谈道路桥梁施工中预应力技术的运用理工论文

预应力技术的运用,不仅具有增强道路桥梁结构的刚度和强度、降低其结构竖向剪力和主拉应力、提高其抗渗透性和抗裂能力、节省施工材料和减轻自重的作用,而且还具有设计安全可靠、结构形式简单、施工工艺便捷等特点。尤其是目前在我国大力开发和提高现代化交通建设的形势下,预应力技术在道路桥梁施工中的运用,对道路桥梁使用年限和

承载能力等的增强,具有积极的现实意义。

一、预应力技术的概述

1、预应力技术运用的原理

在道路桥梁施工中预应力技术的运用原理:主要是通过在混凝土工程中应用预应力技术,进行混凝土预应力构件的构建,使混凝土构建自身的预应力减小或者抵消因外荷载所引起的拉应力,也就是说,利用混凝土产生的较高的抗压能力来补充其较差的抗拉强度,来达到延迟混凝土受拉伸部位的开裂,提高道路桥梁施工质量的目的。

2、预应力技术的意义

预应力技术在道路桥梁构造中的运用,是通过采用高强度的混凝土和高强度的钢材,来使混凝土构件产生较高抗拉裂能力、较强的抗渗性、良好的刚度、高强度的抗疲劳性,从而达到减少结构截面的尺寸、节约混凝土和钢材、减少挠度、预防开裂、降低结构自身重量的目的。由此可见,在道路桥梁施工中预应力技术的运用,不仅使工程构造更加轻便、经济、美观,又能延长工程的使用寿命。而预应力技术在道路桥梁施工中的运用,不只是局限在道路桥梁的结构上,其在道路桥梁加固维修的大型构件提升、顶推施工和加强锚固等方面的运用中也发挥着至关重要的作用。

二、预应力技术在道路桥梁施工中的运用

1、预应力技术施工钢材和锚具的选择

预应力钢筋、普通预应力钢绞线、低松弛钢绞线、以及矫直回火预应力钢丝等,是我国在预应力技术施工中常使用的钢材。低松弛钢绞线作为一种新型的预应力钢材,具有经济高效、实用、施工便捷,能够提高建筑构件美观程度和操作特点轻便性的,在大型的道路桥梁施工中使用的程度更为广泛。断裂荷载度、伸长率的参数、表面状态、几何参数以及钢材的松散程度等,这些都是适合选择预应力钢材时应该考虑的参数,钢材的尺寸、规格品种、延伸率和松弛性是钢绞线在标准选择上应该考虑的参数。

机械锚固和摩阻锚固是预应力技术后张法中通常所使用的锚具,预应力钢材端部主要使用机械锚固类的锚具,利用机械进行加工,使其成为具备工作条件的锚固。因其具有方便连接和应力损失小等特点,预应力没有灌浆之前可以进行重复张扣或放松等操作。在锚旋高强度粗钢筋、集束型高强钢丝以及特殊的锚旋单根钢绞线或多根钢绞线中通常会使用这类锚具。摩阻锚固类的锚具品种类型较多,应用范围更为广泛,其具有利用楔形锚具拉紧预应力钢材形成锚旋的作用,其有着锚固力的吨位比较较大,变化多样,穿索操作过程简便的优势,也存在着预应力损较大,重复拉张或放松时不便捷的缺陷。

2、预应力技术在道路桥梁钢筋混凝土结构中的应用

钢筋混凝土结构中的质量通病是混凝土裂缝问题,尤其是在大型钢筋混凝土构件和结构中,裂缝问题极容易出现。而预应力技术在钢筋混凝土中的运用,对构件和结构过早出现裂缝问题的防治,具有显着的效果。其运用是在道路桥梁钢筋混凝土构件和结构使用之前或加载时,预先施加压力在受拉区的混凝土上,就是说在受拉区的混凝土内进行张拉钢筋,并通过钢筋本身的回缩力,来使混凝土的'受拉区,预先接收到钢筋施加其的压力。而混凝土的构件或结构在受到外部施加压力的时候,会先将受拉区混凝土中的预压力抵消,接着混凝土才受到拉力,使混凝土的伸长得到了有效的限制,这就有效的延缓或避免了裂缝的出现。

