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预应力混凝土桥梁检测与加固研究

2020-11-26黄业川

商品与质量 2020年7期
关键词:张拉箱梁空心

黄业川

重庆市市政设计研究院 重庆 400020

桥梁是公路工程的重要组成部分,随着公路建设的快速发展,桥梁工程的规模与数量都在不断增加,而一些既有桥梁的技术状况经过长时间的使用明显减弱。针对这一问题,首先要通过对桥梁进行详细检测,从而确定实际情况,最后采取合理有效的加固技术。

1 预应力混凝土结构特点

1.1 抗裂性与刚度强

在建设项目中使用常规混凝土结构一段时间后,有组件存在开裂的现象,从而导致项目的质量降低,并在以后的使用中影响桥梁结构的运营安全。而产生裂缝的根本原因是混凝土结构的内部钢筋在剪力的作用下变形。但是,通过对混凝土结构施加预应力,可以在施工期间将预应力施加到混凝土构件上,这样就可以做到减小混凝土结构的拉应力效果,从而避免裂缝和翘曲等质量问题的发生[1]。

1.2 高耐久性

桥梁的建设在城市工程建设中起着非常重要的作用。在桥梁的整个施工过程中,预应力技术的应用可以有效降低桥梁结构的承载重力,提高桥梁的抗压性能,避免或减少桥梁表面裂缝,从而有效地提高了桥梁结构的耐久性,以及桥梁结构的稳定性和可靠性。

1.3 良好的抗渗性和抗震性能

预应力混凝土结构在实际使用中不具有高收缩性能,从而可能在以后的使用阶段出现质量问题。与常规混凝土结构进行比较,数据显示前者可以避免受到恶劣天气的不利影响,并且不会因雨水等因素而出现渗漏问题[2]。

2 预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用

2.1 钢筋混凝土架构以及路面的应用

路面施工是道路和桥梁建设中的重要环节。在道路和桥梁施工过程中使用预应力技术可以提高结构的稳定性。为进一步提高预应力技术水平,需对现场施工环境进行了全面调查,分析各个施工区域的地质和水文状况,并在进行施工活动前准备了各种参数报告。同时应该检查该地区的交通状况,并根据收集的数据和信息制定更详细的施工计划,从最基础的地方努力提高道路和路桥的施工质量。

2.2 预应力在空心混凝土板上的应用

预应力在混凝土空心板上的应用是公路桥梁工程项目建设中最常用的结构形式。因为这种混凝土空心板内部为空心状,这就导致混凝土空心板本身的质量出现大幅度的降低,从而使其难以安装和运输。然而,它在短跨路桥梁工程建设中具有良好的应用效果,因此在这一方面得到了广泛的应用。如果桥梁的跨度小于特定大小,则可以通过先张法和后张法执行低松弛度钢绞线的单张拉紧。此过程使用的是扁锚中等张拉吨位,可以使用这两种方法有效地降低压力,并在某种程度上避免了一系列质量问题的出现[3]。

2.3 预应力在混凝土箱梁中的应用

箱梁是公路桥梁混凝土工程中的重要结构。通常情况下,箱形梁的内部是空心的。箱形梁的上部两侧设有翼缘,同时箱梁按制造形式可以分为多箱梁和单箱梁,或者是混凝土箱梁,钢板箱梁,这种情况的出现主要是由于公路桥梁建设过程中各个环节使用的数量和材料的不同。混凝土箱梁又分为预制箱梁和现浇箱梁。这两种类型的混凝土箱梁在不同的结构中具有不同的效果,也发挥不同的作用。当混凝土箱梁的跨度达到40—60m时,钢绞线的安装过程必须在水平和垂直方向上开始。如果混凝土箱梁超过60m,则需要用变截面箱梁,达到混凝土箱力度效果的最大化。

3 加固方法

3.1 裂缝修补

购买高质量的防水材料,并将其应用于上部结构和下部结构的裂缝中,以提高桥梁的防水性。或者,可以使用其他方法注入混凝土裂缝以改善混凝土桥梁的性能。如果裂缝严重或宽度超限,可以采用密封粘合钢板,但在使用时必须注意受力方向和修复区域的位置,以最大程度地提高桥梁的修复效果。桥梁和其他结构的修复需要根据裂缝的大小程度进行具体的计划。

3.2 道路和桥梁加固

钢筋混凝土结构在实际施工中很容易出现开裂,特别是在公路和桥梁建设项目中,开裂的频率很高。在目前的施工过程中,预应力技术的使用就显得非常重要。预应力技术的使用可以减少裂缝出现的频率,同时缩短裂缝之间的间距[4]。

3.3 主梁梁底横截面积增加

在混凝土桥梁长期运行的情况下,由于混凝土材料的特性,在车辆荷载作用下桥梁结构常常容易发生开裂。而裂缝宽度超限或急剧扩展会导致重大的安全事故。为了保证桥梁结构的安全运营,可以在主梁梁底增加横截面面积,从而提高桥梁的承载能力和稳定性。也可以使用钢筋加固,选择正确的加固材料,这样可以将后续的加固材料与原始混凝土结构进行融合,从而确保对材料的加固效果。需要注意的是,修复前需对修复部位的混凝土进行清理。

4 预应力技术在公路桥梁施工中的应用注意事项

对于公路桥梁上的混凝土项目,需要执行相应的张拉预应力操作,但是混凝土具有一定的特性,并且仅在规范规定条件下养护一段时间后才能达到张拉预应力的强度。混凝土的弹性模量和强度的提高方式并不完全相同。当混凝土强度不足时,执行相应的张拉预应力操作可能会引起混凝土中预应力损失等问题的出现,从而难以保证桥梁成桥后的实际承载能力,这种操作甚至可能使混凝土开裂。因此,施工过程中不能盲目地进行张拉预应力操作,只有当混凝土的强度满足规范规定的张拉预应力的强度时,混凝土施工过程才能进行张拉预应力的操作。预应力技术标准的现象在公路桥梁的技术施工过程中很普遍,这使得有效地管理和控制预应力技术的应用变得困难,从而带来严重的问题。

5 结语

尽管预应力施工技术的使用变得越来越复杂,但中国现在正进入预应力技术研究的状态,其研究逐渐成熟,我们将能够及时进行道路和桥梁的施工,只有对实际施工情况进行调查,找到解决问题的方法,才能直接有效解决各种施工问题,以适当的方式使用预应力技术。只有合理开发研究有关领域的技术,才能进一步促进中国道路桥梁事业的发展。

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