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        預應力技術在公路橋梁施工中的應用

        2020-01-17 06:47:38劉玉剛
        黑龍江科學 2020年8期
        關鍵詞:橋梁工程預應力構件

        劉玉剛

        (黑龍江華龍公路工程咨詢監(jiān)理公司,哈爾濱 150000)

        1 預應力技術在公路橋梁施工中的優(yōu)勢

        第一,高效節(jié)能。利用高強度材料進行施工,在降低全部荷載設計中的自重比例上具有明顯優(yōu)勢。能夠充分使用材料,減少浪費。對于增強橋梁的抗裂能力和抗疲勞能力也起到了積極作用,可有效減少維修費用。第二,材料可塑性非常強??梢詫ㄖ恼麄€外在形象進行設計,使建筑與周圍環(huán)境可以更好地協(xié)調(diào)融合在一起。第三,運用范圍局限性較小。在各種結構體系中都可以很好地適用,還可以根據(jù)具體狀況進行結構體系的革新、創(chuàng)造,突出了預應力的技術特色。

        1.1 提高公路橋梁構件的穩(wěn)定性

        應用預應力技術能夠有效提高公路橋梁工程中的構件穩(wěn)定性。在公路橋梁工程施工中需要應用到許多構件,而構件與構件之間經(jīng)常會因為連接不穩(wěn)而造成工程整體穩(wěn)定性的下降。在這種情況下應用預應力技術能夠提高構件之間的拉力,避免在連接上出現(xiàn)問題,有效減少了混凝土裂縫等問題的發(fā)生。此類問題在長度長、跨度大的公路橋梁中常有發(fā)生,因此需要在此類公路橋梁中廣泛應用預應力技術,對混凝土構件施加足夠的預應力,一旦混凝土出現(xiàn)裂縫也能夠快速愈合,提高了鋼筋構件的穩(wěn)定性。

        1.2 提高公路橋梁工程的安全性

        公路橋梁工程因其特殊性所發(fā)生安全問題的概率要大于普通工程,在安全性上不能僅應用普通施工技術,還需要有針對性地安排技術性施工,而預應力技術就是其中必不可少的組成部分。

        1.3 有效降低工程自重

        預應力技術所需的施工材料基本是高質量、高水平的,普通材料無法滿足預應力技術要求。比如混凝土需要具備高黏性的特質,應用鋼筋則需要具有較高強度,只有施工材料在滿足要求后才能夠保證預應力技術發(fā)揮出足夠效果。應用高質量、高水平的施工材料能夠提高公路橋梁的工程質量,還能夠有效降低建筑工程的總體重量,從而實現(xiàn)工程自重的降低。立足于經(jīng)濟角度,橋梁總體重量的降低需要通過減少施工材料的數(shù)量來實現(xiàn),這也在一定程度上減少了成本投入。

        1.4 控制橋梁應力

        一旦橋梁的承載力沒有達到預期的設計范疇,那么橋梁的使用期限必然會縮減。橋梁施工中,混凝土的應力限值與橋梁的質量密切相關,應力超過限值便會引發(fā)橋梁裂縫甚至是坍塌等問題,嚴重影響了橋梁構件的使用狀況。因此,要遵照實際施工情況對橋梁進行應力控制,全面分析考察橋梁可能存在的隱患。

        2 預應力技術在公路橋梁施工中的應用

        2.1 在大型公路橋梁中的應用

        在公路橋梁之中有著不同的分類,按照工程規(guī)??梢苑譃榇笮凸窐蛄汗こ毯椭行⌒凸窐蛄汗こ蹋?guī)模越大,施工難度越大,內(nèi)部結構越復雜。大型公路橋梁中有著極多的組成構件,相互之間的作用關系混亂如果不能對其進行良好處理將很容易引發(fā)工程病害等問題。在多跨橋梁工程中,跨中部分會受到正彎矩的作用,會對公路橋梁工程形成向下的拉力,而多跨橋梁的支座部分則會受到負彎矩的作用,會對公路橋梁工程形成向上的拉力,但一般的混凝土不能夠承載這樣多變的作用力。因此,必須要利用預應力技術來對混凝土進行加固,從而保證橋梁整體以及各環(huán)節(jié)能夠承受足夠的作用力,提高其安全性與穩(wěn)定性。