3、预应力技术在碳纤维片中的应用

构件受弯能力要求高和跨度大等是道路桥梁的特点,而其受弯的构件和结构,一般都是大型的钢筋混凝土T型箱梁或梁。由于钢筋混凝土箱梁受拉区的混凝土压应力和拉应力较大,要想满足构件和结构的受弯能力的需求,需要花费较高的成本。而碳纤维具有施工简单和高强度的特点,使其在道路桥梁工程施工得到较为广泛的应用。混凝土的应变增量对碳纤维的最终盈利起着决定的作用。初始应变较大会使碳纤维应力程度较差的构件遭到破坏。在道路桥梁施工中,对粘贴碳纤维片材施加一定的预应力,可以使碳纤维片材自身具有一定的初始拉应力,来提高碳纤维的应力,防止碳纤维强度破坏。

4、预应力技术在道路桥梁加固工程中的应用

采取加固普通的道路桥梁措施可以使桥梁承载能力得到提高,构件的补强和构件结构性能的改善是提高桥梁承载能力、延长桥梁使 用寿命、满足交通运输需要的关键措施。改变桥面结构受力体系、加固桥体外预应力以及加固桥面补强层等,是目前我国桥梁施工中常用的加固措施。在道路桥梁施工时实际的操作中,可以先在构件上施加预应力,使其受拉部位产生拉应力,以使预应力构件在初弯矩时的拉应变减小,从而使构件极限承载力得以提高,加固钢筋的作用进一步发挥,使道路桥梁中钢筋混凝土梁的性能得到有效的提高。

三、道路桥梁施工中运用预应力技术需注意的问题

1、预应力构件张拉前的裂缝

预应力构件张拉前出现的裂缝情况是在所难免的,裂缝主要出现在表面,宽度不够、分布不均匀、梁板类构件的分布方向多沿短方向,有的时候会在构件的顶面延伸到构件的侧面,有的时候会出现在箍筋位置。温度裂缝走向没有规律,梁板式构件的裂缝多与短边平行。但是,我们要尽量避免在预制场内的构建出现裂缝,预防由温差引起的表面温度裂缝,应控制构件的内外温度差。夏季施工时要先使用低水化热水泥。预制构件在低温时,不能过早对模板进行拆除,要采取保温措施。适当延长薄壁构件的拆模时间,使其缓慢降温,以防止台座间和预制构件粘结,使构件不受其自身的热胀冷缩作用的影响。砼浇筑前的施工作业时,应注意隔离剂的保护,用长线法生产先张构件时,应该及时地放松应力筋,以使其约束的作用减少。

2、预应力钢筋孔道堵塞

预留孔道出现塌陷或堵塞会使预应力钢筋在通过预留孔道时不顺畅,对张拉的效果产生影响,使整体灌注工程的质量得不到保证。因此,做好防治孔道堵塞问题的工作是非常有必要的,要先以预应力曲线坐标为根据,标注堵管的具体位置,避开主筋位置的地方,利用冲击钻进行缓慢的钻孔,使钢绞线可以自由的通过波纹管并能自由进行伸缩。张拉完后用较高等级的微膨胀混凝土对孔洞进行封堵。预防孔道堵管问题,要在施工之前仔细检查波纹管的质量,要在浇筑混凝土之前确认好波纹管的安装位置,做好检查套管接头密闭性的工作,在浇筑混凝土的时候保护好波纹管。

结论

我国道路桥梁的飞速发展和规模的扩大,使预应力技术在道路桥梁施工中的运用变得更加复杂。这就需要在实际的工程施工运用中,根据工程的具体情况,严格按照其施工方案和施工程序执行,并引入新的施工技术和施工材料,来提高道路桥梁施工的合理性和可靠性,保证其施工质量,以带来良好的经济效益和社会效益。

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