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摘要:随着“一带一路”战略的大力实施,我们的高速公路和高速公路技术也在周边国家得到了广泛的应用和推广。在巴基斯坦喀喇昆仑二期高速公路建设过程中,我们在桥梁梁板预制施工中运用了预应力施工技术,大大提高了桥梁的整体质量和安全性。高速公路桥梁的整体质量直接影响社会经济与人们的生命财产安全,所以在高速公路桥梁施工过程中,应用预应力施工技术,不仅可以大幅提高桥梁的整体质量,同时也有效延长了桥梁的使用寿命。 文章针对高速公路桥梁施工中预应力施工技术的应用进行了分析,以供参考。
关键词:高速公路桥梁;预应力;施工技术
引言:在进行公路桥梁施工时,所涉及到的技术类型较为丰富,其中以预应力技术尤为关键。在桥梁施工过程中,基于预应力技术可以显著缓解桥梁主体材料的荷载,从而在很大程度上降低了桥梁裂变的风险,避免桥梁结构出现渗水等质量问题。由此可知,预应力技术对于桥梁工程而言尤为重要,其具有高度的现实意义,因此有必要对其展开探讨,从而深化预应力施工技术在工程中的应用水平。
1预应力技术概述
预应力技术是利用改善结构服役表现,在实际施工时,预先对已加工过的应力筋锚具进行再次张拉,以改善混凝土背部所具有的应力,抵消服役期间荷载产生的拉应力,以确保混凝土结构不致于产生裂缝或减缓裂缝出现时间。在我国现阶段,公路桥梁工程常用的预应力技术主要有两种,即移动模架施工技术、转向装置技术。移动模架施工技术是目前比较先进的施工技术之一,其集成了支撑体系、模板及过孔功能等,在等跨和等高连续桥梁施工中,起到了非常关键的作用。该技术一般用于跨径为20m-50m的公路桥梁工程项目中,施工速度很快,能有效缩短工期。不过,因其使用的设备比较先进,整体成本要比传统施工法高。施工时,先在承载梁上支撑模板与支架,然后,再浇灌混凝土,当混凝土达到标准强度等级后,再进行脱模,之后,借助导梁将模架移动到另一个浇注桥孔浇注。转向装置技术在国家高速公路中应用比较多,现浇梁一般位于主线桥与匝道桥连结处加宽段,在曲线半径较小的匝道桥也有,施工时,应用转向装置控制钢绞线的线形,施工效果良好。转向装置是应用于体外预应力索加固模式的工程构件,能改变预应力筋方向,使其形成曲线形式,对体外预应力技术应用效果影响较大。
2公路桥梁施工过程中预应力技术的优势
与其他工程相比,公路桥梁工程往往有着更高的要求,其施工中需要更高的技术性与专业性。现代的相关建筑技术中,预应力技术具有较为广泛的应用范围,除了该技术自身的如能够提高建筑稳定性、抗疲劳性与抗震能力的技术优势,更是因为该技术所应用的材料往往具有更高性能。如预应力碳板便具有良好的物理力学性能,对比普通钢材,预应力碳板的抗拉强度能达到它们的十到十五倍,可以为结构打下夯实基础,此外其还有着卓越的耐腐蚀性与抗震性,故该技术可以通过提高基础建材的质量,间接起到提升工程质量的作用。当然,不管多么高质量的材料也不能缺少技术的支持,只有通过更好的落实,将预应力技术贯彻融入于公路桥梁施工技术之中,才能真正发挥出预应力技术的优势,促进公路桥梁施工技术的发展。
3桥梁施工中预应力施工技术运用时存在的问题
