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談道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的運(yùn)用理工論文
預(yù)應(yīng)力技術(shù)的運(yùn)用,不僅具有增強(qiáng)道路橋梁結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度、降低其結(jié)構(gòu)豎向剪力和主拉應(yīng)力、提高其抗?jié)B透性和抗裂能力、節(jié)省施工材料和減輕自重的作用,而且還具有設(shè)計(jì)安全可靠、結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單、施工工藝便捷等特點(diǎn)。尤其是目前在我國(guó)大力開發(fā)和提高現(xiàn)代化交通建設(shè)的形勢(shì)下,預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工中的運(yùn)用,對(duì)道路橋梁使用年限和
承載能力等的增強(qiáng),具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。
一、預(yù)應(yīng)力技術(shù)的概述
1、預(yù)應(yīng)力技術(shù)運(yùn)用的原理
在道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的運(yùn)用原理:主要是通過(guò)在混凝土工程中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù),進(jìn)行混凝土預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的構(gòu)建,使混凝土構(gòu)建自身的預(yù)應(yīng)力減小或者抵消因外荷載所引起的拉應(yīng)力,也就是說(shuō),利用混凝土產(chǎn)生的較高的抗壓能力來(lái)補(bǔ)充其較差的抗拉強(qiáng)度,來(lái)達(dá)到延遲混凝土受拉伸部位的開裂,提高道路橋梁施工質(zhì)量的目的。
2、預(yù)應(yīng)力技術(shù)的意義
預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁構(gòu)造中的運(yùn)用,是通過(guò)采用高強(qiáng)度的混凝土和高強(qiáng)度的鋼材,來(lái)使混凝土構(gòu)件產(chǎn)生較高抗拉裂能力、較強(qiáng)的抗?jié)B性、良好的剛度、高強(qiáng)度的抗疲勞性,從而達(dá)到減少結(jié)構(gòu)截面的尺寸、節(jié)約混凝土和鋼材、減少撓度、預(yù)防開裂、降低結(jié)構(gòu)自身重量的目的。由此可見(jiàn),在道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的運(yùn)用,不僅使工程構(gòu)造更加輕便、經(jīng)濟(jì)、美觀,又能延長(zhǎng)工程的使用壽命。而預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工中的運(yùn)用,不只是局限在道路橋梁的結(jié)構(gòu)上,其在道路橋梁加固維修的大型構(gòu)件提升、頂推施工和加強(qiáng)錨固等方面的運(yùn)用中也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
二、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工中的運(yùn)用
1、預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工鋼材和錨具的選擇
預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通預(yù)應(yīng)力鋼絞線、低松弛鋼絞線、以及矯直回火預(yù)應(yīng)力鋼絲等,是我國(guó)在預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工中常使用的鋼材。低松弛鋼絞線作為一種新型的預(yù)應(yīng)力鋼材,具有經(jīng)濟(jì)高效、實(shí)用、施工便捷,能夠提高建筑構(gòu)件美觀程度和操作特點(diǎn)輕便性的,在大型的道路橋梁施工中使用的程度更為廣泛。斷裂荷載度、伸長(zhǎng)率的參數(shù)、表面狀態(tài)、幾何參數(shù)以及鋼材的松散程度等,這些都是適合選擇預(yù)應(yīng)力鋼材時(shí)應(yīng)該考慮的參數(shù),鋼材的尺寸、規(guī)格品種、延伸率和松弛性是鋼絞線在標(biāo)準(zhǔn)選擇上應(yīng)該考慮的參數(shù)。
機(jī)械錨固和摩阻錨固是預(yù)應(yīng)力技術(shù)后張法中通常所使用的錨具,預(yù)應(yīng)力鋼材端部主要使用機(jī)械錨固類的錨具,利用機(jī)械進(jìn)行加工,使其成為具備工作條件的錨固。因其具有方便連接和應(yīng)力損失小等特點(diǎn),預(yù)應(yīng)力沒(méi)有灌漿之前可以進(jìn)行重復(fù)張扣或放松等操作。在錨旋高強(qiáng)度粗鋼筋、集束型高強(qiáng)鋼絲以及特殊的錨旋單根鋼絞線或多根鋼絞線中通常會(huì)使用這類錨具。摩阻錨固類的錨具品種類型較多,應(yīng)用范圍更為廣泛,其具有利用楔形錨具拉緊預(yù)應(yīng)力鋼材形成錨旋的作用,其有著錨固力的噸位比較較大,變化多樣,穿索操作過(guò)程簡(jiǎn)便的優(yōu)勢(shì),也存在著預(yù)應(yīng)力損較大,重復(fù)拉張或放松時(shí)不便捷的缺陷。
