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浅析预应力技术在路桥施工中的应用

作者:庞成虎 来源:建材发展导向 论文栏目:建筑工程论文     更新时间:2019-02-11   浏览

庞成虎

摘要:随着社会经济的不断发展,国家对路桥基础设施的投资越来越多,路桥施工的项目及种类也越来越多,同时对质量要求也越来越高,预应力技术在我国路桥施工中得到了广泛应用。文章对预应力技术在路桥施工中的应用进行简要阐述。

关键词:路桥施工;预应力能力;应用

1.预应力应用的技术优势

所谓预应力主要就是在构件受到荷载之前,要先施加一个跟即将受到荷载的力的方向相反的力,这个力度不但可以进一步消除荷载,还能在很大程度上提高构件的抗裂性以及相应的耐久性。在一些承重的关键部位应用预应力的时候,不但可以节约公路桥梁建设过程中的混凝土钢材,还在一定程度上减轻了桥梁自身的重量。

2.桥梁施工中预应力技术存在的问题

2.1预应力钢筋管道堵塞

由于在混凝土浇筑过程中野蛮作业或未做好及时的保护工作,都有可能导致预应力钢筋管道出现堵塞的现象,从而致使穿预应力钢筋时无法顺利通过,或者是影响张拉的效果,从而给路桥施工的成本和工期等方面都造成很大的麻烦。

2.2张拉控制不严谨

由于预应力技术起步较晚,目前我国桥梁预应力施工过程中的不规范行为相对较为严重,尤其是张拉控制不严谨的现象最为普遍。许多工程采用1.5级油压进行张拉力的计量,导致误差较大,甚至有的工程还未对千斤顶进行计量标定就投入张拉的使用中。特别是进行多束张拉时,由于张拉控制不严谨,每束张拉力都不同,往往会对预应力钢筋混凝土结构产生很恶劣的影响。

2.3实际伸长值与理论伸长值有偏差

实际伸长值与理论伸长值有偏差问题指的是桥梁工程施工中的预应力筋的实际伸长值与理论伸长值的偏差问题,这将导致预应力筋会出现张拉力不足或者张拉力过大的现象产生,这种问题出现的主要原因如下:在混凝土桥梁施工中采用的预应力钢筋在进行张拉时,没有使用科学应力以及应变双控法对张拉过程进行控制。另外,在施工中进行预应力钢筋张拉时,施工的工作人员没有校核将要采用的预应力筋的实际伸长值,这可能导致预应力筋的实际伸长值和它的理论伸值的偏差过大,从而导致桥梁施工质量事故。

2.4管道压浆不密实

对于桥梁工程中的预应力孔道压浆来说,其作用主要体现在保护桥梁施工过程中的预应力筋不被锈蚀以及确保预应力筋和结构能够共同工作。就目前来看,在混凝土桥梁施工的实际工作中,管道压浆不严实的情况还是存在的,出现问题的主要原因如下:在施工的过程中,施工单位以及施工的工作人员对管道的压浆工程不够重视;在施工过程中采用的压浆工艺和留孔质量以及浆体配置也不够科学。

3.公路桥梁施工中预应力的应用

3.1预应力技术在桥梁受弯构件中的应用

碳纤维凭借其较高的强度及简单的施工工艺,成为桥梁常用的加固材料,采用碳纤维片材对钢筋混凝土桥梁受弯构件的加固工程中得到了广泛的应用。因此要使用预应力技术防止受压区混凝土的压应变达到混凝土极限压应变,提高受弯构件的极限承载力和极限拉应变,增加桥梁的承载力。

3.2预应力技术在桥梁加固施工中的应用

桥梁加固工程通常就是通过对构件强度的补强和对结构性能的提高来维持或者提高当前使用桥梁的承载力,延长桥梁的实际使用寿命。为了减小在加固施工时混凝土的初始应变值,可以考虑预先对构件施加预应力,使构件的受压区预先产生拉应力,受拉区预先产生压应力,从而减小构件在初始弯矩作用下的压应变及拉应变,增大构件达到极限承载力时所产生的应变增量以及加固钢筋时的应力,充分利用加固钢筋的强度。

3.3预应力技术在钢筋混凝土多跨连续桥梁中的应用

从受力上分析,多跨连续梁桥有正弯矩区和负弯矩区两种受力区,支座处一般为负弯矩,跨中处则多为正弯矩。当连续梁桥的极限抗弯承载力和极限抗剪承载力不满足使用要求时,则需要考虑使用预应力技术对其进行加固处理。而桥梁跨中正弯矩区极限抗弯承载力不满足使用要求时也可采用预应力技术加固,可以使用施工相对容易的粘贴碳纤维的方法对薄弱部位进行加固。

3.4预应力技术在避免桥梁钢筋混凝土结构裂缝中应用

混凝土裂缝是桥梁常见的病害,特别是跨海跨河大桥等大型桥梁的施工更是经常出現混凝土裂缝,严重影响桥梁的整体强度和刚度。目前,国内将预应力技术应用到钢筋混凝土当中的施工实例已有很多,能够有效地避免混凝土出现裂缝,并取得了显著的效果。

3.5预应力技术在路桥钢筋混凝土结构中的应用

混凝土裂缝是钢筋混凝土结构中的防不胜防的质量通病,特别是在桥梁中的大型钢筋混凝土结构和构件当中,更是极其容易出现裂缝。而在钢筋混凝土结构中运用预应力技术,可以避免结构和构件过早出现裂缝的情况,效果十分明显。具体应用就是在桥梁钢筋混凝土结构和构件的加载或者使用之前,给其受拉区的混凝土预先施加压力,即是在其混凝土的受拉区内进行钢筋的张拉,然后通过钢筋自身的回缩力,使得混凝土受拉区预先受到钢筋给其施加的压力。由于这个时候的混凝土结构或构件在受到外荷载施加的拉力时,必须要先抵消受拉区混凝土当中的预压力,然后才能使混凝土受到拉力,这样就非常有效地限制了混凝土的伸长,以此来达到延缓甚至不出现裂缝的目的。

综上所述,预应力技术在现代桥梁公路施工中的重要作用,直接影响到桥梁公路的建设质量和使用年限。在实际的桥梁公路建设中,必须加强施工相关人员的专业技术技能培训,保持施工人员认真的工作态度,采取新材料、新工艺、新技术,同时做好安全事故的预防工作,确保桥梁公路工程的质量和按时竣工。

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