邱廣業(yè)
【摘 要】體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)作為橋梁工程中加強(qiáng)承載力的技術(shù),與傳統(tǒng)的加固技術(shù)相比具有更好的效果,在應(yīng)用中主要使用強(qiáng)度較高的材料進(jìn)行處理,使橋梁結(jié)構(gòu)得到加固,使原結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力增強(qiáng),提升橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。文章對(duì)橋梁施工中體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。
【關(guān)鍵詞】橋梁施工;體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù);應(yīng)用
【中圖分類號(hào)】U445 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688(2019)08-0157-02
0 引言
體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)作為一種具有較多優(yōu)點(diǎn)的技術(shù),可以解決傳統(tǒng)的加固技術(shù)中存在的問題,提升橋梁工程的質(zhì)量。在應(yīng)用該技術(shù)的過程中,通過材料的改善使受力面積擴(kuò)大,能夠提升橋梁的牢固性。結(jié)合先進(jìn)科技的應(yīng)用,使體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)能夠發(fā)揮出更好的作用,提升橋梁結(jié)構(gòu)的整體承載性。這種技術(shù)對(duì)橋梁施工起到了重要的作用,因此應(yīng)進(jìn)一步發(fā)展該技術(shù),使加固技術(shù)得到優(yōu)化,達(dá)到更好的施工效果。
1 體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)概述
體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的應(yīng)用中需要根據(jù)預(yù)留的孔洞對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的受力進(jìn)行分析,使受力面積相同,在預(yù)留孔洞中以預(yù)留力改變偏心距,在發(fā)生偏移的條件下通過二次效應(yīng)力改變橋梁結(jié)構(gòu)的受力面積及荷載等,使體外預(yù)應(yīng)力出現(xiàn)彎曲,結(jié)合橋梁的參數(shù)對(duì)混凝土、承載梁體進(jìn)行調(diào)整,使橋梁的結(jié)構(gòu)材料和梁體的性能明確。體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)在應(yīng)用后會(huì)使混凝土的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形,同時(shí)預(yù)應(yīng)力筋的參數(shù)及承載能力等參數(shù)也發(fā)生了改變,參數(shù)的減小可以使體外預(yù)應(yīng)力擴(kuò)大。根據(jù)這種變化規(guī)律應(yīng)用體外預(yù)應(yīng)力技術(shù),當(dāng)參數(shù)增加的時(shí)候會(huì)使體外預(yù)應(yīng)力縮小,因此可以調(diào)整參數(shù)來使體外預(yù)應(yīng)力得到有效的控制。此外,體外預(yù)應(yīng)力加固和橋梁結(jié)構(gòu)的受力面積及頻率、混凝土截面面積等方面有著一定的聯(lián)系,結(jié)構(gòu)在使用中會(huì)由于荷載的作用導(dǎo)致變形現(xiàn)象的出現(xiàn),應(yīng)用體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的時(shí)候需要對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)進(jìn)行承載性的研究,通過試驗(yàn)判斷壓力的范圍,將壓力控制在規(guī)定水平之下進(jìn)行分析,結(jié)合體外預(yù)應(yīng)力材料的特點(diǎn),采用有效的措施處理好橋梁的使用損傷問題。通過反復(fù)的試驗(yàn)進(jìn)行分析,將超荷載情況排除后對(duì)附加的預(yù)應(yīng)力進(jìn)行控制,提高試驗(yàn)準(zhǔn)確性,使承載性加強(qiáng)。
2 體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)
體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)操作簡(jiǎn)便,使橋梁的使用不受到影響,并且保證了交通安全;在實(shí)際的施工中不需要較多的原料,同時(shí)節(jié)省了人力和財(cái)力等的投入,使施工的速度加快,不影響施工的進(jìn)度;這種技術(shù)一般以增設(shè)預(yù)應(yīng)力拉桿的方式進(jìn)行加固,可以避免破壞橋梁的結(jié)構(gòu)及構(gòu)件,和其他技術(shù)相比,其影響較小,在預(yù)應(yīng)力拉桿增多的條件下,橋梁結(jié)構(gòu)的安全性能夠得到提高;體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)操作中可以使材料得到有效的利用,而不會(huì)使橋梁的橫截面積變大,這樣可以使占地面積減小,對(duì)交通的正常運(yùn)轉(zhuǎn)有著很大的幫助作用;通過體外預(yù)應(yīng)力加固的方式可以使橋梁工程中結(jié)構(gòu)的內(nèi)部彈性受力的幅度有效擴(kuò)大。
3 橋梁施工中使用的加固技術(shù)
