摘?要:路橋工程是重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施,對施工技術(shù)水平和施工質(zhì)量有較高的要求。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在保證路橋安全暢通方面起著重要作用。施工單位要充分了解預(yù)應(yīng)力技術(shù)原理,準(zhǔn)確掌握預(yù)應(yīng)力施工各環(huán)節(jié)的技術(shù)要求,提高預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋工程中應(yīng)用的合理性和規(guī)范性,加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力施工的質(zhì)量控制,為全面提高路橋工程的施工質(zhì)量打下良好的基礎(chǔ),促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:施工技術(shù);預(yù)應(yīng)力;道路橋梁;策略
一、 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的原理與作用
為了減輕道路橋梁的使用負(fù)荷,采用預(yù)應(yīng)力技術(shù),主要作用原理是降低部分橋梁的荷載。其主要作用是提高道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,減少其受力破壞的程度,提高道路橋梁的施工質(zhì)量,保證人們的出行安全。尤其是預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工中的應(yīng)用,能有效降低其應(yīng)力破壞程度,使其基本性能達(dá)到最大化,節(jié)約建筑材料,降低成本,提高施工單位的經(jīng)濟(jì)效益。此外,該施工方法不復(fù)雜,不影響工期,對工程項(xiàng)目無明顯的負(fù)面影響。
二、 預(yù)應(yīng)力在道路橋梁施工技術(shù)中的應(yīng)用
(一)在受彎構(gòu)件中的運(yùn)用
1. 嚴(yán)格按照施工要求設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件。在設(shè)計(jì)中,應(yīng)根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的用途布置鋼筋,并對截面進(jìn)行準(zhǔn)確的驗(yàn)算和控制。主要對正截面強(qiáng)度和斜截面強(qiáng)度進(jìn)行校核,根據(jù)使用階段的截面情況,進(jìn)行了預(yù)應(yīng)力鋼筋的驗(yàn)算、應(yīng)力計(jì)算、裂縫寬度預(yù)算、變形計(jì)算和應(yīng)力疲勞預(yù)算。
2. 為了保證受彎構(gòu)件的應(yīng)力滿足施工要求,有必要根據(jù)鋼筋的法向壓應(yīng)力、主壓應(yīng)力和拉應(yīng)力計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件。因此,有必要對具體問題進(jìn)行分析。當(dāng)結(jié)構(gòu)不確定時(shí),應(yīng)計(jì)算預(yù)應(yīng)力引起的主效應(yīng)和次效應(yīng);若采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡支結(jié)構(gòu),則應(yīng)計(jì)算預(yù)應(yīng)力引起的主效應(yīng)。
3. 為了保護(hù)受彎構(gòu)件的安全,提高受彎構(gòu)件的受拉性能,必須在受彎構(gòu)件的加工中加入高強(qiáng)碳纖維材料,以充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力的作用。
(二)在混凝土構(gòu)件中的應(yīng)用
公路橋梁中的重要組分是混凝土構(gòu)件也是預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用中的關(guān)鍵組分。總的來說,混凝土結(jié)構(gòu)性能的穩(wěn)定性與混凝土構(gòu)件的質(zhì)量密切相關(guān)。為此,有關(guān)檢驗(yàn)人員應(yīng)重視混凝土構(gòu)件質(zhì)量。對混凝土構(gòu)件來說,預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用過程中,首先,施加初始壓力,使壓力繼續(xù)存在于混凝土構(gòu)件中。其次,應(yīng)用于路橋施工過程中。最后,原始壓力會(huì)與其他應(yīng)力相互作用,相互抵消。
(三)維護(hù)路橋穩(wěn)固性方面的應(yīng)用
在路橋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用非常重要。借助混凝土模塊,可有效提高路橋整體承載力,保證路橋能承受外力,延長路橋使用壽命。另外,路橋加固設(shè)計(jì),主要應(yīng)用技術(shù)包括體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)和鋼筋層配筋等,在實(shí)際施工過程中,要重視混凝土施工質(zhì)量的控制,確?;炷聊苡行Оl(fā)揮作用。在對路橋施加預(yù)應(yīng)力時(shí),必須能夠在極限承載力狀態(tài)下施加預(yù)應(yīng)力,以控制路橋的張拉程度。
