杭州市交通规划设计研究院有限公司 浙江杭州 310000
摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,桥梁工程建设越来越多,人们对桥梁质量的要求也越来越高。预应力加固技术作为较为先进的桥梁加固技术之一,能够有效增加桥梁承载力,修复桥梁病害问题。论文阐述了桥梁预应力加固技术的基本原理及其应用优势,对桥梁预应力加固新技术的设计进行了分析。
关键词:桥梁工程;预应力;加固技术
引言
人类物质文明发展过程中,公路桥梁工程发挥了重要的作用,随着我国公路桥梁事业的进一步发展,大跨度混凝土连续钢构桥梁凭借其本身的优势受到了人们的关注。然而,公路桥梁工程的修建工作是一项复杂的工程,其中涉及到多种因素,应用挂篮悬臂工艺的时候,也要经历很长的时间。在不同的设计阶段,由于材料本身的特征使其具有不确定性,还会受到其他因素如温度、湿度等,会影响路桥梁的预应力。
1预应力加固技术简介
通过分析以往公路桥梁施工实际情况可知,现阶段公路桥梁施工中较为常用的加固方法主要由以下几种构成:桥面补强层加固法、增大截面与配筋加固法、增加横向联系加固法、粘贴钢板加固法、斜截面抗剪加固法等。在实际应用中,以上加固技术都能够应用到公路桥梁中且各具有独特的优势,但是实际的施工过程中,却发现施工难度较大、局限性大,只有当施工条件满足加固技术需求的前提下,才能应用到公路桥梁施工,因此推广应用范围较小。随着预应力加固技术的不断创新和发展,预应力加固法正广泛地应用于我国公路桥梁施工中且具有良好的施工效果和质量。通过实际分析可知,预应力加固法能够适应多种不同的施工环境,且对于施工条件没有过多的要求,可操作性高。预应力主要指的是后张无黏结预应力体系中的一种,在公路桥梁施工中的体现在建设桥梁结构过程中,其内部存在着受力和拉力形成受拉区,向受拉区内添加适量的预应力,能够为桥梁内部结构提供相反的受力,使其能够向着相反的方向进行弯曲,以此将桥梁自身结构重力转换为受力进行抵消,使其实现降低公路桥梁施工中活载应力的目的,进而提高公路桥梁的抗压性和承载力。
2应用体外预应力加固技术的主要优势
2.1确保交通正常运行
在对桥梁主体进行封闭加固施工时,需要在已加固施工的主要路段之前,对桥梁进行封闭保护,这样的话,就会对正常的公路交通网络运行秩序,带来不利影响。然而如果采用体外预应力加固技术,则不用对交通路段进行封闭。这主要的原因是,体外预应力不需要完全的对施工路段的禁止车辆通行,只要对交通施工路段进行短暂的限制就能满足施工作业的条件,可以在短时间内完成施工作业,从而使交通路段恢复原有的正常秩序。
2.2具有良好的加固效果
将预应力加固技术应用到公路桥梁施工中,其能够有效提高桥梁结构的承载能力,保证桥梁结构的稳定性达到施工标准。通常情况下,当桥梁结构中出现裂缝后,会直接降低承载力,随着使用时间的加长,裂缝会变得越来越大,进而影响整体的施工质量。在实际应用中,对比传统加固方法,工作人员还发现预应力加固技术能够降低桥梁施工中裂缝产生的概率。
2.3对交通环境影响小
以往桥梁加固处理期间,多会对施工路段进行封闭,因桥梁损坏情况不同,相应的加固施工工期也有所不同,甚至较长时间才能完成加固的情况,而在施工期间会对周围交通环境产生较大影响,给人们的出行带来不便。
而预应力加固技术能够有效改善这一问题,现场加固过程中可以根据实际情况进行交通管制,必要情况下才会进行封闭施工,且施工速度快、效率高,相较于传统封闭性的加固施工技术而言,预应力加固技术对交通环境的影响相对较小,只需短暂的封闭或限制即可完成现场主要工作项目。
3桥梁预应力加固新技术的设计分析
3.1新技术在加固设计中的应用
设计预应力加固新技术的目的是让公路桥梁的承载力得以提升,延长其使用寿命,更好地满足当代运输的要求。预应力加固方法并不是统一的,也不能一概而论,因此必须要以项目的实际情况为基础,有针对性行地进行设计,通过预应力的加固方法实现不同性质路桥梁承载力的加强,其中最普遍的方法有:体外预应力加固法、碳纤维板张拉加固法、桥梁箱体顶推法等。设计时,减小混凝土初始应变的主要方法就是给构件施加预应力,能够促进拉应变与压应变的降低,增加了构件在极限承载力时的增量,方便控制。这种技术能够让路桥梁的承载力风险降到最低。为了保证工程的设计质量,更好地管控风险,必须实现加固技术的合理应用。
3.2预应力混凝土多跨连续梁的加固设计
预应力混凝土多跨连续梁在结构支座处经常存在负弯矩,而跨中处一般存在正弯矩。采用预应力加固设计,需要考虑不同混凝土路段的设计载荷,并根据各类混凝土的整体使用年限、结构几何特性,以及后续物理临界值等参数的具体变化,考虑建设过程中各类状况的变化进行管控。同时,针对综合性的联动影响系统,对不同桥梁段位结构中的内力、位移等因素进行核查,掌握桥梁预应力加固设计过程中出现的变化及偏移量。将预应力加固设计工作应用到预应力混凝土多跨连续梁的处理当中,可以针对性地处理连续梁的正弯矩区、负弯矩区加固问题。此类加固处理设计方法的应用在桥梁工程建设期间的可行性较高,能够获得良好的收益,并合理控制相应的费用。借助预应力加固设计方法改变桥梁安全、性能方面的风险问题,努力消除各类风险因素,保护桥梁工程项目免受设计风险侵害。桥梁所存在的正负弯矩区域以及抗弯和抗剪承载力疲软区域,特别是其中工程主体结构的抗压物理性能必须借助预应力加固技术的高强度碳纤维对其进行加固处理,以此提高工程结构的承载力。
结语
综上所述,随着公路桥梁施工工程数量和规模的不断增加和扩大,对于施工质量提出更高的要求,而在其中应用预应力加固施工技术,不仅能够有效避免桥梁裂缝问题,还能提高整体桥梁施工质量和效率,但是在实际应用过程中,需要做好放样定位、上锚固定、转向装置的设计和预应力筋的设置等工作,并严格按照施工步骤进行施工,才能保证公路桥梁施工质量达到建筑标准,从而促进我国交通运输行业的可持续发展。
参考文献:
[1]卢晨怡,祝向群,凌中水,等.某六孔预应力大悬臂箱梁桥体外索加固分析[J].黑龙江工业学院学报(综合版),2019(9):55-60.
[2]徐志承,谢弘扬.桥梁维修加固中预应力加固技术运用[J].黑龙江交通科技,2019(8):257-258.
[3]杨杰,陈育廷.预应力连续刚构桥体外预应力加固设计实例分析[J].工程技术研究,2019(13):187-188.
[4]管会成.公路桥梁建设中的体外预应力加固技术[J].低碳世界,2019(6):221-222.
[5]李荣升,霍兰山.试论公路桥梁体外预应力的加固设计与施工[J].建筑工程技术与设计,2018,(20):2154.
[6]刘胜高,石润民.预应力加固技术在公路桥梁施工中的应用[J].公路交通科技(应用技术版),2016,12(6):14-15.