在高速公路桥梁施工的过程中,桥梁结构会被原材料随温度的变化等因素所影响,而且原材料的质量与性能会直接影响预应力混凝土的质量以及人工操作时存在的误差和失误,从而使高速公路桥梁施工中极易发生预应力施工的质量问题。同时在高速公路桥梁施工过程中,部分施工人员由于专业技能较差,无法在预应力施工时准确的进行操作,甚至不能严格按照规范的施工流程进行施工,往往导致在预应力钢筋管道的安装和定位时出现失误,从而造成管道堵塞的情况。并且在先张法施工时,有些施工人员为了缩短施工周期,在混凝土生产时加入早强剂。使混凝土快速达到设计强度,从而尽快地进行下一步施工。
如果混凝土过快达到设计强度,会发生不同材料弹性模量增加的比例不匹配的情况,不仅损伤预应力,也使桥梁无法满足承重要求,从而使混凝土发生开裂的情况,对预应力混凝土的质量造成极其严重的影响。所以,在高速公路桥梁施工过程中,预应力施工技术具有一定的优势,但是由于各种人为因素的影响,仍然存在一定的使用缺陷。预应力施工技术具有较多的细节,在施工过程中必须由具有一定的技术能力和操作能力、经验丰富的施工人员进行施工。
4预应力施工技术在桥梁施工中的运用
4.1 张拉预应力筋施工
在桥梁梁板先张法施工时,在预应力筋张拉的过程中,必须先进行预紧张拉,再进行高应力张拉。首先通过预紧张拉可以有效地避免钢绞线缠绕的情况,然后再进行高应力张拉至设计值,使预应力筋张拉的质量得到保障。在张拉过程中,必须由预应力筋的两端同时进行张拉,并在两端准确控制张拉力度和张拉速率,尽量做到两端同步。严格遵循施工设计图的相关要求进行摆放,才能够避免出现预应力筋走位与移动的情况。当然,目前已经有全套的智能化张拉设备,如果能够充分运用智能化的张拉设备进行施工,可以减少较多的不利因素和影响。
4.2 受弯组件的施工
在传统的高速公路桥梁施工过程中,并没有对碳纤维材料使用预应力施工技术。随着建筑施工行业的发展,使预应力施工技术已经可以对碳纤维材料进行使用,能够满足更高的施工要求和施工目标。在没有进行加固实施的桥梁结构上,仅是具有初始的内应力,混凝土长久的在外部应力作用下,会逐渐降低桥梁的承重能力,当高速公路桥梁最高承受极限无法承受外部压力时,可以采用碳纤维材料进行加固桥梁。并且当始应力发生较大变化时,碳纤维材料的应力就较小,可能会发生灭失现象,从而无法充分体现碳纤维高强度的优势。因此,在碳纤维材料中加入预应力,当受弯组件发生损失以后,仍然能够使碳纤维材料的强度得到提高,对碳纤维材料强度的优势进行充分发挥,从而大幅提高高速公路桥梁施工的整体质量。
4.3 加固施工中的应用
在高速公路桥梁使用的过程中,会存在使用年限长短的问题。由于多年的使用,桥梁的寿命也在逐渐缩短。为了延长高速公路桥梁的使用寿命,确保在高速公路桥梁使用过程中的安全性,充分满足现代化交通运输要求,必须对桥梁整体进行加固施工。一方面,需要强化构件,另一方面,也需要完善施工材料,将结构与加固桥的根基改变,加固的方式主要有碳纤维结构、预应力结构与补强层加固等。所以在高速公路桥梁加固的操作过程中,也可以利用预应力施工技术实现加固的效果,通过改变结构原本的受力方式,对高速公路桥梁进行加固,从而大幅提升高速公路桥梁的使用安全性。
5结语
总之,虽然在高速公路桥梁施工过程中,已经对预应力施工技术进行了广泛的应用,但是在预应力施工技术实际的运用过程中,仍然存在大量的问题,会直接影响高速公路桥梁施工的质量。因此,需要严格按照预应力施工技术的相关标准,在高速公路桥梁施工过程中,对预应力施工技术进行运用,保证预应力技术的施工质量,才能够大幅提升高速公路桥梁的施工质量。
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