(四)應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)施工
鋼筋混凝土主要用于現(xiàn)代道路和橋梁結(jié)構(gòu)的施工。但由于混凝土性能的限制,容易出現(xiàn)裂縫等問題,嚴(yán)重影響路橋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用可以有效地降低鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的概率,這主要是由于在施工過程中對混凝土結(jié)構(gòu)施加了預(yù)應(yīng)力,鋼筋在收縮過程中收縮產(chǎn)生的壓力可以提前作用在混凝土結(jié)構(gòu)上,從而減小后期外荷載對混凝土結(jié)構(gòu)的影響,達(dá)到防止路橋工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的目的。
(五)在多跨連續(xù)梁中的運(yùn)用
負(fù)彎矩區(qū)和正彎矩區(qū)是多跨連續(xù)梁施工的一部分。此時(shí),科學(xué)應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)可以有效提高橋梁抗剪強(qiáng)度的綜合性能,增強(qiáng)其抗壓能力,從而保證橋梁工程結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。通過合理控制和應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù),可以形成預(yù)應(yīng)力混凝土多跨連續(xù)梁。該橋具有跨度大、結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、動(dòng)力性能好等優(yōu)點(diǎn),非常有利于高速行駛。另外,雖然預(yù)應(yīng)力混凝土多跨連續(xù)梁均為現(xiàn)澆混凝土法,但根據(jù)工程實(shí)際情況,多跨連續(xù)梁的做法并不相同。當(dāng)跨度過大、自重過大且無法預(yù)測時(shí),可采用等截面彎鋼筋直梁布置。當(dāng)荷載較大、跨度較大時(shí),可對預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行微彎以減少摩擦損失。如果連續(xù)梁采用連體形式,第一跨現(xiàn)澆后,可在澆筑第二跨前將其拉至規(guī)定的預(yù)應(yīng)力值。然后,將兩跨預(yù)應(yīng)力鋼筋連接起來,待第二跨混凝土強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后再張拉。這樣就可以進(jìn)行跨度梁的后續(xù)施工作業(yè)。
(六)抗裂控制方面的應(yīng)用
目前,在路橋工程的施工過程中,各種先進(jìn)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,其中路橋荷載設(shè)計(jì)顯得尤為重要。通過連續(xù)多跨預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,可以有效地提高路橋的整體受力。在荷載作用下,路橋的應(yīng)力設(shè)計(jì)和施工應(yīng)遵循一定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)從路橋施工的水平和垂直方向進(jìn)行應(yīng)力控制,加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土砌塊的有效應(yīng)用,確保路橋整體承載力。通過對路橋施工中混凝土質(zhì)量的控制,分析了混凝土裂縫產(chǎn)生的原因,較好地控制了混凝土施工溫度。比如在控制混凝土整體承載力的同時(shí),要做好張拉控制,固定預(yù)應(yīng)力鋼筋,清理表面雜質(zhì),固定鋼絞線。此外,針對橋梁裂縫的控制,還應(yīng)結(jié)合路橋工程施工的具體地理位置,考慮該地區(qū)的氣候和環(huán)境條件,加強(qiáng)混凝土施工質(zhì)量控制,保證預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)用,防止混凝土裂縫。
三、 結(jié)語
預(yù)應(yīng)力作用于道路和橋梁,能顯著提高建筑工程的質(zhì)量、穩(wěn)定性和承重能力。預(yù)應(yīng)力技術(shù)具有很好的技術(shù)優(yōu)勢,施工過程中必須嚴(yán)格控制施工前的準(zhǔn)備、混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對于預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用,必須嚴(yán)格控制施工過程中的質(zhì)量把控,才能充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力技術(shù)在改善我國公路橋梁結(jié)構(gòu)中的作用,提高橋梁質(zhì)量。
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作者簡介:胡軍明,江西中煤建設(shè)集團(tuán)有限公司。