摘要:经济的发展,城镇化进程的加快,促进公路桥梁建设项目的增多。目前我国的预应力桥梁施工技术已经成为了桥梁领域中的主要技术,应用该技术可以全面的提升桥梁工程的质量。为了可以满足我国交通运行的需要,还需要加强预应力施工技术的研发,并且需要严格控制各个施工环节,全面的提升我国桥梁工程的技术水平。本文就公路桥梁工程应急加固中新型预应力技术的应用展开探讨。
关键词:公路桥梁;应急加固;新型预应力技术
引言
公路桥梁实际使用中,其工作状态会出现下降,甚至出现病害,影响正常使用,严重时产生安全事故。对此,要采用合理可行的技术措施进行养护加固。在诸多养护加固技术中,以新型预应力技术最为先进和有效。
1CFRP技术
1.1技术介绍
CFRP主要针对体外加固弊端,对其和CFRP进行整合,向CFRP施加一定预应力之后,提高结构体系承载力,增加刚度,防止裂缝产生和发展,使抗弯承载力满足要求,同时还能节省材料与资源。另外,这项技术的施工操作十分便捷,仅需对修补处进行打磨、清理和涂抹一层环氧树脂,通过自然养护即可施工。目前这项技术在桥梁加固领域具有重要价值,适用于构件表面依然平整的情况。
1.2技术工艺流程
公路桥梁应急加固中采用预应力CFPR技术时,施工工艺和质量与加固效果有着直接的关系,合理的施工工艺和可靠的施工质量是保证加固效果的重要基础。该技术施工工艺流程为:施工前准备。损坏部位复原叶底涂作业升补平作业斗下层粘结树脂作业*粘贴碳纤维片斗贴片表面加工处理。
1.3技术要点
开工前加强现场勘查与施工设计,将修补处松散部分凿除。若凿除的面积较大,需要使用水泥砂浆将其修复,清除污垢,对转角处做倒角处理,同时打磨为圆弧状,使修补处的表面保持干燥和清洁。对硬化剂和主剂按照要求的比例进行调和,然后用于底涂,经自然风干后开始下一道工序的施工。针对不平整处,要用胶来补平,保证混凝土表面平整。将特制环氧树脂材料均匀涂抹于下层的表面,再按设计确定的层数及尺寸对碳纤维布进行裁剪,按从上到下与从左到右顺序进行粘贴。在粘贴的过程中,要防止在受力方向上进行搭接,若必须搭接,则长度要达到10cm以上。将碳纤维布粘贴好并确认无误以后,使用滚刷在纤维展布方向上进行滚压,确保和树脂充分结合。如果碳纤维布和树脂之间存在间隙或气泡,则要在纤维的展布方向上使用美工刀进行切割,向其中注入树脂材料并将其压平,保证黏结的紧密性,在上层纤维布干透后,再次执行以上操作,对下层进行黏结。此外,还应做好表面处理,使桥梁整体有良好美观性。
2体外预应力技术
2.1技术简介
体外预应力技术利用的是镀锌软钢丝束和氧化铝聚糖树脂砂浆对桥梁施加预应力,能够有效地调整桥梁的受力结构,且施工过程非常的简便,不需要限制车辆通行,施工过程不会影响公路交通,是目前新型的桥梁应急加固预应力技术。
2.2工艺流程
对于体外预应力,其主要有以下三种方法:其一,水平拉杆式;其二,下撑式拉杆;其三,组合式拉杆。现主要针对最常使用的下撑式拉杆,对其工艺流程做如下分析。下撑式拉杆施工主要按照以下工艺流程进行:开工前准备工作→测量定位与放线→力筋制安→锚板就位与安装→力筋张拉→力筋防火与防腐。
2.3施工技术要点
施工前对需加固部位进行清洁处理,按照施工设计要求,测量定位放线,确定梁端转向块、拉紧螺栓及钢筋弯折点的位置;根据施工设计要求,将预应力钢筋调直后弯折成型,安装并锚固固定;对端部模板进行钻孔,并使用高压气流清孔后,使用结构胶灌注,埋人螺栓,安装锚板后拧紧螺母,使用结构胶嵌填锚板和混凝土连接界面;采用分级张拉的方法对预应力钢筋进行张拉,横向张拉前,先向外侧敲紧转折点处的支撑垫板,初步张拉后,再横向施加预应力。纵向张拉时,采用量测预应力筋中距的办法控制各跨预应力张力保持一致,应力达到要求后,固定螺栓;张拉完成后,使用涂刷防火防腐涂料的方法对表面进行防火防腐处理,并使用C30强度混凝土进行包裹。
