浅谈体外预应力技术在桥梁加固中的应用论文_陶仕军

浅谈体外预应力技术在桥梁加固中的应用论文_陶仕军

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摘要:近些年来我国处于高速发展阶段,随着社会水平的不断提升,社会群体于交通方面的需求随之增加,各类桥梁无论是规模还是数量都快速增长。体外预应力是桥梁加固施工的重要技术之一,施工水平的高低直接影响桥梁的整体质量,而且会一定程度影响桥梁结构的安全性以及受力状态。基于此种基础上,本文首先对体外预应力技术进行简单了解,然后整理常用预应力技术并探究桥梁加固中的实际应用,最后分析体外预应力技术在桥梁加固中应用的作用。

关键词:体外预应力技术 桥梁加固 具体应用

桥梁结构在竣工投入使用之后,由于其受到自身使用周期内自然老化和各类客观因素的影响,使得桥梁结构发生退化,对当前阶段的使用需求无法满足,而全部拆除新建又会耗费大量的人力、物力及财力,并对交通造成严重影响,因此十分不现实。基于此种情况下将体外预应力技术应用于桥梁加工工程中,取得非常不错的效果。

1.体外预应力技术概述

体外预应力属于后张预应力体系范畴内,具有非常多的优势。比如预应力筋套管布置更加简单便捷,而且调整起来更加容易,对后续后张法操作程序进行有效简化,使得施工时间大幅度降低;由于此种技术预应力筋布置于腹板外侧,所以浇筑砼更加方便。此外因为预应力筋的放置位置,使得施工过程中的摩擦损失得到有效降低,而且预应力筋更换更加方面。

相比体内预应力结构而言,预应力筋的安放位置是根本区别,体外预应力技术由其字面意思可知预应力筋安放在混凝土结构的外部,所以说结构的整体变形决定体外所有应力。体内有粘接预应力结构,力筋在混凝土结构的内部进行安放,与结构完全粘接,并且任意界面都与结构变形相协调,所以说力筋应力与某个混凝土界面存在直接关系。

2.体外预应力于桥梁加固中的具体应用分析

将体外预应力技术应用于桥梁加固工程中,是将预应力粗钢筋拉杆或者是预应力钢束在梁的下缘受拉区进行设置,对预应力粗钢筋拉杆或者预应力钢束进行张拉会有相应的偏心预应力产生,受到偏心力作用后梁体会逐渐上升,梁体挠度随之降低,从而桥梁承载力得到大幅度提升,加固的目的得以达成。常用的体外预应力加固方法为体外预应力钢丝柬加固法和下撑式预应力拉杆(粗钢筋)加固法。

下撑式预应力拉杆(粗钢筋)加固法:此种加固方法通常应用于桥梁下部空间足以满足使用时,通常情况下降预应力拉杆设置在桥梁下进行补强,也可在距离两端第二个横隔板上锚固粗钢筋拉杆,借助支撑点位置的改变对拉杆拉力进行调整,从而达成承载力提升的目的。此种方法又可具体分为横向收紧张拉法、纵向张拉法和竖向顶撑张拉法。

第一,横向收紧张拉法。通常情况下此种方法应用于梁两端距离相对较小时,此种方式将粗钢筋拉杆于梁肋地面两侧分两层进行布置,拉杆在靠近两端一头弯起,将弯起的拉杆和在两端进行固定的U形锚固板进行焊接,利用锚固板和栏杆的连接,弯起的拉杆通过钢筋的支撑,于纵向隔一定距离设置一道撑棍和锁紧螺栓,这样便可利用收紧器使拉杆横向收紧,进而在梁体内部产生相应的预应力。

第二,纵向张拉法。顾名思义此种方法沿着预应力筋的轴线将预应力施加于桥梁部位,将桥梁底部进行预应力拉杆粗钢筋的布置,钢筋两端均呈现弯起状态,然后在梁的顶板或腹板进行锚的固定,然后沿着梁底或者是梁顶进行纵向张拉,从而对梁两端的剪力进行有效降低,反之桥梁的抗剪能力得到有效提升。

第三,竖向顶撑张拉法。竖向顶撑张拉法首先将U形钢锚板设置于梁端底部,并将粗钢筋拉杆沿着梁底部进行设置,拉杆梁端均在锚固板进行焊接,将张紧夹具设置在梁跨径四分之一处并将其在梁腹或者是横隔板承托架上进行安装,从而向钢筋拉杆施加相应的预应力。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆只有钢筋拉杆预应力满足设计需求,并将钢筋拉杆与梁底面保持钢筋混凝土垫块楔紧状态,可将钢筋拉杆进行固定并保持持续张拉力,最后拆除张紧夹和承托架并进行相应的钢锈处理。

