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摘要:随着国民经济的快速发展,公路桥梁的建设大幅度增加,预应力技术也广泛应用在其中。预应力技术在公路桥梁中的应用,为我国公路桥梁建设带来了极大的方便,对现代桥梁的建设有着十分重大意义。
关键词:公路桥梁预应力技术优点 技术应用
中图分类号:K928文献标识码: A
前言:近年来,预应力混凝土结构由于其具有能充分利用材料的高强度性能,有效防止混凝土裂缝,减轻结构自重,增大桥梁跨径,刚度大,行车舒适等优点,在公路桥梁上得到普遍的应用。因此,预应力技术是目前公路桥梁广泛采用的施工技术,也是相对而言比较科学和先进的方法。
一、公路桥梁施工中预应力技术的优点
预应力技术的应用并不只在路桥的结构中应用,还在路桥加固维修、山体滑坡等锚固及提升大型构件施工中得到应用。预应力技术的应用能够促使公路桥梁的施工材料得到节省,而且还能使其自重得到减轻,对其结构的抗渗性能以及抗裂水平进行提升,降低结构的主拉应力以及竖向剪力,促使其结构刚度得到提升。其次还具有施工工艺便捷、结构形式简单以及可靠的设计安全性能等优势。所以,在公路桥梁的建设中,预应力技术的应用能够促使公路桥梁的承载能力及使用年限得到提升。
二、公路桥梁施工中预应力技术的应用
2.1公路桥梁加固中预应力技术的应用
桥梁加固一般是通过对构件的补强和结构性能的改善来恢复或提高现有公路桥梁的承载能力,以延长其使用年限,适应现代交通运输的要求。其改造的主要技术途径有:加强薄弱构件增加辅助构件、改变结构体系、减轻恒载、加固墩台及基础等,通常加固方法有:桥面补强层加固法、增大截面与配筋加固法;体外预应力加固法;粘贴钢板加固法;改变结构受力体系加固;增加横向联系加固法等;粘贴碳纤维布加固法等实际上卸载的目的就是为了减小加固施工时混凝土的初始应变,此时可预先对构件施加预应力,使受压区产生拉应力,减小构件在初弯矩作用下的拉应变和压应变,以提高构件达到极限承载力时的应变增量和加固钢筋的应力,使加固钢筋得到充分发挥。
2.2在钢筋混凝土多跨连续公路桥梁中预应力技术的应用
从受力上分析,多跨连续梁桥有正弯矩区和负弯矩区两种受力区,支座处一般为负弯矩,跨中处则多为正弯矩。当连续梁桥的极限抗弯承载力和极限抗剪承载力不满足使用要求时,则需要考虑使用预应力技术对其进行加固处理。而桥梁跨中正弯矩区极限抗弯承载力不满足使用要求时也可采用预应力技术加固,可以使用施工相对容易的粘贴碳纤维的方法对薄弱部位进行加固。
2.3避免桥梁钢筋混凝土结构裂缝中预应力技术应用
混凝土裂缝是公路桥梁常见的病害,特别是跨海跨河大桥等大型公路桥梁的施工更是经常出现混凝土裂缝,严重影响桥梁的整体强度和刚度。目前,国内将预应力技术应用到钢筋混凝土当中的施工实例已有很多,能够有效地避免混凝土出现裂缝,并取得了显著的效果。
2.4在碳纤维片中预应力技术的应用
由于公路桥梁存在较大跨度、较高的构件受弯能力的特点,通常大型钢筋混凝土T型梁或箱梁使其受弯的结构及构件。其次,路桥中钢筋混凝土梁的受拉区存在较大的拉应力及受压区混凝土压应力,所以,为了使结构及构件达到受弯能力的要求,对路桥钢筋混凝土梁进行加固的过程中采用碳纤维片粘贴法。通过对碳纤维自身的高强度进行利用,发挥施工简单的优势,因此在应用中逐渐得到广泛。特别是在碳纤维片中运用了预应力技术,使其特点得到更加充分的发挥,进一步将路桥钢筋混凝土梁的性能得到提升。所以,在公路桥梁的加固改造过程中,预应力碳纤维片的应用也相对普遍。
2.5钢筋混凝土路面中预应力技术的应用
