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摘要:随着我国经济水平的不断发展,公路桥梁的施工规模越来越大,而交通行业的发展也给公路桥梁施工质量提出了比之以往更高的要求,为了保障公路桥梁施工质量,需要积极应用各类现代化施工技术,提升桥梁施工的合理性与科学性。预应力技术在公路桥梁中的应用有效提升了桥梁施工质量,降低裂缝发生率,本文就针对公路桥梁施工中预应力技术的应用进行深入的分析。
关键词:公路桥梁;施工;预应力技术;应用
1预应力技术的概述
预应力技术最早开始于混凝土施工工程中,为了尽量减少钢筋混凝土中粘结处的裂缝过早出现,设法在混凝土结构承受荷载之前,通过施加外力,使得混凝土构件产生的拉应力变小,甚至使得混凝土处于压应力状态,这样便可以消除混凝土抗拉强度的不足,发挥其抗压性能的优势。公路桥梁建设中,就是通过这种技术来生产预应力混凝土构件,延长混凝土构件受拉区的开裂问题,避免了使用较高强度混凝土与高强度的钢材这种组合。且建筑的预应力混凝土因为内部裂纹较少而具有良好的抗渗性能,还兼具强度高、刚度大的特点。不仅如此,预应力混凝土较小的自重有利于桥梁建筑的美观设计,其使用寿命也相对于一般桥梁要长。
2公路桥梁施工中预应力技术的常见问题
预应力技术在公路桥梁中的使用就当前我国的施工现状来看并不是十分理想,在使用中还是存在着诸多的问题影响着公路桥梁预应力技术施工的质量,具体来看主要存在的问题如图1所示。
2.1预应力张拉的时间问题
在预应力技术的使用过程中,预应力张拉的时间选择至关重要,张拉时间过早或者过晚都可能导致预应力施工效果达不到理想程度,而就当前我国的施工现状来看,主要存在的问题就是张拉时间过早导致的,当前我国诸多的公路桥梁混凝土施工中都会用到早强剂来缩短工期,进而使得张拉的时间可以提前很多,但是按照具体的施工效果来看,采用早强剂来认为提前张拉时间的话对于预应力施工的技术质量会产生较大的影响,不利于公路桥梁施工质量的控制。
2.2张拉力较大
为了保障混凝土的浇筑强度,需要在其中添加好早强剂,在浇筑完成的3d后,需要对混凝土进行张拉处理,保障混凝土张拉强度。如果完成张拉后,强度增加速度过快,弹性模量无显著变化时,就会严重降低混凝土预应力,继而影响到桥梁的正常承载力,导致桥梁出现裂缝。
2.3钢筋管道堵塞问题
在混凝土浇筑工作之中,常常存在未按照规程操作的问题,部分施工人员未做好混凝土浇筑防护措施,这些都是造成预应力钢筋管道堵塞的原因,一旦发生堵塞现象,张拉后钢筋难以正常通过,这就严重影响到张拉效果。致使张拉后钢筋长度与理论长度出现差异,增加成本,延误工期,鉴于此,在安装预应力钢筋管道时,必须要严格遵循相关的操作规范,精确定位管道,避免管道出现扭曲与弯折的问题。
2.4张拉力控制问题
预应力技术使用中的张拉力的控制是至关重要的,其直接影响着预应力的效果,尤其是因为当我国预应力技术的应用还不是较为规范,也不存在明确的参数规定,所以在具体施工中就会出现张拉力过大或过小的问题,影响预应力施工质量。
2.5预应力结构裂缝
在荷载因素的影响下,钢筋混凝土结构会出现不同程度的裂缝,即便是B类构件,也常常会出现裂缝,如果张拉前出现裂缝,必定会影响公路桥梁的质量。一般情况下,这种裂缝多由于温差与干缩问题造成,且这些裂缝的分布不均匀,严重影响施工安全性与有效性。
3公路桥梁施工中预应力技术的应用
3.1预应力技术在钢筋混凝土中的应用
