张淑智
山东高速路桥集团股份有限公司 山东 济南 250014
摘要:随着社会的发展,我国的建筑工程的发展也有了很大的提高。预应力混凝土在路桥施工中的应用是近些年来,我国在全力促使这一工程体系技术应用不断创新的重要彰显部分。路桥工程关系到我国基础设施建设,是沟通各个地区的重要交通系统之一,党和国家在大力推动现代化建设的过程中,不断强化对路桥工程投资的加大,力图通过科学规划、资金合理应用,提升整个路桥工程施工建设质量。就当前路桥施工中技术的应用分析而言,混凝土施工技术存在很大的缺陷,而改进之后的预应力混凝土施工技术的使用有效改造了以往技术应用存在的缺陷,在应用范围不断扩大的基础上,预应力混凝土技术在路桥工程施工中的应用提升了整体的抗裂性能、提升了工程承载力、工程强度和硬度,以及工程耐久性得到极大的提升。整体上而言,预应力技术在路桥施工中的应用极大降低了工程损失,对于提升整个路桥工程运行寿命等方面起着非常重要的作用。
关键词:预应力混凝土;路桥施工;应用分析
引言
道路桥梁在增强区域沟通、促进经济发展中占据着非常重要的地位,在市场经济不断发展的背景下,路桥的施工规模和数量不断增多,必须采取专业的施工技术,有效保证路桥的施工质量,实现更大的经济效益。预应力技术在路桥施工中具有非常广泛的应用,本文分析了预应力技术的特点,并对具体的应用过程和要点进行了详细的阐释,给实际的施工工作提供一定的借鉴与参考。
1 预应力技术特点分析
1.1 预应力技术的使用功能
在实际的施工过程中,需要选择高质量的材料,在降低经济成本的同时,达到较好的施工效果。具体来说,应使材料的应用量和结构截面不断减少,使桥梁的高度适度进行降低,增强预应力技术的应用效果。当前,我国的土地资源比较紧张,需要在节约土地资源的同时,实现最大的经济效益。因此,科学有效的应用预应力技术能够使立交桥的高度得到明显的降低,在引道长度缩小的基础上,减少工程的占地面积,将成本控制在合理的范围内。对预应力技术的成功应用,能够减小混凝土路面的裂缝,保持路面的平整度,增强工程的观赏性。
1.2 桥梁受力分析
在设计桥梁的时候,需要对我国的城市规划、地下管道的铺设等现实情况进行详细的分析与把控,在此基础上增强桥梁的使用功能。在设计桥梁受力结构的过程中,需要对相关设计点的数值进行精确的把握,在综合分析数据的基础上,制定出详细的设计方案,使桥梁的受力体系得到不断地完善,提高桥梁的受力能力。比如,预应力的空间效应可以和弯扭内力相抵消,对主梁的受力进行有效的改善,平衡主梁的受力分布,延长路桥的使用寿命。
1.3 桥梁耐久性
使用预应力进行桥梁施工时,高质量的混凝土和钢材是必不可少的材料,必须结合相关的规范和标准,对材料的型号、组成、色泽等严格检查,保证材料的质量符合实际的施工需求,在最终的路桥工程运营中,确保材料能够使桥梁的抗裂性、抗渗性、抗压性得到有效提高,同时使混凝土的裂缝明显减少,将酸、碱、盐等对桥梁的腐蚀现象降到最低,从而提高桥梁的坚固性,使桥梁的使用寿命得到有效增加,创造更大的经济效益。
2 预应力混凝土路面的优缺点
2.1 预应力混凝土路面优点
路面板厚度只需传统混凝土路面板厚的40%~60%,就能提供很高的承载力和较高的抗变形能力。预应力混凝土路面由于板较长接缝数量可大大减少,改善了行车的平稳性。预应力的好处表现在它可以有效的提高路面板整体性,降低边角软弱部位的不良影响,这样便使得路面横向开裂的可能性变小,使路面更加耐久。
另一个优点就是预应力的混凝土路面所需要的钢筋量较少,通过对国外一些已经投入使用的预应力路面情况来看,它的使用寿命非常的长,基本上三十年内不需要大修,养护的工作量也比较少。影响使用寿命的因素主要在于路面的磨耗,而预应力混凝路面明显抗磨能力较强,养护费用也不需要很多。
