公路桥梁施工中预应力技术应用

发表时间:2021/9/6   来源:《科学与技术》2021年 4月 11期   作者:杨志辉 石雪飞
[导读] 伴随着我国社会经济持续快速的迅猛发展,人们对各种公路桥梁的
       杨志辉  石雪飞

       同济大学,上海,200092
       摘要:伴随着我国社会经济持续快速的迅猛发展,人们对各种公路桥梁的需求也更加旺盛,我国是一个地域非常广阔的国家,并且地域种类都不尽相同,有丘陵、山区、沟壑、平原等为了满足方便人们日常生活的交通需要,因此需要建设大量的公路桥梁工程项目。当下,大部分公路桥梁建筑工程的规模越来越宏大,建筑施工程序越来越纷繁复杂,对预应力相关技术使用非常普遍。基于此,我们站在公路桥梁施工中预应力技术应用这个角度对其进行分析和探讨。
       关键词:公路桥梁;预应力;问题
       我国是一个公路桥梁比较多的国家,然而,真正使用预应力技术应用在公路桥梁时间还是比较短,有些技术方面还存在些问题,需要进行完善。目前,随着我国公路桥梁事业的快速发展,预应力技术得到普遍的使用。
1.预应力技术概况
       预应力[prestressing force]: 预应力是为了改善结构服役表现,在施工期间给结构预先施加的压应力,结构服役期间预加压应力可全部或部分抵消荷载导致的拉应力,避免结构破坏。常用于混凝土结构。预应力混凝土结构,是在结构承受荷载之前,预先对其施加压力,使其在外荷载作用时的受拉区混凝土内力产生压应力,用以抵消或减小外荷载产生的拉应力,使结构在正常使用的情况下不产生裂缝或者裂得比较晚[1]。
2.公路桥梁预应力技术存在的问题
2.1预应力钢筋管道堵塞问题
       很多公路桥梁建设施工人员常常不按照正常的施工流程走,盲目的进行相关施工材料的灌注,这样就很容易造成预应力钢管结构的通道发生拥堵,进而促使张拉预应力的钢筋不能流动。出现这样的情况就会间接的提升公路桥梁的建设成本,促使整个施工建设的工期加长,影响整个公路桥梁的施工进程。因此,相关公路桥梁管理人员应该加强公路桥梁建设施工的监管力度,促使每个项目建设施工人员都按照相关施工程序流程进行。另外,在进行施工建设之前部分人员应该提前做好相应的规划方案,预防施工中突然出现的一些问题。出现相关问题也应该及时的采取有关措施妥善处理和解决[2]。
2.2预应张拉力问题
       在很多公路桥梁建设的过程中,常常会出现一些张拉控制的问题,预应力张拉就是在构件中提前加拉力,使得被施加预应力张拉构件承受拉应力,进而使得其产生一定的形变,来应对结构本身所受到的荷载,包括构件自身重量的荷载、风荷载、雪荷载、地震荷载作用等等。 一般张拉用到钢绞线、千斤顶、锚板、夹片。在工程结构构件承受外荷载之前,对受拉模块中的钢绞线,施加预压应力,提高构件的抗弯能力和刚度,,推迟裂缝出现的时间,增加构件的耐久性[3]。对于机械结构来看,其含义为预先使其产生应力,其好处是可以提高构造本身刚性,减少振动和弹性变形,这样做可以明显改善受拉模块的弹性强度,使原本的抗性更强。有部分公路桥梁施工建设人员专业操作技能不够熟练,不能很好的掌控张拉的力度。这些情况间接也会对预应力混凝土主要构造产生重要影响。
3.预应力在公路桥梁建设中的应用
3.1预应力主要功能解析
       在公路项目施工建设过程当中,应该准确把控整个预应力在整个项目中所能承载的最大值,认真、仔细观察每个受力面发生的变化。对于预应力在建设中出现的不同程度变化,及时的作出调整和改变。促使预应力在合理的使用范围内。抗裂性好,刚度大。由于对构件施加预应力,大大推迟了裂缝的出现,在使用荷载作用下,构件可不出现裂缝,或使裂缝推迟出现,所以提高了构件的刚度,增加了结构的耐久性。节省材料,减小自重。

