陈全
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摘要:随着公路桥梁施工中预应力技术不断完善和推广,现如今预应力技术已经成为在公路桥梁施工领域中用途最广,发展最快的一门科学技术。本文旨在根据实际情况对公路桥梁中的预应力技术进行科学的分析,主要是研究预应力的发展状况和在公路桥梁中的具体作用。
关键词:公路桥梁;预应力;施工技术
二十一世纪以来我国的公路桥梁事业迅速发展,与此同时运输需求的改变对公路桥梁的要求越来越高,为了对公路桥梁结构的裂缝进行有效控制,提高公路桥梁的质量,施工人员在公路桥梁建设过程中大都采用预应力技术。其作用越来越重要,是公路桥梁建设的核心技术,由于这行技术不仅复杂且难度系数大,所以在施工过程中往往会遇到许多问题。
一、预应力施工技术的应用概述
预应力施工技术就是在工程结构构件承受外荷载之前,对受拉模块中的钢筋,施加预应力技术让它可以推迟裂缝出现的时间,还可以提高抵抗压力的强度,提高耐用性,延长公路桥梁的使用寿命。大大减少了繁重的交通对公路桥梁所产生的高强度震动,改善公路桥梁的弹性变形的问题现状。因此在建设过程中广泛采取预应力技术能够对公路桥梁的结构进行加固以及提高他们的承载力度,延长公路和桥梁的使用寿命。预应力被用于多跨的连续梁中,不仅为工程建设节省了许多施工材料,还具有设计安全,便于施工的特点。二十一世纪以来,我国进入正处于并将长期处于社会主义初级阶段,随着经济全球化的深入发展,对我国产生了重大影响,社会和经济都渐入转型期,同时带动了我国城市化进程和城镇化发展的进程不断加快,为我国城市和城镇的发展带来了重大挑战,城市功能的转变和发展,经济的发展都和公路桥梁的发展息息相关。且属于发展中国家,城市的发展更是尤为突出。公路桥梁在这发展过程中起重要作用,对于预应力在公路桥梁建设过程中起到减少裂缝的产生,让公路桥梁能够长时间更好的为我国经济发展作出贡献。
二、预应力技术两大分类比较
预应力分为预应力先张法和预应力后张法两大类,现在对这两类预应力技术进行比较。首先,从使用时间比较,先张法预应力技术是在浇筑混凝土前张拉预应力筋,并将张拉的预应力筋临时锚固在台座或钢模上,然后浇筑混凝土,待混凝土养护达到不低于混凝土设计强度值的75%,保证预应力筋与混凝土有足够的粘结时,放松预应力筋,借助于混凝土与预应力筋的粘结,对混凝土施加预应力的施工工艺。后张法指的是先浇筑水泥混凝土,待达到设计强度的75%以上后再张拉预应力钢材以形成预应力混凝土构件的施工方法。其次,从使用范围进行比较。先张法一般仅适用于生产中小型构件,在固定的预制厂生产。后张法现在广泛运用与公路和桥梁等大跨度建筑中。一般在工业与民用建筑现场预应力混凝土后使用后张预应力进行液压张拉施工。最后从两者的特点来说,先张法预应力筋在浇筑混凝土前张拉,预应力的传递依靠预应力筋与混凝土之间的粘结力,为了获得良好质量的构件,在整个生产过程中,除确保混凝土质量以外,还必须确保预应力筋与混凝土之间的良好粘结,使预应力混凝土构件获得符合设计要求的预应力值。施工时跟普通混凝土一样,将钢筋放入设计位置可以直接浇混凝土,不必预留孔洞,穿筋,灌浆,简化施工程序,由于无粘结预应力混凝土有效预压应力增大,降低造价,适用于跨度大的曲线配筋的梁体。
三、公路桥梁中预应力技术的运用
第一,选择预应力钢绞线。
在公路桥梁中使用预应力钢绞线可以节省至少三分之一以上的材料,产生显著的经济效益和社会效益。由于它具有施工方便、快速高效、经济实惠、美观效果好等特点,预应力钢绞线如今已经在国内外被广泛采用。目前,在公路桥梁施工过程中对选择预应力钢绞线的时候需要着重参考的因素主要有:钢绞线性能参数,这包括钢绞线的表面是否光滑、钢绞线的几何图形、钢绞线的松散性、可以延长的长度、载重能力的大小和钢绞线的松紧度等。因此最佳选择钢绞线的标准,是保证在参考这些方面的因素后,再根据实际情况,工程的大小程度,所属地段等因素,做出最佳选择。
第二,选择预应力锚具。当公路桥梁的施工采用后张法预应力混凝土结构形式时,会在公路桥梁的施工建设过程中使用预应力锚具进行施工。目前广泛使用的锚具有摩阻锚具和机械锚具两种,这两种预应力锚具最大的区别在于:摩阻锚具是利用楔形锚具将预应力钢材“挤紧”形成锚旋作用的原理,可以将运用于公路桥梁的预应力技术的损失减到最小,大大提高了预应力在建设过程中的作用;机械锚具是通过在预应力钥材的端部采用机械加工而形成一个适宜锚碇工作的条件来加以锚固,使预应力钢材形成锚旋的原理,来达到提高强度的目的。
第三,选择预应力体系设计。设计人员通常会先假定预应力钢束的分布图在预应力混凝土结构设计的实践中,然后进行应力分析和检查结构各部截面的应力状态,分析对预应力的损失。而这种预应力混凝土桥梁的预应力体系的设计一般采用OVM和XYM体系,这两种体系都是通过在顶板采用平竖弯曲相结合的空间曲线,将锚固集中固定,使底板钢束尽可能的靠近齿板处锚固。这样的布局可以让预应力技术发挥最大的作用,提高力臂的轻度,最大限度地发挥力学效应,让传力路线分布公路桥梁的各个截面上,分散载重的力度,今儿长时间下来产生质变,减少公路桥梁的形变。同时,在其他地方采用这种方法,还能够消除因为集中锚固点所产生的横向力。
第四,预应力施工管理。为了使整个工程更加规范,施工方还应建立施工质量管理责任制、对全体工程施工人员进行技术交底、质量教育和培训、加强施工工艺管理和产品保护。我国国家要加大对公路桥梁中预应力技术的人力、物力和财力的投入力度,国家要把公路桥梁中预应力技术提到一定的高度,重视并想方法解决公路桥梁中预应力技术存在的问题,将其落实到实处,认真做好每一项工作。国家还可以设立公路桥梁中预应力技术的专项资金,促使各项相关工作可以顺利高效的完成任务。
结语:虽然我国对于在公路桥梁中预应力技术研究起步较国外晚,就目前情况来看显然这一技术得到了快速的发展,至今已经形成一套较为完善的系统。但就相关资料显示,在预应力技术的应用中依然存在着一些诸如桥梁裂缝等问题,需要相关专业人员就对预应力技术在公路桥梁建设过程中的应用进行分析,明确预应力技术的应用领域,了解它的应用流程,并提出控制施工质量的措施,从而保障公路桥梁工程施工的顺利进行。研究预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用,对于我国公路桥梁事业的进一步发展具有积极的现实意义。
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