梁利忠
摘要:道路建設(shè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展之根本,其作用不能小覷。經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展背景下,我國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)越發(fā)完善,路橋工程的數(shù)量持續(xù)增長,預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中也因此得到了更加廣泛的應(yīng)用,在提高路橋工程施工質(zhì)量和穩(wěn)定性方面發(fā)揮著積極作用。
關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力技術(shù);路橋施工;應(yīng)用
我國道路建設(shè)自改革開放發(fā)展至今已經(jīng)取得了非常不錯的成就。路橋施工是我國交通運(yùn)輸系統(tǒng)的重要組成部分。隨著人民經(jīng)濟(jì)水平的提高和生活環(huán)境的改善,人們對于路橋工程的工程質(zhì)量要求提高。路橋工程質(zhì)量的改善對于促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及營造良好的出行環(huán)境上有較為重要的作用。
1預(yù)應(yīng)力技術(shù)概述
預(yù)應(yīng)力技術(shù)簡單來講就是對應(yīng)力進(jìn)行提前控制的一種特殊技術(shù),可以通過預(yù)先向結(jié)構(gòu)施加應(yīng)力的方式,對結(jié)構(gòu)中存在的會對工程質(zhì)量和安全產(chǎn)生影響的應(yīng)力進(jìn)行抵消,從而保證工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)展于上世紀(jì)五十年代,經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,從上世紀(jì)八十年代開始,在路橋工程領(lǐng)域得到了應(yīng)用,多數(shù)體現(xiàn)在混凝土工程中,在提升混凝土結(jié)構(gòu)抗裂性和抗?jié)B性等方面發(fā)揮著積極作用。對于現(xiàn)代路橋工程而言,預(yù)應(yīng)力技術(shù)是一種比較常見的技術(shù),能夠減少施工中結(jié)構(gòu)承受的荷載,實(shí)現(xiàn)受力均衡,通過抗拉強(qiáng)度補(bǔ)償?shù)姆绞?,減少和消除受力不均勻引發(fā)的開裂問題。將預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用到路橋工程中,一是能夠提升結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度,保證結(jié)構(gòu)具備良好的抗壓性能和抗?jié)B性能,降低結(jié)構(gòu)自重,避免開裂問題,在保證橋梁安全運(yùn)行的同時,也可以延長其使用壽命;二是預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠從受拉和受彎兩個方面,通過合理施加預(yù)應(yīng)力的方式,對原本的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善,保證施工安全;三是預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以對路橋工程整體的受力情況進(jìn)行改善,在保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時,減少鋼筋的使用,以此來降低成本消耗。
2預(yù)應(yīng)力技術(shù)存在的缺陷
值得注意的是,預(yù)應(yīng)力技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中并不是十全十美的,雖然其優(yōu)點(diǎn)值得贊揚(yáng),但是其中也存在一定的缺陷。例如對于材料質(zhì)量有著較高的要求,施工過程中工序比較復(fù)雜,需要施工人員選擇大量的時間用來選擇材料,對于技術(shù)水平提出了更高的要求等。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在一定程度上可以確保工程質(zhì)量,具有安全方面的保障。但是成本以及材料方面往往令施工人員感到頭痛,如果能解決這兩個問題,相信預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用將會更加廣泛。除此之外,預(yù)應(yīng)力鋼筋管也會經(jīng)常出現(xiàn)阻塞的問題。造成這一問題的根本原因是預(yù)防措施不到位,這樣在張拉過程中無法通過鋼筋管,也就造成阻塞問題的發(fā)生。在實(shí)際施工中,實(shí)際的拉伸力與計算所得的拉伸力確有不同,由此引發(fā)的問題是無法按照預(yù)定工期完成任務(wù),建設(shè)成本也會出現(xiàn)虧損。為了解決這一問題,對于鋼筋管道的安裝就提出了更加嚴(yán)格的要求,要想確保質(zhì)量就要精確的進(jìn)行計算以及測量,避免管道破損或者彎折現(xiàn)象的發(fā)生,充分利用團(tuán)隊合作,以便順利完成施工任務(wù),達(dá)到理想的質(zhì)量要求。
3預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用
3.1鋼絞線和應(yīng)力錨