预应力技术在公路桥梁混凝土路面施工中的应用是近几年来才被逐渐推广的。该作用原理与路桥钢筋混凝土结构中预应力技术的应用类似,也是利用配置预应力钢筋,实现混凝土路面的约束,最终实现延缓及不会有裂缝出现的效果。在混凝土路面施工中要想使预应力技术运用恰当,其前期的理论研究工作的要求相对复杂,需深入研究的因素相对较多,例如:交通荷载、温度及湿度的变化造成路面混凝土板翘曲、路面混凝土板收缩期内板底的约束等。在路桥混凝土路面的施工过程中将纵向预应力进行施加,促使混凝土路面的纵向收缩开裂现象得到避免。
三、预应力空心板梁模板施工技术
3.1怎样制作预应力空心板梁底模
比较常用的几种底模:①混凝土地坪上固定木方,木方上铺3cm厚木板,做成墙包底结构。该底模平整度较差,底部漏浆,难以克服。②混凝土地坪以上做20cm高的混凝土地胎膜,地胎膜上铺3cm厚的水磨石,同样做成墙包底结构。该底模平整度好,但施工难度较大,底部亦有漏浆现象。③混凝土地坪以上铺20cm厚的砂,用水泥原浆压抹光滑,沿预应力空心板梁长度方向每1m预留一个对拉螺栓孔,在底模两侧各埋设一条5#小槽钢,将橡胶管放置槽钢内,侧模板与橡胶管靠紧,能达到良好的防止漏桨的效果,底模必须按设计要求设置反拱。施工中建议采用第③种底模。其突出特点是方便耐用,表面光滑,不漏浆,生产出的预应力空心板梁底部外观质量优良。
3.2预应力空心板梁外侧模板制作中应注意的几个技术问题
⑴材料选择
预应力空心板梁外侧模板多采用大型专用钢模板。也可以选择优质的竹胶合板做板面,用钢结构做支架的组合模板。
⑵模板的拼缝
外侧模板一般由侧板和翼板组合而成,有条件时,尽量把侧板和翼板各自做成整体式,再把它们利用螺栓联接成整体。这样做可以使一套侧板能适用不同断面的预应力空心板梁使用,增加模板的周转次数。侧板和翼板的拼缝布置在转角处,如果受起重条件限制,预应力空心板梁外模做成几个分段,现场拼装时一定要妥善处理好拼缝,确保不漏浆,使预应力空心板梁的外观质量优良。
⑶模板的刚度要求
外侧模板必须有足够大的刚度,因为预应力空心板梁的芯模板位置的固定要支撑在外模上,加之外模上复合振捣器的振动力,很容易使模板变形,从而使几何尺寸超标准。外模保证刚度的支撑结构多采用型钢焊接成固定支架,支架的顶部和底部分别用对拉螺栓紧固成整体,这样做,可以使预应力空心板梁几何尺寸准确,边线顺直,棱角分明,外观质量得到保证。
⑷侧模表面光洁度
模板表面的光洁程度直接影响预应力空心板梁的外表观感质量,如果采用竹胶合板作为外侧模,则必须选择表面进行胶塑处理的板面。如果选用钢模板,则必须对板面进行以下工艺处理:新模板加工后,必须铲除模板表面的氧化膜,对铲除氧化膜之后的板面采用砂轮手工磨光,以去除板面划痕;用棉布团对板面进行抛光处理,使板面全部露出金属光泽;涂油保养,室内储存,以免生锈;使用前用干净棉布除油,涂刷脱模剂。 经过以上处理的钢模板,浇出的预应力空心板梁外表有光泽感,十分美观。
3.3预应力空心板梁内模施工技术
施工中空心板梁的内模采用胶囊内模。为保证施工过程中预应力空心板梁几何尺寸准确,胶囊内气压必须按厂方提供的气压充气,保证孔室的设计尺寸。胶囊内模就位要准确,不可偏斜,以保证空心板两侧腹板的尺寸。胶囊每使用一次后,必须把胶囊上粘结的水泥浆冲洗干净、晾干,才能进行第二次使用,以保证胶囊压痕平顺、美观。发现胶囊漏气,必须及时补贴,使之不漏气,方可使用。施工过程中发现胶囊漏气,则要及时向胶囊内冲气,使气压稳定在设计气压范围内,直至抽模为止。
结束语;
