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摘要:确保桥梁功能的完整性就是保障交通安全的重点。基于设计或是施工初始阶段所存在的各类问题,或使用过程中自然老化及灾害所带来的影响,大部分桥梁都已无法全面满足正常运作的需要。所以应运用科学有效的加固技术,全面提升现有桥梁的通行与承载能力,使桥梁的运用年限有所提高,而且桥梁加固同新建桥梁进行比较所创造的经济效益也是非常大的。再加上体外预应力加固方法比较简单,力筋的张拉及更换非常容易,所以经常运用此种加固方法对各类构件进行加固,此类加固技术被普遍应用在旧桥加固中。
关键词:公路桥梁;体外预应力加固;施工方法
引言
体外预应力加固方法在我国桥梁公路施工上是一项十分关键的办法,它能减缓桥梁及公路的老化时间,有效强化桥梁及公路自身的承载能力,使桥梁及公路的使用期限得以延长。由于我国公路网的不断拓展,私家车增多、车流量增长,对公路和桥梁的荷载量产生了重大的影响,从而导致我国公路和桥梁破损严重。在我国这一领域破坏严重的情况下,该技术得到了巨大的推广,技术也在不断改进和提升。本文旨在阐述体外预应力加固技术的工作原理和工作细节,推动这项技术和我国建筑事业的进步,促进我国经济水平的发展和提高。
1体外预应力加固技术的工作原理和特征
1.1体外预应力加固技术的工作原理
现阶段公路桥梁施工时,该技术的应用实际上就是以后张无黏结预应力制度为主要基础而逐渐发展起来的全新加固方法,此技术方法旨在提升公路桥梁自身的承载力,使公路桥梁自身的耐久力有所加强。其工作原理指的就是在量的主体结构外,放置刚度较强的预应力索,对公路桥梁工程两侧的锚实施固定,把转向设施置入其中间,将桥梁与其全面连接在一起,能够使桥梁受到的重力分担一部分出去,并且对桥梁起到一定的加固作用。在对公路桥梁进行施工的过程中,该项技术往往是应用在梁的侧下位置及底部,施工人员通过钢丝增加的方法稳定桥梁,以此来确保工程结构的稳固性。
1.2体外预应力加固技术的特征
(1)投资比较少,获得的效益比较高。在公路桥梁进行施工的时候,难度系数并不大,工艺要求较低,投入的相关设施比较少,极大的缩减了工期,起到了节约成本的作用,能够取得更多的经济效益。(2)可以延长公路桥梁使用寿命。该项技术可以提升桥梁自身的刚度及承载力,在工程施工中不会使桥体截面发生改变,进而使公路桥梁的使用年限得以延长。(3)可以达到预期的稳定和加固。该技术可对公路桥梁的破裂实施修补及维护,且外来重力不会有任何增加,分担一部分桥梁结构自身的重力,全面提升公路桥梁的承重水平,而且该技术不会对桥下的静室造成不利影响,从而达到预期的稳定和加固。(4)对施工影响较小。工程施工过程中,对交通方面几乎未产生任何影响,对城市交通出行产生的困扰较低。
2体外预应力加固技术的优势
该技术实际上就是通过增加预应力,使桥梁施工中的内部结构或是相关构件产生与其相反的应力,从而调整桥梁内部的受力结构,降低受力的高峰,提高桥梁或公路的承受能力和使用寿命,改善桥梁公路坍塌和裂损的情况。不仅如此,该技术还有如下几点优势:
(1)加固工作的操作简单灵活,可在桥梁正常运转下进行作业,不影响行车安全。
(2)与锚喷混凝土技术相比,不需准备大量的施工原料,不需要浪费大量人力、物力、财力,省时省力省财。
(3)与粘贴碳纤维布相比,体外预应力加固技术通常通过增设预应力拉杆进行加固,不需破坏桥梁或公路的内部结构性和构件搭配。因此,预应力拉杆增设越多,桥梁和公路的安全性越高。
(4)体外预应力加固技术充分利用材料,不增加桥梁和公路整体的横截占用面积和自身的重量,可保障占地面积的最小化和行车安全的最大化。
(5)该技术与其它加固技术进行比较,可扩大桥梁和公路的内部弹性受力幅度。
3公路桥梁体外预应力加固技术施工要点
3.1上锚固点设置
