如果在施工过程中抗弯或者抗剪承压力和设计标准存在偏差,必须立即采取相应措施,完成加固处理。例如跨中正弯区的抗弯承载力低于设计值的情况下,应当及时使用碳纤维材料完成加固处理。
3 预应力技术在路桥施工中应用的注意事项
3.1 优化预应力结构的设计过程
在预应力结构的设计阶段,必须保证数据有较高的可靠性,并完成至少两次验算,控制计算误差在一定范围内,一旦多次计算结果的误差超出范围,应当给予及时的更正。路桥工程和建筑工程一样,应当注重美观性。预应力结构的设计应以简洁大方为原则,必须符合大多数人的审美观。
3.2 控制预应力结构的施工过程
预应力施工逐渐成为路桥施工必不可少的部分,在进行预应力施工时必须科学精确地控制灌浆水泥浆的配比,根据不同施工要求做出相应调整。在正式灌浆之前,应确保孔道的干净与湿润。灌浆过程应当控制灌浆速度为匀速,避免出现过快或者过慢的现象。应加强封锚过程的质量监督,该过程应力结构非常容易受到损坏。
3.3 加强预应力施工的管理
预应力施工管理对于提升路桥工程质量十分关键。应重视预应力结构混凝土施工的质量监督与管理,加强施工材料的质量监察,只有满足施工标准后方可投入使用,施工固件也只有满足设计要求才能开始施工。在施工过程中,应对原材料进行分类存放与管理,避免原材料受环境气候影响受到损坏,造成不必要的经济损失。路桥施工时还应对施工人员进行严格管理,预应力技术的应用对施工人员相关技能与知识要求较高,因此施工单位应定期组织施工人员的培训工作。
4 小结
随着我国交通运输业的蓬勃发展,路桥工程迎来新的挑战与发展机遇。预应力技术的成熟有利于提升路桥工程质量,有效地在路桥施工中运用预应力技术不仅可以节省施工材料,而且可以极大地提升工程可靠性。
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论文作者:魏英明
论文发表刊物:《基层建设》2015年24期供稿
论文发表时间:2016/3/16
标签:预应力论文; 技术论文; 混凝土论文; 结构论文; 工程论文; 碳纤维论文; 构件论文; 《基层建设》2015年24期供稿论文;