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摘要:随着我国社会的进步、经济的发展,公路作为经济动脉,起着越来越重要作用。在公路桥梁施工中,预应力技术已经得到越来越广泛的应用,可通过计算理论,对工程检测、设备材料等形成一套完整的体系。本文主要从预应力技术在公路桥梁施工中的应用注意事项,以及预应力施工技术在公路桥梁施工应用中的相关解决措施等方面,对于预应力施工技术在公路桥梁施工中的应用情况进行分析论述。
关键词:公路桥梁施工;预应力技术;运用
前言
相比传统的公路桥梁建设技术,虽然预应力技术起步较晚,但在公路桥梁建设中得到了迅速发展。随着预应力技术越来越深入的运用,其存在的很多问题将得到有效解决,其发展空间也将越来越广泛。
1 我国公路桥梁施工技术的不足
1.1 桥梁施工难度逐渐加大
随着现代社会的发展,经济的需要,现代公路承担着越来越繁重的运输任务,对公路也提出了越来越高的要求。随之变化的是高等级公路的快速发展,对公路桥梁的施工也提出了更高的要求。在一些公路中,需要建设高墩桥梁。由于公路桥梁的建设是一项大工程,其中涉及到的路线,十分复杂,公路桥梁所处的地形也是各种各样的,有的地方地形条件非常复杂。一般说来,在这种地方交通运输不便,再加上需要建设较高的墩身,就更增加了施工难度。在我国,还有一个公路桥梁实施的通病,就是工程量大,工期短,这无形中又加大了施工难度。桥墩施工是工程的关键,所以在桥墩施工的过程中需要投入较多的精力,通过改进技术来攻克目前的难关,来改变高墩施工周期长、施工安全度低的现状。
1.2 桥梁的使用寿命短,承载力下降
随着我国经济的发展,交通量也日益增加,单车重量也在不但加大。不仅如此,超载情况十分频繁,超出了桥梁的承载力,使得桥梁的使用寿命缩短。在一些交通量大的部位,混凝土开裂、剥落、衰变的情况十分常见,这些问题对桥梁的损害非常大。另外,钢筋的锈蚀使得桥梁问题变得更加严重。对于已经出现问题的部位,需要投入大量的人力、物力去进行维护,如此反复下去,如同一个无底洞,公路桥梁的经济价值大大缩水。所以,现在公路桥梁的耐久性引起了人们的重视,希望建成的桥梁可以经得起长期的使用,而不是在投入运营不久之后就需要封路进行维修。由于种种原因,桥梁还会出现一些病害,影响桥梁的使用寿命。比如有箍筋出现锈蚀、斜腿主筋,以及铁锈膨胀引起的混凝土保护层剥落等。这些缺陷使得桥梁在使用的过程中,需要投入大量的精力进行加固改造等,为了延长桥梁的使用寿命。
2、预应力技术的优势
预应力在公路桥梁中的运用并不仅仅局限于公路桥梁的主体结构,在边坡锚固等方面的应用也为公路建设节约了大量的施工材料。减轻自重,增强公路桥梁结构的抗渗、抗裂、抗滑作用,降低其主拉应力,提升结构刚度,具有便捷施工、设计安全等特点。因此,预应力在公路桥梁建设中有着非常重要的运用价值。
3、预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用领域
3.1 多跨连续梁施工中的应用
从结构层面上来看,多跨连续梁又分为正弯矩区和负弯矩区两种形式。通常来讲,跨中的为正弯矩,存在支座的为负弯矩。当多跨连续梁的抗剪承载能力和抗弯承载能力难以满足施工要求时,就必须应用预应力技术来做加固处理。
32 受弯构件施工中的应用
碳纤维的强度是比较高的,其施工的程度亦比较简单。正因为如此,应用碳纤维片材来对受弯构件加固问题进行解决就成普遍采用的一种方式。但因在加固受弯构件之前,结构混凝土就已经具有初始的拉应变和压应变了。故受压区内混凝土的压应变一旦达到混凝土极限压应变时,受弯构件也就达到了其极限承载能力。
3.3 加工施工中的应用
通常来讲,加固公路桥梁时都是通过应用预应力技术,来补强构件和改善结构性能,进一步提高或恢复公路桥梁承载能力的,从而延长公路强烈使用年限,满足当前对于交通运输的要求。
4、预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用流程
4.1 选择预应力钢绞线
当前,国内外普遍使用的预应力钢材包括低松弛钢绞线、普通预应力钢绞线、低松弛预应力坝丝、矫直回火预应力钢丝、冷拉预应力钢丝、预应力钢筋等。其中,低松弛钢绞线作为最新一代的预应力钢材,因其具有经济、高效、施工便捷、构件美观轻薄等优点,已经在国际重要建筑工程中被大量使用,如高速、高架公路,高层大跨度房屋、大型桥梁核电站等。预应力钢绞线的使用可节省钢材至少在三分之一以上,其社会效益和经济效益都十分突出。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在选择预应力钢绞线时主要从以下几个方面进行考虑:钢绞线性能参数,包括表面状态、几何参数、断裂荷载、松散性、伸长率、屈服荷载、松弛等;钢绞线标准,包括延伸率、松弛型、尺寸公差、破断荷载、品种规格等。