其结构由于必须采用高强度材料,因此可减少钢筋用量和构件截面尺寸,节省钢材和混凝土,降低结构自重,对大跨度和重荷载结构有着明显的优越性。可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力。预应力混凝土梁的曲线钢筋(束)可以使梁中支座附近的竖向剪力减小;又由于混凝土截面上预应力的存在,使荷载作用下的主拉应力也就减小。这利于减小梁的腹板厚度,使预应力混凝土梁的自重可以进一步减小[4]。提高受压构件的稳定性。当受压构件长细比较大时,在受到一定的压力后便容易被压弯,以致丧失稳定而破坏。如果对钢筋混凝土柱施加预应力,使纵向受力钢筋张拉得很紧,不但预应力钢筋本身不容易压弯,而且可以帮助周围的混凝土提高抵抗压弯的能力。提高构件的耐疲劳性能。因为具有强大预应力的钢筋,在使用阶段因加荷或卸荷所引起的应力变化幅度相对较小,故此可提高抗疲劳强度,这对承受动荷载的结构来说是很有利的。预应力可以作为结构构件连接的手段,促进大跨结构新体系与施工方法的发展。
3.2预应力技术在公路桥梁混凝土中的运用
       在以往公路桥梁混凝土建造的项目当中,常常会看到部分路段出现比较明显的缝隙。之所以出现这些问题主要是没有使用预应力相关的技术,预应力混凝土是为了弥补混凝土过早出现裂缝的现象,在构件使用(加载)以前,预先给混凝土一个预压力,即在混凝土的受拉区内,用人工加力的方法,将钢筋进行张拉,利用钢筋的回缩力,使混凝土受拉区预先受压力。这种储存下来的预加压力,当构件承受由外荷载产生拉力时,首先抵消受拉区混凝土中的预压力,然后随荷载增加,才使混凝土受拉,这就限制了混凝土的伸长,延缓或不使裂缝出现,这就叫做预应力混凝土。正确运用预应力的最佳时间是在公路桥梁混凝土建造之前。充分运用钢筋张拉这个关键环节,把预应力功能发挥到最大功效[5]。
3.3预应力技术在混凝土路面的运用
       在公路使用混凝土建设的过程当中,主要利用预应力钢筋构造的设置控制路面混凝土的变化。综合使用预压应力来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力,从而将结构构件的拉应力控制在较小范围,甚至处于受压状态,以推迟混凝土裂缝的出现和开展,从而提高构件的抗裂性能和刚度。
3.4预应力钢绞线的选择
       预应力钢绞线是由2、3、7或19根高强度钢丝构成的绞合钢缆,并经消除应力处理(稳定化处理),适合预应力混凝土或类似用途。预应力钢绞线的主要特点是强度高和松弛性能好,另外展开时较挺直。常见抗拉强度等级为1860兆帕,还有1720、1770、1960、2000、2100兆帕之类的强度等级。这种钢材的屈服强度也很高。这种新型钢绞线使用便捷,价格也比较实惠。由于这种优良的钢绞线品质非常好,而且价格也比较实惠,受到很多相关企业的青睐,现在已经被广泛的运用于国内外重大的施工项目中[6]。
总结:在使用预应力进行公路桥梁建设的过程当中,经常会出现各种各样疑难问题。因此,公路桥梁相关技术人员应该依据现场实际情况,结合自身掌握预应力的工作技能采取有效合理的解决措施,及时的把有关问题给尽快解决。以免影响整个项目工程的进度。相关预应力技术人员应该与时俱进进一步提升自身的专业技术能力,为预应力技术能够更好的运用于公路桥梁建设事业发展,贡献自身的力量。








参考文献:
[1]鞠林林. 试析公路桥梁施工中预应力技术的应用[J]. 江西建材, 2017(2):124-124.
[2]王明义. 试析公路桥梁施工中预应力技术的应用[J]. 中小企业管理与科技, 2017(25):165-166.
[3]陈军军. 试析公路桥梁施工中预应力技术的应用[J]. 四川水泥, 2017(10):18-18.
[4]李进武. 公路桥梁施工中预应力技术的应用[J]. 青海交通科技, 2017, 39(13):93-94.
[5]陈玥. 试析公路桥梁施工中预应力技术的应用[J]. 绿色环保建材, 2017(10):115-115.
[6]高松莲. 试析公路桥梁施工中预应力技术的应用[J]. 环球市场, 2017(8):153-153.
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