预应力技术在公路桥梁施工中的应用探究 陆平1

发表时间:2020/5/15   来源:《基层建设》2019年第34期   作者:陆平1 胡辰2
[导读] 摘要:预应力技术在梁式结构中应用较为广泛,通过预应力可以有效改善混凝土结构的性能,使混凝土构件更加稳定可靠,从而促进整体工程安全性的提高。
        1.临沂市公路事业发展中心  山东临沂  276000 2.陕西高速机械化工程有限公司  陕西西安  710038
        摘要:预应力技术在梁式结构中应用较为广泛,通过预应力可以有效改善混凝土结构的性能,使混凝土构件更加稳定可靠,从而促进整体工程安全性的提高。预应力技术中最为常用的就是预应力张拉技术。而预应力张拉指的是在工程结构中提前增加拉力,使构件预先承受压力,使其发生一定的形变,来应对和承担构建应当承当的荷载。在工程结构构件承受外荷载之前,对受拉模块中的钢绞线,施加预拉应力,提高构件的抗弯能力和刚度,推迟裂缝出现的时间,增加构件的耐久性。对于机械结构来看,其含义为预先使其产生应力,其好处是可以提高构造本身刚性,减少振动和弹性变形,这样做可以明显改善受拉模块的弹性强度,使原本的抗性更强。
        关键词:预应力;公路桥梁工程;建筑工程;原理;对策
        引言:由于桥梁所承受的负荷取决于偏差承受的数量。进而预应力技术可以通过改善建筑结构强度来提高结构的质量。我们所常见的预应力技术大多运用混凝土结构来防止产生裂缝。而公路桥梁的施工必须在进行施工使用前施加适当压力进行桥梁微观结构的改变。借此来让桥梁与道路在施工前有压力可承受。这样可以最稳定的提升道路桥梁的稳定性
        1.预应力技术
        所谓预应力技术,就是指在施工中优化升级原有结构的功能,具体细说,就是现场施工过程中,增加原有结构的压力,采用不同的方法将结构投入使用,承受负荷的偏差数值,从而升级建筑结构的强度和优化结构的质量。现阶段,预应力技术在公路桥梁施工中的作用主要有三个方面。一是利用混凝土结构预防裂纹裂缝;二是应用于边坡锚固;三是增加抗渗透性。此外,预应力技术可以有效地降低公路桥梁的施工成本,减少原材料的使用量,因此其在公路桥梁施工中具有很重要的作用。
        2.预应力技术的重要性
        在我国经济建设水平不断发展的前提下,公路桥梁建设的速度也在不断加速。随着人们对交通环境需求的提高,以往一些施工手段已无法适应当下的施工需求,因此,需要相关建设者引入新的技术,这样才能保障公路桥梁施工质量。预应力混凝土与以往的混凝土相比,有着高强度、强刚度等优点,具备极强的使用性能及较高的使用价值,对预应力技术的合理应用,能在一定程度上减少裂缝出现的频率。由于预应力技术能加固公路桥梁,增强桥梁受弯构件承载力,其在公路桥梁的施工应用中呈现上升趋势。随着我国公路桥梁事业的发展,预应力技术不仅被应用于主体部位,还被应用到公路桥梁其他位置,如锚固、边坡等。在公路桥梁其他位置应用预应力技术不仅减少了施工原料,还减少了施工成本。此外,应用预应力技术还可以改变公路桥梁主拉应力,提高抗裂效果和抗渗、抗滑指数,减轻桥梁自身负重,加大公路桥梁可负荷载。因此,大力推广预应力可以对我国公路桥梁发展起到一定的推进作用。
        3.预应力技术在公路桥梁工程中的应用
        3.1预应力混凝土的应用原理
        预应力技术在公路桥梁施工中的应用主要表现在:使用强度高的钢材、混凝土可以达到提高预应力混凝土构件强度、刚度等目的,同时还可以让混凝土、钢材具有刚度、强度、抗渗、抗剪性等特点。在节约原材料的使用的同时,也减轻了结构的自重。同时,作为公路桥梁工程建设的基础构件,公路桥梁的质量与预制板的技术密不可分。预制板需要预应力技术给予稳固性和抗震性,而预应力技术需要预制板技术中的高强钢绞线、预应力筋的技术性支持。


        3.2预应力技术在公路桥梁领域的应用
