预应力技术在市政路桥施工中的创新应用分析论文_陈鸿贵

预应力技术在市政路桥施工中的创新应用分析论文_陈鸿贵

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摘要:我国城市化进程的快速推进,市政路桥作为城市交流的重要纽带,其施工质量和耐久性得到重要关注。预应力技术的创新应用,使得市政路桥建设有了质的飞跃。在市政路桥施工中,要根据预应力技术的应用形式,制定科学合理的施工方案,对施工过程各个环节加强质量控制,确保市政路桥的顺利施工

关键词:预应力技术;市政路桥施工;创新应用

我国经济社会的飞速发展,城市建设进入新的建设时期,市政路桥作为城市基础设施的重要组成部分,越来越多的进行建设。但有时市政桥梁需要跨越重要障碍(河流、通道)时,需要提高其结构跨径;有时普通混凝土在车辆反复荷载的作用下,经常会出现带缝工作的状态,进一步影响了结构的安全性和耐久性。为增加结构的跨越能力和提高结构的抗裂性,专业技术人员在不断地探索,其中预应力技术的应用,促进的土木工程领域质的飞跃。预应力技术在市政路桥中的应用,可大大延缓裂缝的出现和发展,有效提高结构的抗裂性;同时,预应力技术的应用,不仅能增加结构的跨越能力,还可以减少结构自重,有利于桥梁建设。预应力技术在市政路桥施工中有着非常明显的应用价值,在施工过程中,要根据预应力作用原理,加强施工控制,确保市政道路施工质量。

1预应力技术简介

普通混凝土结构在使用过程中,结构在竖向荷载作用下,结构下缘产生较大的主拉应力,超过混凝土的极限抗拉强度后,便会产生裂缝,其本质是拉应力较大。为减少结构断面内的拉应力,技术人员尝试在结构两端施加预加压力,保证结构断面内不产生或少产生拉应力,减缓裂缝的出现和发展,可有效提高结构的抗裂性和耐久性。

预应力技术开始应用以来,先进性非常明显。(1)预应力技术的应用,大大提高桥梁的承载能力,延缓结构裂缝的产生,对结构耐久性非常有利。(2)预应力技术应用后,可以将结构截面尺寸变小,大大减少结构自重。(3)预应力技术使结构抗拉强度增大,使结构跨径能大幅提高,为大跨径连续梁、连续刚构桥梁提供技术支持。(4)预应力结构能提高结构的疲劳性能,增加结构使用寿命。

在市政路桥施工中,预应力技术的应用主要分为两种形式,先张法与后张法。先张法:钢筋骨架安装完成后,先对预应力筋进行张拉并进行临时锚固,浇筑混凝土后进行养生,待混凝土达到指定强度后,将预应力筋隔断放张,从而施加预加应力。后张法:先安装钢筋骨架,布置预应力波纹管预留孔道,浇筑混凝土养生,然后进行预应力筋穿束进行张拉,利用锚具在梁体两端进行锚固,最后孔道压浆封锚。

2预应力技术的创新应用

2.1预应力技术的原材准备

为了保证预应力技术在市政路桥施工过程中达到更好的使用效果,就必须重视施工之前的施工工艺和施工材料的选择。钢绞线作为预应力技术的主要施工材料,锚具作为其主要的使用工具,在对其进行选择时,要参照具体的施工条件与施工环境,还要充分考虑到技术本身的特点,在对其配置进行优化时,主要从以下两个方面入手。

(1)在进行钢绞线选择时,要综合考虑到其经济效益、实际应用率、设计参数及类型等条件。钢绞线的常用类型主要分为预应力钢筋类型、普通型、较低松弛型等,每种类型都有各自不同的优势与不足,在进行选择时要结合工程施工的实际情况。其中,较低松弛型的钢绞线是经常使用到的类型,和其它类型相比而言,这种钢绞线的质量更高,应用范围更广。此外,它在施工过程中较为轻便,且在同等重量的钢材使用中,它的用量更小,从而在一定程度上降低了施工工程的成本消耗。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,为了使路桥施工的质量得到有效的保证,在对其进行选择时要考虑多方面的因素,如生产厂家本身的信誉和钢绞线的最大荷载力值、伸长率参数值等。

