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道路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题探析

2018-12-06哈斯其木格

商品与质量 2018年43期
关键词:张拉路桥碳纤维

哈斯其木格

乌兰察布市公路管理局 内蒙古乌兰察布 012000

1 预应力的工作原理

预应力是指在修建公路桥梁之前或期间施加在建筑物上的压力。建筑物的压应力和拉应力可以被有效地抵消,以达到最小化建筑物或公路桥梁损坏程度的目的。通过预应力,可以预测工程施工中的许多细微特征,如施工过程中出现裂缝的时间、硬件设备的刚度以及桥梁公路在施工中能承受的最大压力。由于预应力在实际生产和生活中的巨大作用,我们在现实生活中也可以将预应力的原理运用到生活中,例如当我们突然间将很多水迅速到倒入木制水桶中,水流过大的冲力往往会将木桶冲出裂缝而往外漏水,这时仅需在水桶的外侧将水桶套牢,水桶外的压力就不会使水从桶内出来,这种内压力和外压力相抵消的原理其实就是预应力的应用,桥梁公路的预应力原理也是同样的。

2 道路桥梁施工中预应力的应用过程中存在的问题

2.1 收缩徐变过大

在道路桥梁建设的施工过程中,混凝土的收缩和徐变过大也会导致预应力损失,往往这种情况的出现对道路桥梁质量影响的后果最为严重。所以,在道路桥梁应用预应力的混凝土路面的施工过程中,采用添加额外的添加剂来提高混凝土的和易性这种方法是不够妥当的,而是要选用水灰比较小、强度较高的混凝土材料来进行施工,通过提高混凝土的收缩和徐变的特性,来保证道路桥梁的结构不会受到影响,从而提高了施工质量[1]。

2.2 张拉控制不严谨

由于我国预应力技术应用较晚,缺乏规范的路桥施工工艺,出现了张拉控制不严的现象,这也是影响路桥结构的主要原因。在施工过程中,许多专门负责张拉的施工人员没有接受专业技术培训,而是建立在自己积累的经验之上,导致张拉过程中出现严重的错误,如张力控制不良或高张力低张力,特别是在进行多梁张拉时,每根梁的张力都不一样,这将对混凝土结构产生严重影响。所以,就必须要提高施工质量,严格落实施工规范制度,建立专业的施工队伍和专业人员,避免这种情况的再次发生。

3 道路桥梁施工中预应力技术的实际应用

3.1 在路桥钢筋混凝土构架中的应用

长期以来,对于钢筋混凝土结构来说,如何避免混凝土中的裂缝是路桥施工中需要解决的一个主要问题,尤其是对于路桥中的一些大型钢筋混凝土构件,裂缝的概率仍然很高。此时,预应力技术在路桥施工的钢筋混凝土结构中的应用对于避免裂缝或过早出现具有显著的效果。公路桥梁施工中的应用步骤如下:在公路桥梁混凝土构件加载的早期阶段,首先对张力区的混凝土施加一定的压力,也即是利用钢筋张拉所引起的回缩力,施加在混凝土的受拉面积之内。这时候,正因为混凝土构件同时也承受到了外力负载带来拉伸力,需要先将受拉区域范围内的预应力抵消掉,混凝土才会因此承受拉力。通过这样一套应用流程,在一定程度上限制了混凝土的进一步伸长,进而有效减少了钢筋混凝土结构中出现的裂缝或起到缓解作用。

3.2 在桥梁多跨度连续梁中的应用

在进行道路桥梁施工的过程中,发现其自身的桥梁多跨度连续梁在其中起到非常重要的作用,主要表现在维持桥梁自身安全上。对于整个连续梁来说,要想保证其自身施工的顺利进行,还需要在这个过程中通过预应力的方法对整个连续梁进行加固处理,保证连续梁自身稳定性和相应质量。另外在施工的时候还要对其自身涉及的环境等方面进行深入研究,对施工中出现的问题也要进行及时有效的处理。

3.3 预应力技术在受弯结构中的应用

碳纤维具有结构简单、强度高的特点,因此碳纤维片材被广泛用于加固弯曲结构。然而,结构在加固前已经有初始内应力,混凝土有初始拉伸应变和压缩应变。当混凝土受压区的压缩应变达到或超过混凝土的极限压缩应变时,构件达到或超过极限承载力。碳纤维片材的极限应力由混凝土的应变增量决定。例如,当初始应变较大时,碳纤维片材的应力较小的构件将被破坏,因此碳纤维的高强度特性将无法充分发挥。可以在粘贴碳纤维片材时就对其施加预应力,使其附有初始拉应力,从而提高当构件破坏时的碳纤维片材的应力,充分发挥其强度。

4 预应力技术应用问题的改进措施

4.1 提高施工人员施工技术水平,严格控制张拉力

在修建道路和桥梁之前,必须注意对工作人员的技术培训,以确保工作人员熟悉与预应力技术相关的各种工具,并且能够掌握正确的操作过程,熟练地操作他们工作中需要使用的工具。在施工过程中,必须严格遵守道路和桥梁的规定,严格控制拉力,确保拉力伸长满足规范要求,同时控制混凝土弹性模量,有效降低桥梁应力,提高张拉后的纵向预应力。

4.2 应该加大对施工作业人员的预应力技术应用

在路桥施工现场,应加强对施工工人应用预应力技术的培训。我们可以与专业的高职院校、大学和其他专业技术人员签订合同,利用技术提高道路和桥梁的质量保证,并设立监督部门,监督工人在施工过程中遵守施工程序的要求。我们应该加强施工前后的检查工作,提前发现问题,以便及时处理。最后,预应力技术在路桥施工中的应用将会不断发展和完善。

5 结语

道路桥梁在我国各项运输行业中均起到不可替代的作用,它是我国交通运输行业重要的组成部分。预应力技术的应用有效的保护了道路桥梁建设的正常进行,在减小道路桥梁受损程度的同时,增加了他们的使用寿命,使得道路桥梁可以更加长久的为各行各业服务。

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