闫建峰
深圳高速公路顾问有限公司广东深圳518094
摘要:我国公路交通建设目前正处于快速建设和发展阶段。在桥梁施工中,由于预应力钢筋混凝土施工技术的特性相对于混凝土、非预应力钢筋混凝土、钢结构等形式优势明显,且造价相对不高,所以应用较为广泛。预应力钢筋混凝土是对混凝土构件受拉区施加预压应力,这样可大幅提高其抗拉能力,有助于减轻结构自重、减少钢筋使用量、增加桥梁强度和自身跨度、延缓和减少混凝土裂缝的产生。因此,应加大混凝土预应力技术在桥梁施工中的应用,以提高桥梁结构稳定性和使用耐久性。
关键词:高速公路;桥梁施工;预应力;应用
1导言
随着时间的不断推移,我国的经济水平以及科技水平均得到了不断的发展。在这样的背景下,高速公路桥梁的建设也得到了不断的发展。在进行高速公路桥梁的施工过程中,预应力施工技术是一种关键的技术,该技术应用是否恰当直接影响着整个桥梁工程的质量。
2预应力技术机理
钢筋混凝土结构是桥梁工程中的常见结构之一,特别是大跨度钢筋混凝土桥梁的建设和使用过程中,裂缝出现更为常见。预应力技术在钢筋混凝土结构施工中的应用可有效解决这一问题。在钢筋混凝土构建承受荷载前,可在桥梁构件受拉区域预先施加一个经过测算的压应力。这样在构件受拉区域预先施加一个反向应力,使得混凝土的伸长得到了有效控制。即在混凝土受拉区对钢筋实施预张拉,利用钢筋回缩力使混凝土受拉区域承受钢筋回缩产生的压力,使得混凝土受拉区的破坏应力部分被抵消,延缓裂缝的产生、提高混凝土寿命。从而延长桥梁使用年限,提高桥梁的承载能力,保障车辆的通行安全。
3高速公路桥梁施工中应用预应力施工技术的优点
应用在高速公路桥梁施工过程中的预应力技术主要包括三个方面的内容,这三个方面的内容分别为:其一,机械设备的施工;其二,使用电热法施工技术进行施工;其三,在工程的混凝土结构部分采用预应力的方法进行施工。将预应力施工技术应用到高速公路桥梁的施工过程中能够有效的提高整个桥梁工程的质量。与此同时,预应力施工技术还可以有效的控制混凝土,从而提升整个桥梁工程的强度。
4高速公路桥梁施工过程中预应力技术的应用分析
4.1预应力技术在混凝土路面的应用
混凝土路面施工和其他施工技术相比具有较多的技术含量。近些年,预应力技术已经在我国的道路桥梁以及混凝土路面施工中广泛运用,预应力技术在道路桥梁中的作用和混凝土在道路施工中的作用相仿,利用的基本原理也类似。首先需要将预应力钢筋捆绑在地面,并在纵向上对其施力,凝土路面能达到看不见裂缝的施工标准。更有效的避免混凝土路面产生裂缝。在现阶段,我国的预应力技术发展日趋完善,希望在未来在公路混凝土路面的应用也更加成熟。
4.2预应力技术在公路桥梁加固中的应用
首先必须要对桥梁进行专门的加固,才能进行道路桥梁工程施工。利用的原理是通过改变薄弱结构的组件,增加桥梁承受压力的限度,延长桥梁的使用寿命。总之,合理使用预应力技术可以降低混凝土的承受压力,对构成组件施加一定的压力可以使受使受压区出现拉应力,受拉区产生相应的抵抗压力。可以将组间的承受压力控制在承受范围之内。
4.3预应力技术在盖梁上的应用
桥梁盖梁属于承接桥梁柱子与桥板之间的承接结构,虽然本身自重很小,对恒荷载影响不高,但是事实上它却是整个桥梁施工的关键。因此在正常施工的过程中将盖梁预应力当做一种外荷载是相当必要的,关键问题是我们如何处理好预应力大小以及控制预应力的时间。从这个问题上我们就非常明白了严格控制的重要性。桥梁在使用过程中除了要承受它自身的恒荷载外还必须要承受行车带来的重量,因此要想使桥板承受活荷载作用在桥梁主体承重柱上,就需要一个良性的传递。
4.4预应力技术在混凝土连续梁中的应用
