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摘要:随着经济的快速发展,我国的交通运输量呈不断增加的趋势,交通运输量的增加对桥梁的荷载提出了更高的要求。虽然我国预应力技术在桥梁施工领域的应用时间比较晚,但发展速度非常的快。与此同时,要对现有桥梁进行加固改造,从而提高其使用寿命,满足现有的交通运输发展的需求,目前针对桥梁加固方法较多,预应力技术为桥梁加固的方法具有很好的适用性。本文从现代技术角度入手,预应力技术在桥梁施工中的应用进行了具体的分析,希望可以保障我国桥梁施工的质量,延长桥梁建筑的使用寿命。
关键字:现代技术角度;预应力技术;桥梁施工
前言
我国的公路桥梁工程事业,通常都具有投资大、规模大、工期长、结构复杂、技术高、工艺多等特点。而预应力技术凭借其创新优点,在国内的公路桥梁建设中得到越来越广泛的应用,同时也带来了或多或少的问题,鉴于此,本文首先综合的简述了预应力技术的相关信息,然后从现代技术角度,介绍了预应力技术的应用。
1.预应力技术的综述
1.1预应力技术的介绍和优点
在桥梁的建设中,预应力是给一些元件赋予应力,将其埋入桥梁的混凝土中,使混凝土达到设计的应力,降低混凝土各部分的拉应力,预应力与外荷载产生的应力进行叠加后,根据事先预加的压力的大小,可以保证结构在使用状态下推迟裂缝出现的时间,或把裂缝宽度控制在一定的范围之内,增加混凝土的结构强度,保证桥梁整体的稳定性。这项技术具有很强的抗裂功能。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。在施工中,预应力在作为单独的工序进行,简化了设计和施工工作,增强桥梁的可靠度。同时在桥梁维修的时候,也能给施工人员带来一定的方便,减少对桥梁结构的改动,保证对桥梁整体的维护。因此,预应力在公路桥梁建设中有着非常重要的运用价值。
1.2预应力施工中的主要问题及措施探讨
预应力的加固法的原理在于在桥梁下缘的受拉区域增设预应力材料,在张拉的作用下使桥梁产生预应力,在这一预应力的作用下,梁体会产生上拱效应,抵消了桥梁的部分自重应力,降低壳体结构变形速度以及裂缝的宽度,改变结构受力系统,由此很大程度上将桥梁结构的承载能力提高。预应力加固施工时,对道路交通影响较小,甚至可以在施工时开通部分交通,所以在当前交通紧张的情况下具有非常好的适用性,在当前的加固施工中得以广泛的应用。但其也有自身的缺点,一些体外的预应力钢筋需要采取必要的保护措施进行防腐维护,这无形中增加了桥梁的养护费用,所以预应力技术通常不会是桥梁施工中的首选。在运用预应力方法在对桥梁加固的过程中,在设计时要对钢束的分布图进行详细的分析,要确保其满足应力的要求,如果达不到应力需求时,则需要不断的进行尝试来使截面的应力进行改善,从而达到满足所有截面的应力需求,这时钢束应力图则可以设计完成。所以说,预应力筋、预应力锚具和预应力体系设计归根到底取决于预应力效应的分析。
1.3桥梁施工中预应力技术应用的现状
在我国公路桥梁施工中,预应力技术存在的问题主要有波纹管堵塞堵管,主要就是指在混凝土浇筑时出现的问题,在波纹管出现堵塞的现象是有很严重的问题的,可能会导致后期预应力钢绞线穿柬无法通过,或者是张拉预应力的时候钢绞线实际伸长的值与设计的计算值有着很大的差别,如果出现这种情况,就会给施工造成很多的困扰,严重的很拖延工期,造成人力的耗费。进而影响工程的成本的增加。
