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公路施工过程中预应力技术的探讨

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摘要:我国在进行公路桥梁等工程施工的过程中,广泛地应用了预应力技术。预应力技术能够在公路及桥梁建设中起到良好的效果,有效增加公路和桥梁的承载能力,对于保证工程质量、加强区域间沟通具有重要的现实意义。

关键词:预应力;公路桥梁

预应力技术可明显增加公路桥梁的承载能力,具体表现形式为增加桥梁的跨度、降低公路及桥梁的自重、还可有效避免混凝土出现裂缝。但是预应力技术自身也存在着一定得局限,分析预应力技术在公路桥梁施工中的应用,可以改进和提高预应力技术水平,提高工程质量,促进公路桥梁建设的发展。

1预应力技术在公路桥梁施工过程中的具体应用

在公路及桥梁施工过程中使用的预应力技术一般定义为:在进行项目施工的过程中,利用高强度钢筋混凝土,提升混凝土构建抗压强度、抗剪、抗疲劳、抗渗、抗裂能力,能够节约大量的建筑材料。

1.1预应力钢绞线

预应力钢材主要分为低松弛钢绞线、预应力钢筋和冷拉钢丝等。其中,应用最多的为低松弛钢绞线,低松弛钢绞线的主要优点包括建筑美观、价格低廉、使用方便等,越来越受到国内外大型施工单位的青睐。预应力钢绞线和其他钢材相比可节约将近30%的材料,经济优越性明显。进行预应力钢绞线选择时主要考虑的参数包括:尺寸、规格、延伸率等。

1.2预应力锚具

锚具主要分为磨阻锚固和机械锚固两大类。磨阻锚具可以把预应力钢材“挤紧”,机械锚固是利用机械加工的方式,在预应力钢材的底部形成一个适合尺寸的锚碇,然后进行锚固。磨阻锚固的种类较多,应用也比机械锚固更加广泛,但是在使用过程中,损失的材料较多,连接不太方便。

1.3预应力效应计算

在使用预应力技术的过程中,关键是对预应力的计算。在进行预应力计算前,需要先对工程的施工情况进行分析,绘制预应力图纸,根据图纸计算工程中的钢筋承压,并比对桥梁界面的承压力和计算出来的承压极限,如果二者差距较大,要更改图纸,重新计算。

1.4预应力在混凝土路面应用

路面施工是公路桥梁施工最重要的部分,在进行混凝土路面施工之前,应该使用预应力技术进行加压处理,保证路面具有足够的抗压强度,避免路面出现裂缝。要想使预应力技术在路面施工中发挥更好的效果,就要注重施工前期的调研,调研内容包括:温度、湿度等,搞清这些条件可能会给路面寿命带来的影响,才能使路面施工更加合理。在充分调研之后,施加纵向预应力可以提高路面的抗收缩性,增加使用寿命。

1.5预应力在桥梁的应用

在公路桥梁施工时,有一个非常重要的施工环节就是多跨连续桥梁的施工,施工效果将会对路桥的整体性能产生重要的影响。多跨连续桥梁的应用也较为广泛,连续梁存在一个正弯矩区和一个负弯矩区。多跨度连续梁具有很好的抗弯能力和抗剪能力,如果之前施工的桥梁在强度或抗剪上未达到预期要求,需要在多跨度连续梁上应用预应力技术,但在应用时要充分考虑环境给施工带来的影响,提前设计好突出问题的处理办法。

2预应力技术的优缺点

2.1优点

(1)应用广泛。在公路桥梁的施工过程中,不仅主体施工可以使用预应力技术,在处理一些边坡锚固的问题时,预应力技术也有很明显的效果。(2)降低施工成本。预应力技术具有较高的经济价值,可以在施工过程中节约材料,降低施工成本,同时还可以降低自重对桥梁质量的影响。(3)提升工程质量。在公路桥梁施工中应用预应力技术,可以显著提高公路桥梁抗剪、抗弯、抗渗、抗滑能力,施工工艺也较为简单,可以保证路桥的承载能力,使工程质量符合设计要求。

2.2预应力技术缺点

(1)张力控制难度较大。在公路桥梁施工过程中使用的油压计量等级为1.5级,施工时需进行多束拉张操作,且每次张力的大小都不一样,增加了张力的控制难度,可能会对桥梁的承载能力产生较大的影响。(2)为了提高早期工程强度,施工人员可能会在混凝土中加入早强剂,此举虽然有效增强了混凝土的抗压强度,但同时降低了混凝土的抗弯能力和弹性模量,降低了公路和桥梁的承载能力。(3)堵塞管路。在进行混凝土浇筑时,容易导致钢筋管道堵塞,甚至造成管路扭曲、弯折,影响预应力技术的使用效果。

3公路桥梁施工中常用的预应力技术

现阶段国内进行公路桥梁的施工中,主要使用的混凝土预应力技术可分为顶推施工技术、悬臂施工技术和移动模架施工技术。

3.1顶推施工技术顶推施工技术

在连续桥梁施工领域应用较为广泛。在进行施工前,应该先准备好场地,场地位置一般布置在大桥纵轴方向的后方。施工时,对分段浇筑混凝土的梁身加入预应力钢筋,接着使用液压千斤顶顶进预应力桥梁,如此往复,直至公路桥梁整体完工。

3.2悬臂施工技术

将桥墩处作为悬臂技术施工的起点,然后逐段延长,直到露出的梁完全合拢。根据混凝土制作方法的不同,悬臂梁施工技术也分为两种:①悬臂拼装技术,主要施工方式为使用吊机设备将梁逐段接长;②悬臂浇筑技术,施工方法为使用挂篮设备将梁接长。

3.3移动模架施工技术

移动模架施工技术是最先进的桥梁施工技术,集模块、支撑体系和过孔功能于一身,适用于等跨度连续桥梁,且桥梁之间的跨度在20m~50m之间,优点是施工速度快,缺点是前期设备投入成本较高。具体的施工流程为:①在承载梁上架设支架和支撑模板;②对桥跨内部进行混凝土注浆作业;③等混凝土凝结到规定强度后进行脱模操作;④重复上述步骤,直至大桥整体完工。

4结束语

公路桥梁的质量影响着群众的出行安全,在我国城镇化进程中,发挥着重要的作用。近年来,预应力技术不断发展,相关材料也不断升级,使公路桥梁的在抗压、抗拉、抗剪和抗渗透方面的性能有了明显提升,还大大降低了生产成本。了解预应力技术的材料选择、优缺点、应用领域及在公路桥梁施工过程中的常用方法,有助于相关技术人员尽快掌握预应力施工技术,使预应力技术在建筑行业发挥更加重要的作用。

参考文献:

[1]俞建辉,王建国.浅谈公路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题[J].中国高新技术企业,2010,(3):45-47.

[2]于建辉.浅谈公路桥梁施工预应力的应用及存在的问题[J].中国高新技术企业,2013,16(27):97-98.

[3]陈雷.城市道路路基工程的施工质量控制措施分析[A].2017年6月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].2017:2.

[4]金龙云,李浩铭.浅析路桥施工中预应力技术的应用[J].科技传播,2011,(8):218.

作者:丁芝华 单位:鄂尔多斯市金泰生路桥有限责任公司

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