在橋梁工程的施工中,橋梁的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一般較低,在長(zhǎng)期的使用下,受到車輛的荷載作用及環(huán)境的影響,導(dǎo)致橋梁的結(jié)構(gòu)性能逐漸減弱,減少了橋梁的使用時(shí)間,這種情況會(huì)使橋梁的抗彎性能減低、截面中出現(xiàn)裂縫等問題。橋梁結(jié)構(gòu)在其影響下還會(huì)產(chǎn)生斜裂縫、抗壓性減弱、截面損壞等現(xiàn)象。因此,在橋梁的建設(shè)中需要采用有效的加固技術(shù)進(jìn)行處理,同時(shí)應(yīng)考慮成本、效果等方面。當(dāng)前的橋梁結(jié)構(gòu)加固中主要使用以下技術(shù)。
3.1 體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)
體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)利用預(yù)應(yīng)力拉桿或者撐桿對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理,采用這種方法使拉桿受到力作用之后改變?cè)Y(jié)構(gòu),同時(shí)使原結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平降低,在應(yīng)力的改變以后可以使加固結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力應(yīng)變產(chǎn)生滯后的特點(diǎn),使應(yīng)力得到排除。體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)具有加固、卸荷、改變結(jié)構(gòu)3種作用,在應(yīng)用中適合大跨架構(gòu)及應(yīng)變力較高的結(jié)構(gòu),具有更好的效果。
3.2 錨噴混凝土加固技術(shù)
錨噴混凝土加固技術(shù)應(yīng)用中通過噴射設(shè)備以空氣的壓縮作為動(dòng)力,采用石子和水泥等混合形成的拌料進(jìn)行操作,使拌料硬化后變?yōu)榛炷?。以高壓噴射的作用使混凝土的結(jié)構(gòu)密度提高,從而增加黏性;使橋梁施工中結(jié)構(gòu)的性能加強(qiáng),提升橋梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性。
3.3 碳纖維布加固技術(shù)
碳纖維布加固技術(shù)中使用的材料具有抗氧化的特點(diǎn),在應(yīng)用中可以避免受力不均勻造成的損壞,控制了損壞面積的大小,還可以加強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)的承載力。碳纖維布的加固施工較為簡(jiǎn)便,是橋梁施工中對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)常使用的技術(shù)。
3.4 灌注膠處理技術(shù)
當(dāng)前的交通流量較大,這使橋梁結(jié)構(gòu)受到的荷載逐漸增加,導(dǎo)致性能降低,當(dāng)橋梁表面出現(xiàn)了裂縫等問題時(shí),需要采用灌注膠的方法進(jìn)行修復(fù),使裂縫得到控制,避免損壞更加嚴(yán)重,之后通過其他加固技術(shù)進(jìn)行處理,使修復(fù)完善。
4 體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)應(yīng)用中需要注意的事項(xiàng)
在進(jìn)行體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)的靜力計(jì)算中,需要將相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整,包括張拉應(yīng)力參數(shù)等;進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算需要結(jié)合橋梁的荷載值,對(duì)橋梁進(jìn)行修復(fù)的過程中,也需要根據(jù)橋梁的損壞程度,參考橋梁在應(yīng)用中受到的承載數(shù)值及車流量情況進(jìn)行計(jì)算;在施工中,需要對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的承載范圍進(jìn)行分析,使預(yù)應(yīng)力筋和材料在受到荷載作用的時(shí)候強(qiáng)度數(shù)值能夠滿足預(yù)測(cè)的數(shù)值,保證預(yù)應(yīng)力筋的結(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)得到明確;在預(yù)應(yīng)力加固施工中,保證預(yù)應(yīng)力筋在承載范圍內(nèi),使鋼材及橋梁的結(jié)構(gòu)性能得到有效的展現(xiàn),使結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度起到作用;在使用前需要分析安全事故對(duì)橋梁造成的影響,包括車禍或者超重車輛的荷載等,采取合理、有效的措施進(jìn)行處理和解決;當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)事故的時(shí)候,需要將施工現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行疏散,使人員離開現(xiàn)場(chǎng),利用灌注膠技術(shù)進(jìn)行處理,使橋梁得到及時(shí)的修復(fù)。在恢復(fù)正常后,人員應(yīng)將路面進(jìn)行徹底清理,并封鎖控制。之后,利用體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)對(duì)橋梁進(jìn)行維修,使橋梁得到安全保障。
5 體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)設(shè)計(jì)的計(jì)算