可以依据主筋配置的差异性将混凝土连续梁分为钢筋混凝土和预应力混凝土这两大连续梁种类。其中,预应力混凝土是指一些长度大于25米的跨径型大中等连续梁中,混凝土连续梁包括负弯区和正弯区,通常来说负弯区出现在支架位置。跨中属于正弯区,桥梁的抗剪承压力和抗弯承压力如果没有达到规定标准,就必须对其加固。使用粘贴碳纤维材料对抗弯承受力较低正弯区进行加固,使用分节悬臂法对多跨度连续梁施工进行加固。可以采取对称式施工方式或者频繁变换结构体的形式来使悬臂施工呈线性延伸,优化配置支架的水平预偏量以及对竖向预拱度实施预应力装载。
5预应力钢筋混凝土桥梁施工注意事项
采用预应力钢筋混凝土施工的特点主要有:预应力钢筋混凝土梁因预先对由外力产生拉应力部分的混凝土施加压力,造成一种预先的应力状态,使所产生的预压应力以抵消外荷载所引起的大部分或全部拉应力,从而使结构构件在使用时的拉应力不大,使构件的抗拉强度得以提高。预应力使构件或结构产生的变形与外荷载产生的变形是相反的(俗称“反拱”),因此前者可以抵消后者一部分变形,使结构减小挠度。所以,预应力混凝土适宜于建造大跨度结构。同时,也造成了施工技术难度大,需要施工单位有更高的施工能力。
5.1预应力控制
预应力钢筋混凝土构件使用效果的好坏主要取决于预应力。预应力决定承载力,当然也就是决定构件内部的拉伸和挤压力。若预应力计算控制得不好,就会影响到混凝土结构的使用寿命。在钢筋混凝土预应力技术应用过程中,对张拉力的控制十分关键。它对钢筋混凝土预应力技术的实施效果和最终质量起到了关键作用。因此,在施工前应按照规范和程序认真检查、测算,并根据锚具的特点和孔道灌浆的实际情况计算应力损失。尽可能控制好张拉力。
5.2锚具的选择
对预应力锚具的选择由工程实际情况来确定。因为在施工过程中使用不同的锚具直接关系到预应力大小测量的准确度,不同的锚具在使用过程中其特点是不同的。判断不同锚具性能的主要方法是对其摩擦系数对于施工的影响、使用的便捷程度等问题。可以根据任务的内容选择不同的锚具,按照张拉钢筋的种类、先张法或后张法施工的特点、有黏结力混凝土和无黏结力混凝土工艺的要求区别选择相应的锚具。
5.3混凝土施工质量控制
混凝土施工质量好坏对预应力构件的使用效果也至关重要。首先需要减少模板支架几何尺寸的偏差,精确地按照图纸进行制造。注意模板各个连接处的稳定,模板焊接的地方应该在焊接之后进行清理,通过打磨来减少因为焊接的凸起造成的尺寸改变。按照设计图纸认真检查钢筋的主要设计控制指标,后张法做好预留孔道的预留,将各种误差控制在允许的范围之内。其次,在混凝土制作过程中,应该控制好外加剂、砂率、水和混凝土胶凝材料的比例,按照设计的要求进行混凝土的调配、浇筑、振捣和养护。
6结束语
综上所述,自改革开放以来,我国的经济水平与科技水平均得到了显著的提高。在这样的发展趋势下,道路交通行业迅速的崛起。高速公路桥梁工程就显得尤为重要。其中,预应力施工技术是一项关键的技术,对公路桥梁施工的质量起到了决定性的作用。本篇文章主要分析了预应力施工技术在高速公路桥梁施工中的应用。希望通过本篇文章的探讨,预应力施工技术能够得到不断的完善,以保证高速公路桥梁施工的质量。
参考文献
[1]赵家彪,段春国.对山区高速公路桥梁施工技术要点分析[J].经营管理者,2016,5(10):376.
[2]胡谊娅,邓爱民.公路桥梁施工技术之我见[J].经营管理者,2016(11):379.
[3]张健,董钟庆.预应力技术在公路桥梁施工中的应用[J].科技创新与应用,2016(20):213.
[4]屠赛晶.浅谈预应力技术在桥梁施工中的应用[J].经营管理者,2016(26):395.