        了解预应力技术的应用,首先要认清预应力技术,主要分为三个方面:第一,预应力的施加实际上是一种抵抗外界荷载的作用;第二,预应力能够改变构件中钢筋的性能,把脆性的混凝土变成弹性材料;第三,预应力混凝土为高强度钢材在混凝土结构中的充分工作提供了条件,使两种材料能够各尽其用,实现了工程经济性的原则。基于以上三点认识,预应力技术在公路桥梁工程的应用分为以下几个方面:
        (1)在工程施工中的应用:应用预应力技术来加固公路桥梁,能够提高构件的强度,加强构件的性能,提高公路桥梁的承载能力;能够延长工程的使用寿命;满足社会对运输日益增加的要求。
        (2)在多跨度连续施工中的应用:多跨度连续梁分为正弯矩区和负弯矩区,当多跨度连续梁的抗剪切能力和承载能力难以满足工程需要时,同样需要预应力混凝土构件来进行加固,提高抗剪性和刚性。
        (3)在受弯构件施工中的应用:对受弯构件的加固通常使用碳纤维片,但是因为在加固之前混凝土就具备初始的拉应变,因此在受压区域内,混凝土的压应变一旦达到极限值时,受弯构件也就达到了极限承载能力。利用预应力改变构件中钢筋的性能,将混凝土变成弹性材料,可以防止受弯构件断裂。
        4.预应力技术的施工流程
        预应力技术施工工艺在公路桥梁施工的过程中,主要体现在以下几个施工环节:
        4.1锚固与锚具的处理:锚固包括端部横梁、墩顶导向槽、跨中转向横肋。施工中,要严格控制锚垫板预埋位置及方向,确保其安装准确;严格按照施工图纸制作墩顶导向槽和跨中转向横肋,使其满足施工工艺要求;保证弯折处的曲率半径精确,并将其端部打磨平滑,从而有利于张拉施工的顺利进行。
        4.2预应力筋下料及处理:张拉之后需要进行锚垫板和钢管灌浆工作,使其形成黏结段,以固定预应力筋。下料的时候需要清洗黏结段和钢绞线,去除油脂以及PE层,保证其清洁和干净;合理控制黏结段长度,并使其安装在正确的位置;考虑穿束时钢绞线下垂和张拉伸长的影响,尽量使两端黏结段的黏结力大致相等。
        4.3预应力筋的穿索:为促进施工的顺利进行,一般采用单根穿束的方法进行预应力筋的穿索。在全桥范围内,需要注意钢绞线不能缠绕。一般先将钢绞线、锚板孔、封闭盖小孔编号,采用单束穿索的办法完成12根钢绞线的穿束,使钢绞线的位置准确,并一一对应,从而避免出现缠绕的现象,确保施工效果。
        4.4预应力筋的张拉:预应力筋的张拉包括预紧张拉和高应力张拉。在施工的时候,张拉过程中要避免钢绞线出现缠绕,也可以采用编号的方式进行。预紧张拉能够防止缠绕现象的出现,需要两端对称进行,保证张拉力适中,以避免缠绕或者错位现象的出现。完工后要检查张拉效果,再进行高应力张拉,校验和检查各种仪表和设备,提高张拉效果。
        结束语
        综上所述,从整个公路桥梁施工实际应用来看,预应力技术用途最广泛、发展最快、前景最好,在公路桥梁施工中占有很大优势,同时在项目施工的各个环节也得到了广泛的运用。预应力技术在新建公路桥梁工程中帮助实现了桥墩高、跨度大的要求,提高了公路桥梁受弯构件的最大承截力和最大拉伸应变,完善了公路桥梁的加固工作,最后在钢筋混凝土多跨连续公路桥梁中提高了桥梁整体的抗弯承载力和抗剪承载力。在公路桥梁施工中,预应力技术可以提高公路桥梁的稳定性、持久性和安全性,项目施工单位要根据施工的具体情况做分析,采用最优的施工技术,合理地使用预应力技术,全面提高项目施工水平,确保公路桥梁的稳定性和安全性,实现公路桥梁项目的建筑效益和社会效益双丰收。
        参考文献:
        [1]邵雷.预应力技术在道路桥梁施工中的应用研究[J].工程技术研究,2019,4(18):98-99.
        [2]韩晓琳.预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用[J].工程建设与设计,2019(15):250-252.
        [3]于兰刚.预应力技术在现代桥梁施工中的应用[J].中国新技术新产品,2019(14):96-97.
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