2.2 预应力混凝土路面缺点
从经济观点来看,虽减薄了路面板的厚度,但需大量的预应力钢筋,施工工艺较复杂,手工操作的工作量大,难以实现机械化、自动化,施工初期投资较大。预应力的一个显著特点就是它的路面板较长,这样做提高了路面的平稳效果,但同时也存在着一些弊端,因为路面板越长可能造成的位移量就会越大,同时提高了施工难度以及设计要求,尤其是横向接缝的设计。由于这种路面的施工工艺较为复杂,所以施工人员的素质水平要求很高。
3 路桥施工中预应力技术的应用
3.1 合理优化施工材料与施工工具
为了保证预应力构件的质量符合设计标准,制作人员应合理优化施工材料和施工工具。由于施工材料和施工工具对预应力施工构件质量、安全具有决定性作用,因此,必须严格保证施工材料质量和施工工具性能。依据路桥施工预应力设计要求,合理优化钢绞线种类、特性,以促进预应力施工构件性能的提高;优化施工工具,应在充分考虑施工质量标准和工程构件荷载承受范围等实际情况的基础上合理选择应力锚具。预应力施工构件制作的方法主要有先张法和后张法两种,后张法应力中使用应力锚具。
3.2 混凝土振捣
在路桥混凝土预应力施工过程中,应严格依据混凝土施工标准进行混凝土振捣,确保振捣棒始终处于垂直作业状态,并且保证混凝土振捣棒插入混凝土中的速度要快,而拔出时的速度应尽可能放慢。振捣过程中为了避免产生气泡,可以进行二次振捣。与此同时,还要做好混凝土振捣施工的应急预案,避免施工过程因为某些不利因素出现间断问题。
3.3 路桥施工中的加固应力
工程预应力加固有助于提升路桥工程荷载能力,保证路桥工程整体质量安全。为了确保路桥工程的稳定性和延长路桥工程使用年限,只有不断提高路桥的荷载能力。路桥承受荷载前施加预应力可以保证预应力施工构件产生足够的拉应力,进而使路桥工程的荷载力得以提高;结合路桥工程结构相关受力体系更改预应力;利用预应力施工构件加固处理路桥工程补强层,使用预应力施工构件前施加一定的预应力到构件上。这些方法都可以有效的加固路桥工程,不仅可以提高路桥工程加固的施工水平,而且还可以充分发挥钢筋加固的重要作用。
3.4 受弯构件中的应用
在路桥施工过程中,受弯构件也是一种常用的构件,主要由碳纤维构成,一般使用的碳纤维具有高强度、携带便捷、操作简单等特点,碳纤维材质的受弯构件在相应的力学载荷处理上具备着极强的优势,这样可以充分满足混凝土预应力需求。使用受弯构件可以在很大程度上促使整个路桥施工水平的提升,是目前路桥工程施工中必要的组成部分,受弯构件的质量在一定程度上直接影响着路桥工程的整体质量。而在应用受弯构件的过程中,预应力技术也可以发挥一定的作用和价值。在加强受弯构件质量的过程中,利用粘贴预应力处理后的碳纤维片,可以有效提高碳纤维拉应力,进而有效保障增强受弯构件预应力,充分保证路桥工程整体的安全性、可靠性和稳固性。
4 结束语
综上所述,预应力技术是基于结构构件受外力荷载作用前,人为施加压力而产生预应力状态以降低外荷载产生的拉应力,依靠混凝土较高的抗压强度对其抗拉强度进行有效弥补的一种新技术,以实现对受拉混凝土开裂的推迟。应用预应力技术的混凝土结构作为与钢筋混凝土结构完全不同的一种材料,设计人员能够结合结构设计功能要求及所处环境,合理选择预应力,以确定应用性能良好、成本低廉的最优结构设计方案,这也是未来预应力技术在混凝土结构设计中应用的一个发展趋势。
[1]孙友明.浅析路桥施工中预应力的应用[J].中华建设,2018(02):134-135.
[2]熊本林.预应力技术在道路桥梁施工中的应用研究[J].中国高新区,2017(18):172.
[3]郝建民.对预应力混凝土路面设计方法研究[J]. 中小企业管理与科技(上半月). 2008(04)
[4]刘伟.浅析路桥施工中预应力技术的应用[J]. 价值工程. 2010