路橋施工過程中對于施工工具與施工材料有著嚴(yán)格的控制,預(yù)應(yīng)力鋼絞線是預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工過程中的主要應(yīng)用方式之一。在鋼絞線的選擇上,目前的鋼絞線主要有低松弛型的鋼絞線、矯直回火型的鋼絞線以及普通鋼絞線等,不同類型的鋼絞線具有不同的力學(xué)性能,在實(shí)際預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用中,要根據(jù)路橋工程的不同工藝參數(shù)選擇適合的鋼絞線類型。除了鋼絞線的選擇以外,在路橋工程的預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用中,應(yīng)力錨也是需要注意的預(yù)應(yīng)力工具之一。應(yīng)力錨是采用張法制作預(yù)應(yīng)力施工構(gòu)件中不可缺少的工具。在應(yīng)力錨的選擇中,需要重點(diǎn)考慮的有:一是路橋施工對于整體施工質(zhì)量的要求,二是考慮對路橋整體承載力的需求。在具體的路橋預(yù)應(yīng)力構(gòu)建過程中,要根據(jù)實(shí)際建設(shè)需求,選擇適合的鋼絞線、應(yīng)力錨等預(yù)應(yīng)力工具的使用。
3.2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是當(dāng)前我國路橋施工建設(shè)中十分常見的結(jié)構(gòu)方式,工程效果良好。但是這種結(jié)構(gòu)也存在一定的弊端,比如經(jīng)常在混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂縫,對工程質(zhì)量的影響是很大的。一旦路橋工程中出現(xiàn)這樣的問題,那么后果將會是無法挽回的。因此在實(shí)際工程建設(shè)中,應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù),可以解決鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的問題。具體來說,要先對路橋工程進(jìn)行抗壓力測試,了解具體的數(shù)據(jù)才能有的放矢的解決問題。通過對路橋施壓的方式得到耐壓程度的相關(guān)結(jié)論,然后再將鋼筋進(jìn)行拉伸,在不采用任何人工回力方式的情況下,觀察自行回力的過程。緊接著進(jìn)行人工施壓,可以觀察到這種壓力對鋼筋會產(chǎn)生一種拉力,而拉力的主要承受載體是混凝土構(gòu)件。通過上述三個步驟的操作可以發(fā)現(xiàn),壓力與后續(xù)承受的拉力會相互抵消,這樣在有效的范圍內(nèi)便可以控制混凝土的拉伸,而不會產(chǎn)生裂縫,這就是預(yù)應(yīng)力技術(shù)帶來的效果。
3.3在受彎構(gòu)件中的應(yīng)用
路橋工程施工建設(shè)中,受彎構(gòu)件非常常見,一般都會選擇碳纖維材質(zhì)來進(jìn)行加固,因為碳纖維本身具備較高的強(qiáng)度,施工簡單,通過在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件上粘貼碳纖維片材的方式實(shí)現(xiàn)加固目的,有著良好的效果。但是需要注意的是,受彎構(gòu)件本身在進(jìn)行加固前,就已經(jīng)存在有初始內(nèi)力,其會在混凝土內(nèi)部引發(fā)拉應(yīng)變和壓應(yīng)變,如果構(gòu)件本身達(dá)到極限承載力時,混凝土的壓應(yīng)變同樣達(dá)到極限,則相應(yīng)的過程就是加固到極限承載力的過程,技術(shù)人員可以根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)變的增加量,對碳纖維片材的應(yīng)力值進(jìn)行確定。在實(shí)踐中,結(jié)構(gòu)的初始應(yīng)變值與構(gòu)件破壞瞬間的碳纖維片材應(yīng)力值呈反比關(guān)系,換言之,當(dāng)初始應(yīng)變值較大時,碳纖維片材的應(yīng)力值相對較小,其本身所具備的高強(qiáng)度特性將無法體現(xiàn)出來。因此,施工過程中,技術(shù)人員應(yīng)該賦予碳纖維片材初始拉應(yīng)力,可以在對碳纖維片材進(jìn)行粘貼時,先對其施加一定的預(yù)應(yīng)力,以此來將碳纖維片材的作用最大限度地發(fā)揮出來。
4結(jié)語
總而言之,新時期,伴隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國的路橋工程數(shù)量飛速增長,在路橋工程施工中越發(fā)強(qiáng)調(diào)施工質(zhì)量的控制。將預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用到路橋工程施工中,能夠有效抵消結(jié)構(gòu)中的有害應(yīng)力,提升結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度。在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的過程中,應(yīng)該做好各個環(huán)節(jié)的有效管理,重視鋼絞線和錨具的選擇,做好預(yù)應(yīng)力加固,同時依照路橋工程的特點(diǎn),做好薄弱環(huán)節(jié)的有效控制,將預(yù)應(yīng)力技術(shù)的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來,推動路橋事業(yè)的穩(wěn)定健康發(fā)展。
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(作者單位:中國建筑土木建設(shè)有限公司)