4.2 选择预应力锚具
锚具的使用主要分为机械锚固与摩阻锚固两种。机械锚固类是通过机械加工形式,在预应力钥材端部形成一个同锚钉工作条件相适应的高强钢丝或高粗度钢筋。其特点是连接方便且应力损失较小,在未灌浆之前,就可通过重复放松或紧扣来对预应力进行调整。而阻摩锚固类则是通过对契形锚具的应用,来讲预应力钢材形成锚旋。这类锚具具有较多的种类和较广的应用范围。具有穿索方便、吨位较大、变化较多的特点,其不足之处就是不方便的重复连接或张拉,且有较大的预应力损失。
4.3 设计预应力体系
通常采用 XYM 和 OVM 体系来对预应力体系进行设计。这一体系的顶板纵向钢束均采用平竖弯曲结合在一起的空间曲线,在腹板顶部承托上进行集中的锚固,且低板钢束应同近齿板处锚固尽可能地靠近。这一布束主要具有以下方面的特点:第一,保证了最大力臂
的预应力,使力学效应得到较大限度的发挥。且因布束同腹板接近。故预应力在全截面上以较短传力路线进行分布;第二,顶板束锚定于承托上,不需要进行复杂齿板构造的设置,就能够完全通过受力需要来控制设计箱梁尺寸;第三,在平面上,顶、底板钢束依据同样的 S 型固定在设计位置上,使得集中锚固点所产生的横向力加以消除。
4.4 分析预应力效应
预应力混凝土结构的实践设计,通常是以经验为依据,来对预应力钢束分布图进行假定,后分析其盈利,检查各截面的应力状态,当要求不能满足是,就可对钢束分布加以改进。可以说,预应力体系、预应力锚具及预应力钢绞线的设计都是由预应力效应分析所决定的。计算预应力损失主要包括瞬时损失与后期损失个层面。瞬时损失是钢束锚固前或锚固时所可能出现的瞬时的损失值。后期损失则指的是钢束锚固后所发生的损失,包括混凝土徐变、收缩,钢束松弛等引发的损失。
5、公路桥梁工程中的预应力施工问题
在应用预应力施工技术进行公路桥梁工程的施工中,预应力施工容易受到一些外界因素的影响,因此在施工过程中不免会存在一定的施工问题,对于公路桥梁工程的施工开展会存在一定的影响。公路桥梁工程中预应力施工问题主要表现在,公路桥梁工程施工中的波纹管堵塞对于预应力施工的影响以及预应力超长束的张拉工艺问题、后张预应力结构中的张拉力控制问题等。其中,公路桥梁工程中的波纹管堵塞对于预应力施工的影响主要就是指在
进行公路桥梁工程施工中,由于波纹管的堵塞导致预应力施工 中预应力的钢绞线无法进行通过或者对于张拉力的预应力钢绞线伸长情况受到影响等 而公路桥梁工程中的预应力超长束张拉工艺问题主要是指在公路桥梁施工过程中连续跨梁中每跨预应力束一端的张拉中需要两端对称,否则对于工程的施工质量会造成一定的影响。最后就是公路桥梁工程预应力施工中的后张预应力结构中对于张拉力情况的具体控制实施,应注意的是一般情况下每束张拉力不同,因此具体控制也不同。除此之外,在公路桥梁工程的预应力施工应用 中,预应力结构中张拉前的缝隙问题以及预应力钢筋孔道的堵塞问题也是公路桥梁工程预应力施工中应注意的问题。
6、公路桥梁工程预应力施工问题的解决措施
公路桥梁程预应力施工应用中存在的问题,在进行公路桥梁工程的预应力施工应用 中应根据相应的解决措施进行施工应用与避免。首先对于公路桥梁工程施工中出现的堵管问题对于预应力施 工的影响中,应注意对于具体的堵管位置进行标注,并注意避开梁主筋进行钻孔以保证预应力钢绞线顺利穿过或者 自由的伸缩。对于公路桥梁工 程预应力施工应用 中的其它一些施工问题应结合公路桥梁工程的具体结构部分施工情况进行施工应用以及施工注意,以保证公路桥梁工程的预应力施工质量。
7、结语
在当今公路桥梁工程施工领域当中,预应力技术是用途最为广泛、发展速度最快,最具发展潜力的一门技术学科。但因预应力技术施工工艺相对复杂,且需要很强的专业性,故在其施工中仍存在着一些问题。明确其施工流程,抓好每道工序、各个环节的质量控制,从而有效保障公路桥梁工程施工的质量,推进我国现代化建设稳步前行。
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论文作者:何文华
论文发表刊物:《基层建设》2015年24期供稿
论文发表时间:2016/3/17
标签:预应力论文; 桥梁论文; 公路论文; 锚固论文; 技术论文; 桥梁工程论文; 钢绞线论文; 《基层建设》2015年24期供稿论文;