早期混凝土的开裂是混凝土的通病,混凝土构件的开裂不仅仅影响构件的美观,对其力学性能的影响也非常大,开裂后的混凝土的抗渗性能变差,容易受到水环境的腐蚀,进而影响混凝土的强度和刚度。而在钢筋混凝土结构中应用预应力技术,对于防止混凝土的早期开裂情况效果良好。桥梁结构的受力复杂,混凝土构件不仅仅会受到压应力作用,还会受到拉应力、剪应力的共同作用,这样对于混凝土构件的要求也越来越高。给受拉区混凝土施加一定压力作用,即在钢筋混凝土构件中对钢筋部位进行受拉,这样在混凝土构件受到拉应力作用时,就必须先抵消掉之前所受的预加应力作用,从而减小了混凝土构件的拉应力作用。只要其所受拉应力不是太大,就不会对混凝土结构构件产生破坏,使其产生裂缝。这就是预应力技术在钢筋混凝土构件中的应用原理。
3.2预应力技术在多跨连续桥梁中的应用
公路桥梁的工程中,大型桥梁工程是涉及因素最多、结构最为复杂的工程,尤其是多跨桥梁其桥梁结构在不同部位需要承载不同的弯矩作用。多跨桥梁的跨中部分整体会受到正弯矩作用,也就是说整个桥梁的下部受拉。但是多跨桥梁的支座部位则有很大不同,他的上侧部位受拉,需要其不断承受负弯矩作用。一般混凝土结构的受剪能力和抗拉性能都比较差,不能满足大型桥梁工程的质量要求,因此,对于这种多跨桥梁的施工过程中,可以采用预应力技术来对混凝土进行加固处理,进而在一定程度上提升多跨桥梁跨中部位和支座部位的抗拉能力和受剪能力,极大地提高了多跨桥梁的质量和安全性,使其稳定性达到一个新的高度。
3.3预应力技术在混凝路面中的应用
公路桥梁施工中应用的混凝土如果不采取任何措施的话,那么混凝土路面长期遭受车辆碾压会出现许多裂缝。而应用预应力技术来改善混凝土或者使用预应力钢筋能够获得一定程度的改善,让钢筋混凝土中的骨料和钢筋之间的黏结力相比较而言极度增强,这样就能够让公路桥梁混凝土路面可以在一段时期内不发生裂缝现象。当前应用预应力技术在提高混凝土路面的抗拉强度已经逐渐发展成熟,并在很多工程中得到了应用,预应力混凝土技术主要目的就是减弱混凝土构件受到的拉应力作用,进而能够将混凝土的抗压性能最大程度地发挥出来。但是公路桥梁混凝土路面会一直遭受车辆的碾压和温度变化,这些状况对路面造成的作用会让混凝土路面逐渐发生变形,所以在以后很长的一段时期内预应力技术在公路桥梁混凝土路面上的应用会考虑得更多,比如会在混凝土中施加纵向的预应力来预防路面横向裂纹的发生,而为了预防纵向裂纹的发生需要给予横向的预应力。此外最为困难的地方就是在公路桥梁工程的转弯处,因为车辆在这里转弯会让路面受到巨大的离心力作用,如何在此处混凝土中应用预应力十分值得研究。
4结束语
综上所述,预应力施工技术在我国的公路桥梁工程施工过程中的使用能够起到较为突出的作用,但是作为一种较新的施工技术,其虽然一经使用就体现出了较大的优势,但是因为其施工经验还存在较多的不足,尤其是在实际施工使用中还面临着诸多的问题,这些问题的存在严重影响着公路桥梁施工的质量,因此,在今后的公路桥梁施工过程中应该加强对预应力技术的使用和控制,努力提高预应力技术的施工水平,使其更好地为公路桥梁工程施工服务。
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论文作者:陈建新
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第18期
论文发表时间:2017/12/1
标签:预应力论文; 混凝土论文; 桥梁论文; 公路论文; 技术论文; 构件论文; 裂缝论文; 《建筑学研究前沿》2017年第18期论文;