5.1 內(nèi)力計(jì)算
在加固處理前需要結(jié)合力學(xué)理論進(jìn)行計(jì)算,加固完成后要參照應(yīng)力相關(guān)的參數(shù),根據(jù)原結(jié)構(gòu)的情況進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。
5.2 有效應(yīng)力計(jì)算
在計(jì)算中需要考慮預(yù)應(yīng)力筋的承載范圍數(shù)值,在橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,通過張拉控制應(yīng)力減去應(yīng)力的損失得到的結(jié)果為有效應(yīng)力。
5.3 構(gòu)件計(jì)算
加固前后需要對(duì)橋梁的強(qiáng)度、穩(wěn)定、剛度及疲勞進(jìn)行計(jì)算,在實(shí)際的應(yīng)用中,橋梁軸心結(jié)構(gòu)構(gòu)件需要進(jìn)行強(qiáng)度、穩(wěn)定計(jì)算。受彎構(gòu)件需要進(jìn)行剛度、疲勞計(jì)算,壓彎構(gòu)件進(jìn)行剛度、穩(wěn)定計(jì)算,這些都為計(jì)算的內(nèi)容。
6 體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)在橋梁施工中的具體應(yīng)用
6.1 預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)用
預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)中預(yù)應(yīng)力筋的安裝和張拉作為重要的環(huán)節(jié),在進(jìn)行安裝的時(shí)候,需要對(duì)錨具的情況進(jìn)行檢查,之后對(duì)鋼筋的螺母等部件進(jìn)行檢查,通過試驗(yàn)確保部件的功能正常,使施工的安全性提高。進(jìn)行張拉前,需要對(duì)預(yù)應(yīng)力進(jìn)行分析,水平的情況下需要進(jìn)行鋼筋“U”形的焊接。張拉中包括梁頂張拉方法和梁底張拉方法,一種為斜筋方向操作,另一種為水平筋方向操作。當(dāng)從梁頂進(jìn)行張拉的時(shí)候,需要利用水平滑板進(jìn)行固定處理,同時(shí)在上錨進(jìn)行固定處理,使預(yù)應(yīng)力筋的安裝和張拉順利完成。
6.2 上錨固點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)用
上錨固點(diǎn)需設(shè)置在梁頂,由于斜筋的作用,需要在梁頂中布置斜筋穿過斜孔,使斜筋的安裝不會(huì)影響其他部分。將橋面的混凝土保護(hù)層鑿開,之后使用鉆孔設(shè)備在錨固點(diǎn)中鑿孔,使斜孔形成,再將表面進(jìn)行徹底清理,使其他雜質(zhì)除去,使用層環(huán)氧膠在表面涂抹,利用砂漿將表面抹平,使表面得到有效的處理。注意上錨固點(diǎn)的表面維持平整,避免表面不均勻的問題導(dǎo)致上錨固點(diǎn)受到影響。
6.3 壓漿技術(shù)的應(yīng)用
預(yù)應(yīng)力筋施工后,需要進(jìn)行壓漿,在壓漿施工中需要對(duì)密度進(jìn)行有效的控制,使密度符合要求。在實(shí)際的操作中,需要先進(jìn)行模擬施工,操作過程按照實(shí)際情況進(jìn)行模擬。操作需要在預(yù)應(yīng)力筋的張拉完成后的24 h內(nèi)進(jìn)行,保證壓漿在這個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)完成,在操作中還需要對(duì)密度進(jìn)行控制,利用壓漿機(jī)進(jìn)行壓漿施工,同時(shí)保證壓力的穩(wěn)定,使壓漿符合實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)要求。只有完成模擬后才能進(jìn)行正式操作,使效果加強(qiáng)。
7 結(jié)語(yǔ)
體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)應(yīng)用逐漸普及,通過這種加固技術(shù)使橋梁工程得到有效的修復(fù),避免橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題,影響橋梁的使用。結(jié)合體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)應(yīng)用中的要點(diǎn)及實(shí)際操作要求,使加固的效果能夠達(dá)到實(shí)際需求,在技術(shù)應(yīng)用中需要對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)相關(guān)方面進(jìn)行明確,保障橋梁結(jié)構(gòu)的加固質(zhì)量,促進(jìn)加固技術(shù)的發(fā)展。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]閆軍亭.橋梁施工中體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的應(yīng)用[J].交通世界,2019(7):120-121.
[2]李樂,柴治濤.路橋施工中體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)研究[J].
居舍,2018(23):63.
[3]李健.淺析公路橋梁施工中體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)[J].建筑機(jī)械化,2017,38(5):44-45.
[4]丁清卿.公路橋梁施工中的體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)探討[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2016(3):122-123.
[責(zé)任編輯:陳澤琦]