        2.2 在公路橋梁工程構件中的應用

        混凝土不具有較強的抗拉彎能力,而應用預應力技術可以有效改變混凝土的特性,讓混凝土能夠具備較好的抗拉彎能力。在公路橋梁施工中存在著眾多混凝土構件,應用預應力技術可以有針對性地提升混凝土構件的性能,彌補它們自身存在的天然不足。

        2.3 在路面施工中的應用

        當前交通流量不斷增加,給公路橋梁路面造成了非常大的影響,經(jīng)過車輛的反復碾壓使混凝土路面逐漸產(chǎn)生裂縫,一方面影響了整個工程的美觀,另一方面也會給整個公路橋梁埋下不穩(wěn)定性隱患。因此,可以采用預應力技術來對此問題進行改善,既可以通過改善混凝土本身質量的方式來實現(xiàn),也可以應用預應力鋼筋來實現(xiàn)。應用預應力鋼筋可以提高混凝土中骨料以及鋼筋之間的黏合力,從而避免混凝土路面在長期應用過程中出現(xiàn)裂縫。目前已經(jīng)有越來越多的施工團隊開始利用預應力技術來提高混凝土路面的穩(wěn)定性,但如何進一步提高預應力技術應用水平,這還需要施工人員和技術人員進行更多考慮,比如在混凝土中通過施加預應力來避免橫向裂紋的出現(xiàn),或者在彎道路面對混凝土施加預應力。

        3 公路橋梁施工中預應力技術的改進措施

        3.1 解決管道不暢問題

        在公路橋梁施工過程中,需要對管材質量進行嚴格要求和把關,破損以及質量不達標的管材嚴禁使用。在無法更換新的管材時,應對堵管或漏漿等問題進行及時處理。開孔處理需要根據(jù)相應預應力鋼筋曲線坐標來進行,繞開梁主筋的位置。檢查通孔情況需要在澆筑前后進行,以確保管理通暢。波紡管真空灌漿方式適用于超過40 m的多波預應力筋,可利用真空泵在孔道進行抽真空作業(yè),然后將優(yōu)化的特種水泥漿通過灌漿泵從孔道口注入,進而提高預應力孔道灌漿實心的密實度和飽滿度。

        3.2 解決預應力裂縫問題

        由于受到溫差和干縮等因素的影響,使混凝土結構在預應力張拉前出現(xiàn)裂縫。低水化熱水泥適用于高溫情況,為防止預應力構件出現(xiàn)較高溫差,當出現(xiàn)低溫情況時,應采取適當?shù)谋E览浯胧?。另外,不宜過早拆除模板,應適當延長空心板等薄壁構件的拆模時間,使溫度緩慢降低。隔離劑在臺座和預應力構件間的涂刷應用可有效防止粘接,使構件在底模出現(xiàn)熱脹冷縮時不會受其影響。在砼澆筑作業(yè)施工前,應對隔離劑進行相應保護。

        3.3 對預應力效應進行分析

        在公路橋梁建設中應對預應力效應進行分析,相關技術人員和設計人員可根據(jù)以往工程的應用經(jīng)驗和自身實踐經(jīng)驗來對擬定的預應力鋼束分布圖進行分析,對橋梁工程全部結構橫面的預應力狀態(tài)加強檢查,同時也要對預應力體系、預應力筋、預應力效益等相關設計加強重視。如果發(fā)現(xiàn)工程結構的承載能力和預應力之間存在差距,就要及時對預應力鋼束的分布方式進行修改,并對橫面的預應力狀態(tài)進行重新檢查,以確保分布圖的合理性和科學性。

        3.4 做好監(jiān)督和驗收工作

        在預應力混凝土結構的施工過程中,應加強對施工材料的管理,做好材料的驗收入庫以及存放等工作,使公路橋梁的施工質量能夠得到根本保障。同時,還應對監(jiān)督管理機制進行健全和完善,確保預應力技術能夠在公路橋梁施工中充分發(fā)揮出作用。

        4 結語

        預應力技術在公路橋梁施工中的應用頻率逐漸提高,施工人員也開始熟練掌握預應力技術,這對公路橋梁工程的質量提升有著非常重要的幫助,但施工人員不能滿足于此,而是要在此基礎上進行改進與創(chuàng)新,不斷提高預應力技術在公路橋梁工程中的應用水平。在應用預應力技術的過程中,應對各類問題進行收集,思考問題出現(xiàn)的原因并采取相應的解決措施,實現(xiàn)預應力技術的靈活應用。

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