3预应力高强钢丝绳抗弯加固
3.1技术简介
预应力高强钢丝绳抗弯计加固技术是在梁板的底部安装锚具,然后再在锚具上对安装的钢丝绳进行张拉,以此来增强桥梁的抗弯能力的一种加固方法,是一种比较主动的抗弯加固技术。这种技术的施工成本比较低,而且可以可以不增加桥梁结构的重量,在桥梁的应急加固工程中使用非常的广泛。
3.2施工工艺
这项技术主要利用锚固在梁顶部的钢丝绳来进行拉力传递,使拉力到达待加固处,提高梁体抗弯承载能力。施工中,对钢丝绳的锚固应足够可靠,具体工艺流程为:制作专设于端部的锚具→在端部进行锚座固定→钢丝绳下料和锚头挤压加工→在板端部进行槽口开凿→向端部槽口注入锚固砂浆→对钢丝绳进行张拉和锚固→对端部灌注的锚固砂浆进行浇筑并做好防护砂浆施工。
3.3施工要点
制作端部锚具时需综合考虑钢丝绳数、钢丝绳直径、其承载的拉力荷载及焊需要等,锚具外侧为开口形式,开口宽一般较钢丝绳直径宽0.04mm,深度以有效锚固钢丝绳为宜,锚具的厚度、宽度和长度则分别以焊接需要、受拉力所需强度和梁底宽度确定;固定锚座前,根据设计相关要求对梁底板进行测量放线,确定锚具中心线位置,根据中心线位置进行刻槽后,将刻槽位置打磨成粗糙平面,钻孔并植入全螺纹螺杆。使用黏钢胶涂抹在锚固钢板结合面和混凝土表面,在预定位置黏结钢板并固定,确保结构胶达到设计强度、钢板黏贴牢固后可进行下一工序;根据端部锚具间间距和钢丝绳工作应力计算预估预应力钢丝绳下料长度,使用同一规格钢丝绳在无应力状态下进行现场测量后,确定钢丝绳精确下料长度。按照设计规格制作挤压锚头后,将钢丝绳穿入锚头内孔,进行强力挤压,使其与钢丝绳成为一体,挤压锚头示意下图所示
挤压锚头示意图
按照设计要求,测量放线确定端部锚具在梁板上的中心位置后,沿跨度方向凿出端部槽口,深度与混凝土保护层厚度大致相同;对端部槽口进行凿毛、清理,使用高强度、粘结性能耗的高性能砂浆灌注端部槽口,保持砂浆面与加固构件底部相齐平;将预应力钢丝绳一端穿入端部锚具开口,使用张拉器张拉另一端从中间向两侧对称张拉,张拉长度满足两端端部锚具间距时,将钢丝绳嵌入锚具开口,锚固挤压锚头;使用高强度、高性能环氧砂浆和具有良好延展性的聚合物砂浆在钢丝绳张拉完毕且可靠固定后,分别涂抹端部锚具和锚具间的钢丝绳位置梁底,覆盖锚具和钢丝绳,完成砂浆涂抹后,使用与梁体颜色相近的涂料涂刷在砂浆表面,以达到美观的效果。
结语
随着科学技术水平的不断发展,公路的桥梁应急加固技术也在不断的改进。新型的预应力技术不仅能够对桥梁进行加固,提高桥梁的承载力,还能够节约材料,降低工程费用。不同的预应力技术的应用范围也不一样,其中预应力高强钢丝绳抗弯加固技术在桥梁的加固工程中施工非常的方便,具有很好的加固效果。
参考文献:
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[4]张卫国.浅析公路桥梁施工中预应力技术研究[J].中国城市经济,2015(12):219.
论文作者:王吉1,彭帅2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/14
标签:预应力论文; 钢丝绳论文; 技术论文; 桥梁论文; 砂浆论文; 锚固论文; 公路论文; 《基层建设》2019年第21期论文;