(2)针对不同的施工工艺类型,要合理的选择预应力的锚具,比较常见的施工工艺类型主要分为后张法和先张法。后张法施工工艺在预应力施工中的应用必须要选择相应的锚具。锚具的选择主要分为两种类型,一种是机械锚固类型,另一种是摩擦锚固类型。锚具的选择要考虑到实际施工工程的特点及锚具本身的特点。通常来说,摩擦类型的锚具品种较多,应用范围较广,而且这种锚具的吨位情况和锚固力有较大的伸缩空间,广泛应用于高速度作业的工程中。然而它的使用也有一定的缺点,在作业过程中会有部分应力损失掉。对于机械类型的锚具,应用范围较小,在高强度的集束型钢丝中较为常见,或者是用来锚固单根、多根的钢绞线,同时也可以对高强度的钢筋进行锚固。但是机械类型的锚具也具有一定的优点,在作业过程中其损失的应力相对较小。

2.2预应力技术的创新应用

(1)市政路桥加固工程。随着城市交通量的日益增长,市政桥梁在运营使用过程中经常出现开裂、破损、预应力损失等问题。为保证市政路桥的安全性和可靠性,就必须对相应的工程进行加固处理。在加固工程中,预应力技术也被得到创新应用,最典型的施工方法是体外预应力技术的应用,就是在待加固结构或构件设置外部预应力结构体系,按照理论计算进行张拉施工并锚固,有效提高原有结构内部拉应力,能够大大提高结构的承载能力和耐久性,大大提高结构的加固效果。根据受力分析拟在结构底部或腹板侧面布置体外预应力束,张拉端和锚固段设置在桥跨结构底部两端或结构顶部,对于大跨箱型结构或T型连续结构体外预应力束可在梁体内部增设齿板进行加固,该方法多用于T形梁、箱形梁加固工程中。体外预应力技术也可对桥台进行加固,通过在桥台台身外侧施加横向预应力钢筋,以预应力产生的反弯矩抵消部分外荷载产生的内力,台身的裂缝将全部或部分闭合,提高桥台的承载能力和抗裂性能。

(2)箱梁钢绞线的施工过程。箱梁钢绞线施工是预应力施工过程中的重要环节,其需要注意的事项很多,箱梁钢绞线施工过程中的程序较为复杂,特别在预应力张拉的过程中,对于钢绞线施工的张拉顺序要求比较严格,如果一旦出错,将会引非常严重的后果。张拉顺序的确定要视情况而定,横向的钢绞线在进行张拉时要采用从上到下的方式进行,腹板则与之相反。总结构要采取从首批钢束到纵梁钢束再到横梁剩余钢束的张拉顺序。

(3)碳纤维技术的综合应用。碳纤维具备施工简单、强度高等优点,正是因为碳纤维有众多的优点及其良好的使用效果,故在路桥工程的施工建设中被广泛的推广和应用。砼应变增量是决定碳纤维应力大小的关键,当砼应变增量过大时,将会使的碳纤维构件中较小的成分遭到损坏,且碳纤维高强度的性能因被受到遏制而无法体现出来。针对上述问题,要想得到有效的解决,就必须采取预应力施加和碳纤维片材粘贴同时进行的办法,这不但使得碳纤维片材恢复了初始的拉应力,增加了其应力,而且碳纤维应力较小的构件也不会因为砼应变增量过大而受到破坏,最主要的是碳纤维的高强度性能的得到了充分的发挥。

3结语

在市政路桥施工过程中,预应力技术的广泛应用,有效提高了结构的抗裂性,保证了结构的耐久性;同时,预应力的应用大大提高结构的抗弯抗剪承载力,可减少结构自重,增大结构的跨越能力。在施工过程中,要明确预应力技术的作用原理,严格按照科学的施工方案,从材料选择、施工工艺等环节加以控制,确保市政路桥施工的顺利进行。

参考文献:

[1].寇晓静.公路桥梁施工中对预应力技术的有效应用[J].工程建设与设计,2017(04)

[2].臧胜高.浅析市政路桥施工中预应力技术的应用[J].工程建设与设计,2017(07)

[3].任家富.预应力技术在市政路桥施工中的创新应用分析[J].市政工程,2019(03)

论文作者:陈鸿贵

论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期

论文发表时间:2019/7/5

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