针对梁顶层或者梁端顶层设置上锚固点的状况,需要依照斜筋的实际位置,经过在梁顶层或者桥面板上贯穿2个和斜筋角度一致的斜孔。具体做法:第一步要把桥面铺装层及梁顶层混凝土保护层凿除进而把受力钢筋全面漏出,然后再对锚固垫板周边混凝土全面实施凿除。依照斜孔所具有的设计角度对凿孔架进行建设,把凿岩机钻杆全面搁置在凿孔架槽当中,把钻头的核心准确瞄准理论锚固点并且进行凿孔计划。在对凿孔进行完成之后,对梁顶层所具有的零碎混凝土实施相应处理之后再将环氧胶液进行涂抹,并且利用环氧水泥砂浆将其完全铺平。针对梁顶安装有锚固点的情况,需要认定锚垫板上表层和梁顶对齐或者低于梁顶,进而确保锚固点的混凝土保护层可以起到一定的稳固作用。
3.2纵向张拉法
纵向张拉法,所指的就是朝着预应力筋的轴线方向对预应力进行施加。预应力筋朝着梁底部进行设置,一直到梁底两侧导向位置弯起,锚固在该腹板或者顶板上,然后再朝着其底部或者顶端实行纵向张拉,从而对梁端剪力起到一定的降低作用。根据构造方面能够得出该锚固能够分成梁顶与腹板锚固这两种。由于体外预应力筋张拉的办法和结构形式基本相同,所以其位置选用在梁层朝着斜筋方向还是梁底朝着水平方向都是可行的。体外预应力稳定张拉程序与预制混凝土梁所具有的张拉程序是基本相同的。纵向张拉法和横向收紧张拉法所具有的差异就是,纵向法拉杆弯起段往往是根据翼缘板斜孔穿出一直到桥面,并且在拉杆顶层进行设置丝扣,经过轧丝锚把它锚固在梁顶部锚固槽的内部。
3.3压浆技术的应用
在完成预应力筋的安装和张拉之后,就是开始压浆技术,这项工作和技术对时间和压浆密度的要求较高,因此,在没有较大把握的前提下,首先应该进行一次模拟操作。在实验操作中应该遵循实地模拟的原则,在进行操作的过程中,必须在张拉之后的24h之内完成,同时在实地操作的过程当中,需要确保压浆的密度达到预期的标准。在施工过程中应该采用手动的压浆机,而且必须保持压力的平稳,才能达到压浆的标准和目标。
3.4安装与张拉预应力筋
在预应力筋进行安装之前,需要仔细对工程当中锚具的具体状况,保证其均处在常规的状态当中,尤其是在粗筋螺母同螺杆完全一致的状况下,必须要逐一进行拧紧装置。
对于斜筋与水平筋依次运用斜杆或是两根粗钢筋是型钢的状况,稳固在斜筋与水平滑块,并且还需要稳固在锚点(斜筋上的)。之后在经过利用临时支架把在施工当中所运用的中全部滑块安装在垫板的相应点位之上,并且把水平筋全面穿入。需要防范的是,在进行穿筋时,必须要确保水平筋两边丝头长度是相符的,对滑块的位置进行检查,而且在这项过程当中需要留出滑移量。另外,施工时防止张拉锚固拧紧螺母时所遭遇的弊端,在对水平筋螺母进行稳定的时候,必须要保证水平筋中心和滑块锚孔是基本相同的。
3.5转向装置
体外预应力混凝土结构当中的预应力筋利用转向装置使原有方向发生了极大变化,进而产生了设计阶段所需的基本曲线形式。在预应力筋同转向装置两者所触碰的点位,因为触碰以及横向力的强大挤压作用下,若转向设置设计方面不够科学,那么预应力筋就极易出现局部硬化或是摩阻损失较重,对预应力的整体施加效果造成了极大的影响。设计过程中预应力筋在折点的具体位点应足够精准,防止出现过大的附加应力,同时转向装置在结构利用期限内绝不可对预应力钢材造成破坏。另外,必须在工厂内对转向装置进行加工。现场安装应严格依照相应图纸进行,运输与焊接应运用合理的措施防止焊接发生变形,穿束之前拉线辅助安装必须保证准确无误。
4结束语
总之,公路桥梁在进行施工时,对体外预应力加固技术的实际运用应从诸多方面进行全面的思考,在技术层面上得以强化,还有对实际施工质量实施科学的控制,就能够确保其整体质量。由理论层面出发,对公路桥梁施工过程中所应用到体外预应力加固技术予以完善,对实际施工质量的控制有很大的帮助。
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论文作者:邢杰,谢汉昌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/18
标签:预应力论文; 桥梁论文; 公路论文; 技术论文; 体外论文; 锚固论文; 水平论文; 《建筑学研究前沿》2017年第34期论文;