張 鍵
云南交通技師學院,云南 昆明 650300
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淺談預應力技術在橋梁施工中的應用
張 鍵*
云南交通技師學院,云南 昆明 650300
預應力技術是我國施工工程中廣為運用的一種技術手段,尤其在橋梁工程的施工中,是一種極為普遍的技術手法。因此,本文簡要論述了預應力技術,且探討了其在橋梁施工過程中的應用流程及其運用領域。
預應力技術;橋梁施工;應用
目前,我國建筑施工的水平在不斷提高,各種新興技術以及手段也層出不窮,預應力技術就是這許多新興技術中的其中一種,并且經過時間的推演,也獲得了較好的成效,因此其應用范圍也變得更為廣泛。預應力技術主要體現于施工過程中的各方面,像是在路面混凝土施工、橋梁施工等這些施工過程中,預應力技術都起到了很大的作用。基于預應力技術近幾年來所體現出的優勢越來越明顯,相信在今后的各種施工過程中,預應力技術都會發揮出其應有的重要作用。
預應力技術所針對的主要范圍是施工中的結構構造,簡要而言,就是在建筑結構施工前施加給相應結構定量的壓力,然后促進壓力在后期結構使用中能夠起到抵消壓力載荷的作用,以為整個建筑結構增添一層保護層,從而對整個建筑結構的安全性、穩定性做出保障。就現目前的預應力技術來看,預應力技術應用的主要方向是針對施工過程中的混凝土結構。也就是說,在混凝土結構施工前施加定量壓力,通過對內部壓應力的保存來抵消混凝土結構中的某些拉力,以確保建筑結構的整體穩定性。尤其是對容易出現結構變形或施工裂縫的施工工程,能夠起到較好的保護作用[1]。而且由于預應力技術的操作方法也比較簡單,所以還能夠有效實現降低成本的現實意義。
(一)預應力鋼絞線的選擇
目前,在國內外使用較為普遍的預應力鋼材主要有預應力鋼筋、冷拉預應力鋼絲、低松弛預應力壩絲、普通預應力鋼絞線以及低松弛鋼絞線等。而在這些鋼材中,運用率較高的是低松弛鋼絞線。由于其輕薄美觀、施工便捷、高效經濟等優點,現目前的許多國際建筑工程都選擇使用它,像是在橋梁核電站、大跨度高程房屋、高架、高速公路中,它都是各項工程隊的首要選擇對象,因為其相對于其他鋼材來說,能夠節省至少三分之一的材料,所以它能為經濟與社會帶來的效益是非常明顯的。選擇預應力鋼絞線時,一般都會從幾個方面來進行考慮。比如鋼絞線的屈服荷載、伸長率、松散性、幾何參數、比面狀態等。而鋼絞線的標準則包括了品種、規格、破斷荷率等[2]。
(二)預應力錨具的選擇
預應力錨具主要有兩種類型:摩阻錨固與機械錨固。機械錨固主要是在預應力鑰材的端部利用機械的方式加工出適應錨釘工作環境的粗度較高的鋼筋或者強度較高的鋼絲。它的主要特點是連接較為方便且能夠避免較大的損失。在灌漿未進行之前,通過扣緊或是重復放松的方式,能夠有效調整預應力。而摩阻錨固則是一種利用契形錨具來使預應力鋼材形成錨旋的錨具。這種類型的錨具應用范圍廣、種類較多、且特點也較多。譬如變化多、噸位大、穿索便利。但是其也有不足之處,那就是對于張拉及重復連接較為不便,容易造成較大的預應力損失。
(三)預應力的效應分析
在預應力混凝土結構的實踐設計中,通常都是根據經驗來假定預應力鋼束分布圖,然后再根據鋼束分布圖來檢測各截面目前的應力狀態來分析應力。倘若要求無法達到,那么就可以及時對鋼束分布圖加以修改。可以這么說,在對預應力鋼較線、預應力錨具以及預應力體系進行設計時,都是先以預應力效益為基礎,對其進行分析后才決定的[3]。
(一)多跨連續梁施工
從結構層面來說,多跨連續梁分為兩種:負彎矩區與正彎矩區。一般來說,正彎矩位于夸中,負彎矩位于支座位置。當多跨連續梁的抗彎承載力與抗剪承載力難以滿足施工要求時,那么就需要使用預應力技術來進行加固處理。
(二)受彎構建施工
由于碳纖維的強度都比較高,所以其施工程度相對來說也較為簡單。因此,使用碳纖維來解決受彎構件加固的問題就成為了解決受彎構件加固問題中一種較為普遍的方法。但是,由于結構混凝土在受彎構件加固之前就已經具備其自身的初始壓應變與拉應變,所以一旦受壓區域里的混凝土壓變到達一定極限壓變時,受彎構件的承載力也會到達極限。
(三)施工、加工過程中的應用
一般來說,在公路橋梁進行加固時,使用的都是預應力技術,以對結構性能進行改善并補強構件,進一步恢復或是增強橋梁的承載力性能,從而促進橋梁使用年限的延長,以滿足現目前的交通運輸要求。
綜上所述,預應力技術已經是目前我國橋梁施工過程中的一種重要施工手段,作為現目前運用最為普遍、發展最為快速的潛力技術活,其為橋梁工程的建設與穩固性做出的貢獻是不可小覷的。但是,由于預應力技術工藝的復雜性與專業性,導致我國目前在施工過程中對其進行應用時仍存在著一些問題。因此,必須在對其進行運用時把控每個環節、每道工序,以對橋梁施工最終質量做出保障,推動我國現代化建設的可持續發展。
[1]江鳳梅.在公路橋梁施工中預應力技術的應用分析[J].才智,2011(04).
[2]高寧.橋梁工程施工質量存在的問題及應對措施[J].技術與市場,2016(03).
[3]蘭德權,單光輝.橋梁工程施工風險綜合識別與評估方法[J].消防界(電子版),2016(09).
張鍵(1986-),男,云南昆明人,本科,云南交通技師學院,助理講師,工程師,研究方向:道路橋梁。
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1006-0049-(2017)07-0192-01