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此外,由于两张拉力的人员没有通过专业技术的培训,出现读错表显示数据的问题,操作水平低,加大了计量时的误差。有很多不利的因素会破坏到预应力筋束,个别钢绞线拉力太大,这样的问题一定不要忽视,必须及时采取补救的措施,对预应力筋束进行修复,避免预应力筋束滑丝的问题出现。在桥梁建设施工时,由于混凝土保护层偏小,很容易造成应用的保护层水泥垫受到损坏的情况,对梁板的保护层带来不利的影响。
2.预应力技术在桥梁施工中的应用
2.1预应力钢绞线和预应力锚具的选择原则
目前使用的预应力钢材主要有预应力钢筋、普通预应力钢绞线等,使用预应力钢绞线可以节省钢材,带来更显著的经济效益和社会效益,预应力钢绞线的选择原则要参考钢绞线性能、钢绞线标准,具体落实到细节是几何参数、松散性、松弛度、尺寸公差等方面。后张法所使用的锚具分为机械锚固和摩阻锚固两种形式,机械锚固通常用于锚旋高强度粗钢筋或者集束型高强钢丝,这种锚具的应力损失相对来说比较小,连接也方便,未灌浆之前能重复张拉和放松来调整预应力;摩阻锚固种类比较多,应用也广泛,这种锚具的锚力变化比较大、吨位较大,但是锚具应力损失比较大,不像机械锚固那样可以重复张拉和轻易连接。
2.2在公路桥梁预制板和混凝土结构的应用
预制板是我国公路桥梁工程建设中十分常见和使用广泛的模件,其质量对桥梁工程的质量具有直接影响。在公路桥梁的预制板生产时,科学应用预应力技术能够有效提高其稳固性和抗震性能,一般选择低弛、高强的钢绞线作为桥梁预制板的预应力筋。预应力技术在公路桥梁混凝土结构中的合理应用,能够有效保护混凝土结构的强度和材料应力验算符合技术标准与施工规范,从而减少公路桥梁混凝土结构变形的概率,避免公路桥梁出现裂缝问题的发生,确保公路桥梁工程的质量安全和使用寿命延长。目前,国内公路桥梁混凝土结构的预应力应用范围主要包括:混凝土箱梁、混凝土路面、混凝土多跨连续梁和混凝土简支T梁等。
2.3预应力技术在混凝土路面和在混凝土空心板的应用
公路桥梁预应力技术在混凝土路面的应用,其原理大致和钢筋混凝土结构中的应用相似,都是依靠预应力钢筋的配置对路面混凝土进行相关约束,使得路面延缓出现裂缝,甚至不出现裂缝。运用好混凝土路面的预应力技术,前期准备工作必不可少,路面交通荷载力、温度、湿度、摩擦约束等都要进行深入探讨,防止在施工期间出现收缩裂缝。这一技术在目前项目建设中已日趋成熟。预应力混凝土空心板是桥梁的承重结构,是一种横截面为多道圆孔的建筑材料,可以保证结构安全耐用性。预应力混凝土空心板梁桥应用非常广泛,其优化设计一直以轻薄、经济为主要目标。预应力混凝土空心板利用高强钢材和混凝土,能够提高抗裂度和刚度,减少构件截面,具有节省材料,耐久性的特性。
结语
目前桥梁加固技术在桥梁领域已成为发展最快的一门学科,预应力技术在桥梁加固中的应用,为桥梁加固技术提供了一种最为有效的方法,对构件承载能力的提高起到了积极的作用,也促进了我国桥梁加固技术的快速发展。在科学技术水平不断提高的今天,我们应加大对桥梁施工技术的研究力度,从而加快对我国旧桥的加固改造研究,对提高我国的交通运输能力具有极其重要的作用,同时也能在很大程度上促进我国国民经济的快速发展。
参考文献
[1]曹利平.解析现代技术角度下的预应力技术在桥梁施工中的应用[J].管理学家:学术版,2014(5).
[2]李锋,宋珍珍.试析预应力技术在公路桥梁施工中的应用[J].科技致富向导,2012,No.44029:351.
论文作者:张宗华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/13
标签:预应力论文; 桥梁论文; 技术论文; 混凝土论文; 应力论文; 公路论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2018年第23期论文;