公路桥梁工程是我国基础建設中的重要部分,为了保证人民的生命安全,公路桥梁的建设得经起考验,因此,我们要不断提高公路桥梁预应力施工技术,在预应力施工中应做好预应力施工操作人员的技能培训,严格要求按照操作程序施工,保证工程顺利施工,同时应不断应用新技术、新材料、新工艺,确保工程施工质量。
关键词:公路桥梁预应力技术优点 技术应用
中图分类号:K928文献标识码: A
前言:近年来,预应力混凝土结构由于其具有能充分利用材料的高强度性能,有效防止混凝土裂缝,减轻结构自重,增大桥梁跨径,刚度大,行车舒适等优点,在公路桥梁上得到普遍的应用。因此,预应力技术是目前公路桥梁广泛采用的施工技术,也是相对而言比较科学和先进的方法。
一、公路桥梁施工中预应力技术的优点
预应力技术的应用并不只在路桥的结构中应用,还在路桥加固维修、山体滑坡等锚固及提升大型构件施工中得到应用。预应力技术的应用能够促使公路桥梁的施工材料得到节省,而且还能使其自重得到减轻,对其结构的抗渗性能以及抗裂水平进行提升,降低结构的主拉应力以及竖向剪力,促使其结构刚度得到提升。其次还具有施工工艺便捷、结构形式简单以及可靠的设计安全性能等优势。所以,在公路桥梁的建设中,预应力技术的应用能够促使公路桥梁的承载能力及使用年限得到提升。
二、公路桥梁施工中预应力技术的应用
2.1公路桥梁加固中预应力技术的应用
桥梁加固一般是通过对构件的补强和结构性能的改善来恢复或提高现有公路桥梁的承载能力,以延长其使用年限,适应现代交通运输的要求。其改造的主要技术途径有:加强薄弱构件增加辅助构件、改变结构体系、减轻恒载、加固墩台及基础等,通常加固方法有:桥面补强层加固法、增大截面与配筋加固法;体外预应力加固法;粘贴钢板加固法;改变结构受力体系加固;增加横向联系加固法等;粘贴碳纤维布加固法等实际上卸载的目的就是为了减小加固施工时混凝土的初始应变,此时可预先对构件施加预应力,使受压区产生拉应力,减小构件在初弯矩作用下的拉应变和压应变,以提高构件达到极限承载力时的应变增量和加固钢筋的应力,使加固钢筋得到充分发挥。
2.2在钢筋混凝土多跨连续公路桥梁中预应力技术的应用
从受力上分析,多跨连续梁桥有正弯矩区和负弯矩区两种受力区,支座处一般为负弯矩,跨中处则多为正弯矩。当连续梁桥的极限抗弯承载力和极限抗剪承载力不满足使用要求时,则需要考虑使用预应力技术对其进行加固处理。而桥梁跨中正弯矩区极限抗弯承载力不满足使用要求时也可采用预应力技术加固,可以使用施工相对容易的粘贴碳纤维的方法对薄弱部位进行加固。
2.3避免桥梁钢筋混凝土结构裂缝中预应力技术应用
混凝土裂缝是公路桥梁常见的病害,特别是跨海跨河大桥等大型公路桥梁的施工更是经常出现混凝土裂缝,严重影响桥梁的整体强度和刚度。目前,国内将预应力技术应用到钢筋混凝土当中的施工实例已有很多,能够有效地避免混凝土出现裂缝,并取得了显著的效果。
2.4在碳纤维片中预应力技术的应用
由于公路桥梁存在较大跨度、较高的构件受弯能力的特点,通常大型钢筋混凝土T型梁或箱梁使其受弯的结构及构件。其次,路桥中钢筋混凝土梁的受拉区存在较大的拉应力及受压区混凝土压应力,所以,为了使结构及构件达到受弯能力的要求,对路桥钢筋混凝土梁进行加固的过程中采用碳纤维片粘贴法。通过对碳纤维自身的高强度进行利用,发挥施工简单的优势,因此在应用中逐渐得到广泛。特别是在碳纤维片中运用了预应力技术,使其特点得到更加充分的发挥,进一步将路桥钢筋混凝土梁的性能得到提升。所以,在公路桥梁的加固改造过程中,预应力碳纤维片的应用也相对普遍。
2.5钢筋混凝土路面中预应力技术的应用