2、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的質(zhì)量通病是混凝土裂縫問(wèn)題,尤其是在大型鋼筋混凝土構(gòu)件和結(jié)構(gòu)中,裂縫問(wèn)題極容易出現(xiàn)。而預(yù)應(yīng)力技術(shù)在鋼筋混凝土中的運(yùn)用,對(duì)構(gòu)件和結(jié)構(gòu)過(guò)早出現(xiàn)裂縫問(wèn)題的防治,具有顯著的效果。其運(yùn)用是在道路橋梁鋼筋混凝土構(gòu)件和結(jié)構(gòu)使用之前或加載時(shí),預(yù)先施加壓力在受拉區(qū)的混凝土上,就是說(shuō)在受拉區(qū)的混凝土內(nèi)進(jìn)行張拉鋼筋,并通過(guò)鋼筋本身的回縮力,來(lái)使混凝土的受拉區(qū),預(yù)先接收到鋼筋施加其的壓力。而混凝土的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)在受到外部施加壓力的時(shí)候,會(huì)先將受拉區(qū)混凝土中的預(yù)壓力抵消,接著混凝土才受到拉力,使混凝土的伸長(zhǎng)得到了有效的限制,這就有效的延緩或避免了裂縫的出現(xiàn)。
3、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在碳纖維片中的應(yīng)用
構(gòu)件受彎能力要求高和跨度大等是道路橋梁的特點(diǎn),而其受彎的構(gòu)件和結(jié)構(gòu),一般都是大型的鋼筋混凝土T型箱梁或梁。由于鋼筋混凝土箱梁受拉區(qū)的混凝土壓應(yīng)力和拉應(yīng)力較大,要想滿足構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的受彎能力的需求,需要花費(fèi)較高的成本。而碳纖維具有施工簡(jiǎn)單和高強(qiáng)度的特點(diǎn),使其在道路橋梁工程施工得到較為廣泛的應(yīng)用。混凝土的應(yīng)變?cè)隽繉?duì)碳纖維的最終盈利起著決定的作用。初始應(yīng)變較大會(huì)使碳纖維應(yīng)力程度較差的構(gòu)件遭到破壞。在道路橋梁施工中,對(duì)粘貼碳纖維片材施加一定的預(yù)應(yīng)力,可以使碳纖維片材自身具有一定的初始拉應(yīng)力,來(lái)提高碳纖維的應(yīng)力,防止碳纖維強(qiáng)度破壞。
4、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁加固工程中的應(yīng)用
采取加固普通的道路橋梁措施可以使橋梁承載能力得到提高,構(gòu)件的補(bǔ)強(qiáng)和構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能的改善是提高橋梁承載能力、延長(zhǎng)橋梁使 用壽命、滿足交通運(yùn)輸需要的關(guān)鍵措施。改變橋面結(jié)構(gòu)受力體系、加固橋體外預(yù)應(yīng)力以及加固橋面補(bǔ)強(qiáng)層等,是目前我國(guó)橋梁施工中常用的加固措施。在道路橋梁施工時(shí)實(shí)際的操作中,可以先在構(gòu)件上施加預(yù)應(yīng)力,使其受拉部位產(chǎn)生拉應(yīng)力,以使預(yù)應(yīng)力構(gòu)件在初彎矩時(shí)的拉應(yīng)變減小,從而使構(gòu)件極限承載力得以提高,加固鋼筋的作用進(jìn)一步發(fā)揮,使道路橋梁中鋼筋混凝土梁的性能得到有效的提高。
三、道路橋梁施工中運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)需注意的問(wèn)題
1、預(yù)應(yīng)力構(gòu)件張拉前的裂縫
預(yù)應(yīng)力構(gòu)件張拉前出現(xiàn)的裂縫情況是在所難免的,裂縫主要出現(xiàn)在表面,寬度不夠、分布不均勻、梁板類構(gòu)件的分布方向多沿短方向,有的時(shí)候會(huì)在構(gòu)件的頂面延伸到構(gòu)件的側(cè)面,有的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)在箍筋位置。溫度裂縫走向沒(méi)有規(guī)律,梁板式構(gòu)件的裂縫多與短邊平行。但是,我們要盡量避免在預(yù)制場(chǎng)內(nèi)的構(gòu)建出現(xiàn)裂縫,預(yù)防由溫差引起的表面溫度裂縫,應(yīng)控制構(gòu)件的內(nèi)外溫度差。夏季施工時(shí)要先使用低水化熱水泥。預(yù)制構(gòu)件在低溫時(shí),不能過(guò)早對(duì)模板進(jìn)行拆除,要采取保溫措施。適當(dāng)延長(zhǎng)薄壁構(gòu)件的拆模時(shí)間,使其緩慢降溫,以防止臺(tái)座間和預(yù)制構(gòu)件粘結(jié),使構(gòu)件不受其自身的熱脹冷縮作用的影響。砼澆筑前的施工作業(yè)時(shí),應(yīng)注意隔離劑的保護(hù),用長(zhǎng)線法生產(chǎn)先張構(gòu)件時(shí),應(yīng)該及時(shí)地放松應(yīng)力筋,以使其約束的作用減少。
2、預(yù)應(yīng)力鋼筋孔道堵塞
預(yù)留孔道出現(xiàn)塌陷或堵塞會(huì)使預(yù)應(yīng)力鋼筋在通過(guò)預(yù)留孔道時(shí)不順暢,對(duì)張拉的效果產(chǎn)生影響,使整體灌注工程的質(zhì)量得不到保證。因此,做好防治孔道堵塞問(wèn)題的工作是非常有必要的,要先以預(yù)應(yīng)力曲線坐標(biāo)為根據(jù),標(biāo)注堵管的具體位置,避開主筋位置的地方,利用沖擊鉆進(jìn)行緩慢的鉆孔,使鋼絞線可以自由的通過(guò)波紋管并能自由進(jìn)行伸縮。張拉完后用較高等級(jí)的微膨脹混凝土對(duì)孔洞進(jìn)行封堵。預(yù)防孔道堵管問(wèn)題,要在施工之前仔細(xì)檢查波紋管的質(zhì)量,要在澆筑混凝土之前確認(rèn)好波紋管的安裝位置,做好檢查套管接頭密閉性的工作,在澆筑混凝土的時(shí)候保護(hù)好波紋管。
結(jié)論
我國(guó)道路橋梁的飛速發(fā)展和規(guī)模的擴(kuò)大,使預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工中的運(yùn)用變得更加復(fù)雜。這就需要在實(shí)際的工程施工運(yùn)用中,根據(jù)工程的具體情況,嚴(yán)格按照其施工方案和施工程序執(zhí)行,并引入新的施工技術(shù)和施工材料,來(lái)提高道路橋梁施工的合理性和可靠性,保證其施工質(zhì)量,以帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)
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