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隨著社會經濟的發展,我國的交通運輸行業得到了極大的進步,公路、橋梁等交通基礎設施的建設步伐不斷加快,對于其施工質量也提出了更高的要求。在公路橋梁施工中,預應力技術多應用于一些施工面積廣、工程量較大的中小型橋梁工程中,可以有效提高橋梁的施工質量和穩定性,具有非常廣闊的應用前景,需要相關工程技術人員的重視和推廣。
預應力施工技術,多應用于混凝土結構,主要是在混凝土結構承受荷載前,預先對其施加一定的壓力,使其能夠在外荷載作用下時的受拉區混凝土內部,產生相應的壓應力,從而抵消或者削減外荷載所產生的拉應力,使得結構可以在正常使用的情況下,不產生裂縫,或者較晚產生裂縫。從目前的發展情況看,預應力技術可以分為體外預應力結構和體內預應力結構,前者作用于混凝土結構外部,多用于混凝土結構的維護和加固,后者作用于混凝土結構內部,一般在施工中普遍應用。在公路橋梁工程中,應用預應力施工技術,可以對橋梁材料的性能進行全面充分的挖掘,使得橋梁內部的微觀結構發生改變,各個組件也可以及早適應壓力,從而有效提升橋梁的穩定性和剛性。不僅如此,應用預應力施工技術,可以有效節約橋梁施工中應用的材料,降低施工成本,對于現代公路橋梁的施工而言是非常重要的。
在公路橋梁工程中,并不是所有的部位都適合使用預應力施工技術,其應用范圍包括以下幾個方面:(1)受彎構件。橋梁整體的結構決定了受彎構件的重要地位,可以說,受彎構件的施工質量直接關系著整個公路橋梁工程的施工質量。一般情況下,在解決混凝土受彎構件的加固問題時,施工人員會使用碳纖維材料,這種材料的強度較高,而且施工便利,可以有效提升加固部門的強度和剛度。受彎構件自身的結構使得其在加固前就存在相應的初始應力,而混凝土材料本身含有相應的壓應變和拉應變,如果混凝土受到外部壓力的影響,導致其自身的壓應變提升到極限值,則受彎構件的承載力也會達到極限值。在這種情況下,采用預應力施工技術對其進行加固處理,可以有效提升受彎構件的剛度和韌度,從而保障橋梁的施工質量。(2)多跨連續梁。在公路橋梁施工中,多跨連續梁包括兩種不同的形式,即正彎矩區和負彎矩區,正彎矩區是指跨中區的橋梁,而負彎矩區則是指支座區域。在實際施工中,如果梁的抗彎載力以及抗剪承載力難以滿足施工設計的要求,就必須對其進行相應的加固,以保證橋梁工程的質量。而如果跨中正彎曲的抗彎承載力難以滿足施工設計的要求,同樣需要采用相應的加固措施。(3)加固工程。橋梁在使用過程中,受各種因素的影響,會出現相應的損傷,影響橋梁的使用安全。為了避免和減緩這種情況,在施工中,需要采取相應的加固措施,對橋梁的主要承載部件進行補強處理,從而提升橋梁自身的承載能力,延長橋梁的使用壽命。在這種情況下,可以利用預應力施工技術,對橋梁的構件施加一定的預應力,以抵消或者減小構件自身的拉應變和壓應變,對橋梁進行加固。
在實際施工應用中,預應力技術的施工工藝主要內容包括:(1)下料處理工藝。預應力施工技術在公路橋梁中的應用,一般都是采用預應力鋼束的形式,在鋼束預應力張拉結束前,需要在鋼管和錨墊板中進行灌漿,以確保粘結段的質量,對預應力筋進行有效固定。不僅如此,在預應力筋下料前,需要對粘結段部位的鋼絞線進行全面清洗,去除表面的油脂層和PE層,保證粘結的牢固性。對于施工人員而言,必須結合設計要求,對粘結段的長度和位置進行合理控制,避免在施工過程中出現錯位的情況。另外,在對鋼絞線進行穿束的過程中,一方面,要對鋼絞線下垂所造成的影響進行認真分析,另一方面,要充分考慮鋼絞線張拉伸長所帶來的影響,保證預應力筋兩端粘結段的粘結力大致處于相同的水平。(2)穿索工藝。在公路橋梁預應力施工的過程中,需要將預應力筋的長度被控制在150m以上,而且在穿索時,需要從墩頂導向槽和跨中轉向裝置中穿過,以確保穿索的合理性和質量。但是,要想將12根鋼絞線全部穿過箱梁,是非常困難的。因此,在穿索過程中,應該采取逐根穿索的方法,盡量確保鋼絞線的整齊排列,避免雜亂交叉的情況。在穿索前,應該對鋼絞線、錨板孔等進行編號,以確保穿索有序進行,不僅如此,施工過程中應該加強管理和控制,根據鋼絞線的具體位置,采取必要的限制措施,避免出現鋼絞線相互纏繞的現象。(3)壓漿施工工藝。在預應力鋼絞線穿索完成后,通常情況下,會采用局部粘結的方法,對體外錨索進行固定,避免其出現移動的情況。一般來說,在壓漿施工中,需要在保證壓漿密實度的基礎上,采取合理有效的措施,將粘結段的粘結力保持在設計規定的范圍,即張拉力的108%以上,確保錨固的強度和質量。對于整個公路橋梁預應力工程的施工而言,壓漿施工屬于一道極其關鍵的施工工序,需要首先按照1∶1的模型進行試驗,然后才能進行正式的施工。壓漿施工通常需要在預應力張拉結束后的24h內進行,而且為了保證壓漿的均勻性和質量,應該盡量使用手動壓漿機。在施工過程中,要加強現場管理工作,對壓漿施工的流程進行有效控制,取得最佳的施工效果。
總而言之,在經濟發展的帶動下,我國的公路交通運輸行業得到了飛速發展,公路橋梁的數量不斷增加,預應力施工技術在公路橋梁中的應用也日益廣泛。在實際施工過程中,施工人員需要加強管理工作,結合工程的實際情況,對潛在的問題進行及時發現和解決,消除橋梁工程中存在的質量隱患,確保工程的施工質量。從目前的應用情況看,預應力施工技術還存在著一定的不足和問題,如施工流程相對復雜,對于施工技術要求較高等,需要施工人員的重視,不斷提升自身的專業技能,確保橋梁性能的全面發揮。
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