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摘要:随着我国经济建设脚步的加快,高速公路和桥梁工程的建设显得十分重要,桥梁工程建设的应急加固技术中涌现了很多新型预应力技术。这些技术的施工、施工要点以及适用性有着不同的特征。高强钢丝绳抗弯加固技术能够实现先张法和后张法的结合,不用昂贵的砂浆材料,只用普通水泥砂浆覆盖,运用先张法和后张法优势,对构件性能进行有效改善,为道路桥梁的应急加固提供了可靠的新工艺和技术。基于此,本文将展开对新型预应力技术在道路桥梁应急加固中的应用探讨。
关键词:道路桥梁;新型预应力技术;先张法;应急加固
预应力技术的应用是二十世纪最具改革性的结构构思,其在建筑工程和道路桥梁建设中得到了广泛的运用,尤其是对于桥梁加固后补强材料应变能力不足方面,预应力加固技术的应用起着特殊作用。新型预应力技术是一种主动加固的方法,不会存在新增材料的应变滞后问题。具体的施工根据构件的情况展开。一般来说,用施加外力的高强度材料对构件所需部分直接施压的办法属于后张法,而通过临时施压覆盖砂浆,再放松的方法属于先张法,不仅可以用砂浆对预应力筋做出防护,还可以减少松弛。预应力加固技术能够有效解决现有加固法的缺陷,在不加重量、不减空间的情况下,提高加固梁的强度。避免加固梁断裂的风险,此外,预应力加固技术成本不高。施工方便。材料性能有更高的耐火性。解决了后补材料的种种问题,并且充分发挥其应用价值,提高了候补材料的利用成效。总之,作为一种新的加固技术有着极佳的发展前景。
1.预应力技术类型
预应力技术在桥梁加固方面得到了大量应用,是一种最有效的加固办法,但主要是针对梁式桥、箱体桥以及T梁等,相对来说锚固方式比较简单,但是在大中型的板式桥上难以运用,而且我国的板式桥数量较多,也最容易出现跨中板底拉裂缝现象,只能采用粘贴附加物等被动的加固方法,桥梁新增加的加固材料只能增加桥的荷载,而无法帮助恒载方面。国外一般采用先张拉后的覆盖方法,使用价格昂贵的复合树脂砂浆,但是西方发达国家的桥梁多是钢桥,我国是混凝土桥梁,预应力加固技术虽然说起步较晚,但是依旧和国外面对着同样的桥梁加固问题。接下来介绍几种预应力加固方法:
(一)预应力CFRP加固技术
预应力CFRP加固技术即为碳纤维板加固技术,一般是用来应对体外预应力加固技术的缺陷,能够综合两种技术,增加桥梁的承载力,提高构建的抗弯承载力,节省材料的同时,还能进行加固。一般是将要修补部位的混凝土表面进行打磨,然后涂上环氧树脂,进行自然养护,但是只能进行局部加固,而且要求表面平整。
(二)体外预应力加固技术
体外预应力加固技术能够利用镀锌软钢丝束以及氧化铝聚糖树脂砂浆等对混凝土施加预应力,以此进行加固的方法。这种方法能够调整原来桥梁结构的首例,增加结构刚度和抗裂缝性能。优点是施工方便,不用施工时限制车辆通行影响高速公路运营。在旧桥的加固中有着广泛的运用。
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(三)新型预应力加固技术
预应力高强钢丝绳抗弯加固技术作为一种新型的预应力加固技术,其能将锚具安装于梁板底端,通过张拉钢丝绳的方式,加固混凝土结构,是一种主动进行抗压加固的方式。通过合理的使用材料,该项技术能够增大截面进行加固,解决粘钢加固等方式工期长。施工较为繁琐的问题,实现对桥梁混凝土结构的主动加固。同时还能有效规避以上加固方式的多种缺点,有着成本低、效果佳的优势,在各种类桥梁应急加固中有广阔使用前景。
2.新型预应力加固技术的优势以及技术
(一)预应力高强钢丝绳抗弯加固技术的优势
高强钢丝绳抗弯加固技术能够有效解决当前加固方法的不足,可以通过巧妙的利用先张法与后张法优势,使得原构件的受拉区砼以及覆盖的砂浆层都能得到预应压力,改善并且加强构件性能,在材料的价格上比较便宜,不需要选择价格昂贵的聚合物砂浆,是一种经济、便捷的主动加固技术。这种加固技术在我国的桥梁运用领域十分广泛,而且适用于裂缝宽度较大等损伤较为严重的桥梁结构,还可以运用于储水池等。该项技术应用于桥梁加固时,对交通影响较小,而且设备简单,极具社会效益,为我国的桥梁承载力加固提供了新的方法。
(二)新型预应力加固施工技术
高强钢丝绳抗弯加固技术通过利用钢丝绳提高桥梁抗弯能力,因此,在施工中需要注意对钢丝绳的锚固,具体的施工流程为:先制作锚具并将其固定,然后钢丝绳下料并制作挤压锚头,往开凿的槽口中注入砂浆完成锚固,最后张拉、浇筑锚固砂浆和防护砂浆。制作锚具时要考虑到钢丝绳能够承受的最大拉力,锚具外侧开口要不钢丝绳直径大。确定好锚具中心线位置后,根据具体位置进行钻孔,放入螺杆,槽口的深度要与桥梁混凝土厚度保持一致。最后使用高强度泥沙固定,表面涂上与桥梁相似的颜色,确保美观。例如,在加固T型桥时,某桥全长188米,单跨20米,净宽12米,下部结构为单排双柱式结构。出现多处钢筋外漏。混凝土破损以及锈胀的问题,属于施工质量差,保护层不够厚导致的。因此,可以根据T型桥的特点,采用高强钢丝绳抗弯加固技术,对梁体进行清洁以及封闭裂缝,高强度的钢丝张拉、锚固以及喷注聚合物砂浆的方式,在梁肋底面布置13根钢丝绳,底部和侧面布置22根的方式进行加固,显著提高了结构刚度和承载力。
3.小结与展望
当前,国内对于高强钢丝绳抗弯加固技术的应用并不长,缺乏相应的设计标准和施工规范,具体的施工中要注意以下问题:(1)在放张阶段钢丝的数量不宜过多,避免施加在受拉区砼的压应力降低,使预应力效果不佳。(2)被加固构件的砂浆要有一定强度,砂浆层预应力大小由其与构件表面的粘结强度相关。(3)放张阶段,应该保证粘结面的粘性,使用合适的材料,才能确保桥梁结构的施工质量。
在实际的桥梁应急加固工程中,加固对象多是已经无法满足使用要求的梁,属于二次受力加固,因此对于钢丝的二次受力加固还有待进一步研究,施工中可能会有钢丝受力不均现象,因此,在锚具的设计以及张拉工艺技术上有待进一步提高。本文分析了高强钢丝绳抗弯加固技术的优势,能发现在具体的高速公路桥梁应急加固中,这项新型预应力技术有着明显的优势,其能发挥先张法和后张法的特点,大大改善桥梁结构的使用性能,材料只用简单的水泥砂浆,就能在降低成本的基础上实现桥梁加固。对新型预应力加固技术的研究有着一定的现实意义,应该进一步提高施工流程的普及,为我国预应力加固板桥、大箱桥梁等提高更多的实践经验和理论依据。
参考文献
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论文作者:李彦丽
论文发表刊物:《城镇建设》2019年2卷12期
论文发表时间:2019/9/10
标签:预应力论文; 技术论文; 桥梁论文; 钢丝绳论文; 砂浆论文; 材料论文; 构件论文; 《城镇建设》2019年2卷12期论文;