预应力技术在公路桥梁混凝土路面施工中的应用是近几年来才被逐渐推广的。该作用原理与路桥钢筋混凝土结构中预应力技术的应用类似,也是利用配置预应力钢筋,实现混凝土路面的约束,最终实现延缓及不会有裂缝出现的效果。在混凝土路面施工中要想使预应力技术运用恰当,其前期的理论研究工作的要求相对复杂,需深入研究的因素相对较多,例如:交通荷载、温度及湿度的变化造成路面混凝土板翘曲、路面混凝土板收缩期内板底的约束等。在路桥混凝土路面的施工过程中将纵向预应力进行施加,促使混凝土路面的纵向收缩开裂现象得到避免。
三、预应力空心板梁模板施工技术
3.1怎样制作预应力空心板梁底模
比较常用的几种底模:①混凝土地坪上固定木方,木方上铺3cm厚木板,做成墙包底结构。该底模平整度较差,底部漏浆,难以克服。②混凝土地坪以上做20cm高的混凝土地胎膜,地胎膜上铺3cm厚的水磨石,同样做成墙包底结构。该底模平整度好,但施工难度较大,底部亦有漏浆现象。③混凝土地坪以上铺20cm厚的砂,用水泥原浆压抹光滑,沿预应力空心板梁长度方向每1m预留一个对拉螺栓孔,在底模两侧各埋设一条5#小槽钢,将橡胶管放置槽钢内,侧模板与橡胶管靠紧,能达到良好的防止漏桨的效果,底模必须按设计要求设置反拱。施工中建议采用第③种底模。其突出特点是方便耐用,表面光滑,不漏浆,生产出的预应力空心板梁底部外观质量优良。
3.2预应力空心板梁外侧模板制作中应注意的几个技术问题
⑴材料选择
预应力空心板梁外侧模板多采用大型专用钢模板。也可以选择优质的竹胶合板做板面,用钢结构做支架的组合模板。
⑵模板的拼缝
外侧模板一般由侧板和翼板组合而成,有条件时,尽量把侧板和翼板各自做成整体式,再把它们利用螺栓联接成整体。这样做可以使一套侧板能适用不同断面的预应力空心板梁使用,增加模板的周转次数。侧板和翼板的拼缝布置在转角处,如果受起重条件限制,预应力空心板梁外模做成几个分段,现场拼装时一定要妥善处理好拼缝,确保不漏浆,使预应力空心板梁的外观质量优良。
⑶模板的刚度要求
外侧模板必须有足够大的刚度,因为预应力空心板梁的芯模板位置的固定要支撑在外模上,加之外模上复合振捣器的振动力,很容易使模板变形,从而使几何尺寸超标准。外模保证刚度的支撑结构多采用型钢焊接成固定支架,支架的顶部和底部分别用对拉螺栓紧固成整体,这样做,可以使预应力空心板梁几何尺寸准确,边线顺直,棱角分明,外观质量得到保证。
⑷侧模表面光洁度
模板表面的光洁程度直接影响预应力空心板梁的外表观感质量,如果采用竹胶合板作为外侧模,则必须选择表面进行胶塑处理的板面。如果选用钢模板,则必须对板面进行以下工艺处理:新模板加工后,必须铲除模板表面的氧化膜,对铲除氧化膜之后的板面采用砂轮手工磨光,以去除板面划痕;用棉布团对板面进行抛光处理,使板面全部露出金属光泽;涂油保养,室内储存,以免生锈;使用前用干净棉布除油,涂刷脱模剂。 经过以上处理的钢模板,浇出的预应力空心板梁外表有光泽感,十分美观。
3.3预应力空心板梁内模施工技术
施工中空心板梁的内模采用胶囊内模。为保证施工过程中预应力空心板梁几何尺寸准确,胶囊内气压必须按厂方提供的气压充气,保证孔室的设计尺寸。胶囊内模就位要准确,不可偏斜,以保证空心板两侧腹板的尺寸。胶囊每使用一次后,必须把胶囊上粘结的水泥浆冲洗干净、晾干,才能进行第二次使用,以保证胶囊压痕平顺、美观。发现胶囊漏气,必须及时补贴,使之不漏气,方可使用。施工过程中发现胶囊漏气,则要及时向胶囊内冲气,使气压稳定在设计气压范围内,直至抽模为止。
结束语;
公路桥梁工程是我国基础建設中的重要部分,为了保证人民的生命安全,公路桥梁的建设得经起考验,因此,我们要不断提高公路桥梁预应力施工技术,在预应力施工中应做好预应力施工操作人员的技能培训,严格要求按照操作程序施工,保证工程顺利施工,同时应不断应用新技术、新材料、新工艺,确保工程施工质量。