体外预应力钢丝束加固法:此种加固方式通常情况下沿着梁肋侧面依照抛物线进行预应力钢丝束的设置,并在梁的底部每间隔一段距离设置一个定位固圈,起到钢丝束固定的作用,距离依据具体情况而定,通常情况下位于50厘米至100厘米之间。钢丝束两端首先需要穿过段翼缘板上的斜孔,然后向梁顶延伸,利用钢丝束向桥梁提供预应力,从而使其承载力提升。

3.体外预应力技术在桥梁加固中应用的作用探析

第一,体外预应力技术有利于恢复桥面设计标高。此种操作对临时钢桁架进行利用,达成体外预应力锁跨桥处理的目的,从而在桥面添加一个向上的作用力,使得恢复桥面标高的目的得以实现。具体应用步骤需要首先通过体外预应力索和横向支撑排架对标高进行校正,然后在桥梁体外、跨中以及上册部位进行转向桁架的假设,并利用预应力对高出桁架的桥面进行处理,且将作用力施加于桥墩部位,经过反复调整使得桥面标高得到有效回复;

第二,体外预应力技术可对截面裂缝进行修补。桥梁竣工投入使用以后,经过较长时间的通车及载荷,极有可能发生不同程度的开裂情况,尤其是部分刚度加大、跨中下部挠度较高的部位,桥面开裂情况更是一定程度增加。所以保证通车安全,提升桥梁的使用年限需要对桥面裂缝进行修补,体外预应力技术应用最为普遍。实际应用时首先需要对截面的裂缝部位进行检测,通常情况下会借助25倍镜进行此项操作。如检测结果显示裂缝尺寸大于0.03mm需要利用高强度站合计进行封闭处理,并利用压降嘴设备将高分子材料打入裂缝内部。如裂缝发生在桥梁的四分之一位置需要利用钢板对外预应力进行提高。

此外,将体外预应力技术应用在桥梁加固工程中可对桥梁抗弯承载效果进行有效改善。具体应用时首先需要利用直线型预应力拉杆对桥梁中间界面进行处理,改善桥梁的抗弯承载效果,提升桥梁结构的稳定性。

4.体外预应力技术加固效果分析

体外预应力是当前阶段应用非常广泛的一种加固技术,具有加固效果明显、防腐蚀性较好、抗疲劳及抗裂性较强的优势。此外体外预应力加固技术不仅十分安全可靠,而且后续维护过程中检查与更换都非常方便,提升了索力维修和调整的便捷性。体外预应力可对旧桥梁的承载能力大幅度提升,而且施工过程具有可不中断交通或者是管时间限制交通的优点,施工过程不仅所需人力和物力均相对较少,而且工期也得到一定程度的缩减,所以具有十分明显的经济效益,不对桥梁的净空和标高造成影响,对原结构的损伤程度也相对较小,是当前阶段一种相对理想的加固方法。

结束语

我国地大物博,随着近些年来整体水平的不断提升,桥梁规模和数量也一定程度提升。但是部分桥梁存在年久失修的情况,对我国交通状况的发展造成严重影响,对原先的危桥和旧桥进行全部拆除新建不仅会耗费大量的人力、物力和财力,而且会严重影响我国公路交通的通行情况,因此十分不现实。采用体外预应力技术对桥梁进行加固维修,可大幅度降低混凝土的使用量,不仅整个施工过程简单快捷,而且对交通造成影响相对较小,并且整个维修过程所需人力、物力及财力均大幅度降低,因此成本得到有效降低,所以当前阶段广泛应用于我国桥梁加固工程中,一定程度推动了我国桥梁工程的发展。

参考文献:

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[2]闵凡华.浅谈预应力技术在桥梁加固中的应用[J].民营科技,2016(02):189.

[3]李学刚.浅谈预应力技术在桥梁加固中的应用[J].科技创新与应用,2012(13):164.

[4]贾国庆.浅谈体外预应力技术在桥梁工程中的应用与发展[J].黑龙江交通科技,2011,34(10):266+268.

论文作者:陶仕军

论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期

论文发表时间:2018/11/16

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