(浙江水利水电学院310018)
摘要:预应力技术既能够节约成本,又可有效加固、维护道路桥梁。本文将就预应力技术在道路桥梁工程的应用展开论述。
关键词:
随着中国道路桥梁建设快速发展,高难度、复杂结构的大跨道路桥梁工程安全质量越来越受到人们的关注,这其中的预应力施工技术就显得尤为重要。预应力技术就是在施工期间给结构预先施加的压应力,避免结构破坏,被广泛应用于混凝土道桥结构。今天的建筑行业竞争愈加激烈,追求质量和节约成本是竞争的关键因素。因此,企业更要增加对预应力施工技术的重视,从而确保混凝土结构的牢固性和稳定性。
一、道路桥梁施工中预应力技术的应用范围
1.1预应力技术在施工桥面时的应用
在目前多数道路桥梁工程的路面仍旧以混凝土为主,但是长期以往使用中,极易产生裂缝,导致结构破坏,且有自重较大的缺陷,可引入预应力技术。利用科学合理的布置预应力钢筋布局,借助钢筋和混凝土骨料间的粘结力对混凝土路面结构进行系缚,发挥混凝土的抗压性能,减小混凝土结构发生变形的概率,从而降低混凝土道路桥面的裂缝危害,有效提高混凝土强度结构。
1.2预应力技术在构件受弯时的应用
混凝土的抗拉性和抗弯性等结构性能相比其他受弯部件较差,不适合在大跨度道桥受弯部件中使用。利用该预应力技术,采用碳纤维片加固受弯部件,可发挥混凝土的受压性能,再加上碳纤维片对其抗弯能力和抗压能力的改善,可大大提高混凝土的抗弯抗拉性,避免其强度破坏,保证受弯部件的稳定性和牢固性。与碳纤维结合使用这种方法相对简单,国内多数工程都使用这种方法提高混凝土的抗弯抗拉性,减少工程的不必要的支出,确保质量和进度,为我国道桥工程质量的提高提供有利条件。
1.3预应力技术在加固桥梁时的应用
加固桥梁目的是提高工程构件自身所具有的性能,增强其承载性,改善桥梁结构性能。预应力技术,对结构加固初试状态下的混凝土应变值或结构部件在初始弯矩作用下的拉应变和压应变有减缓作用。最大限度提升所设置加固钢筋的加固作用,提高整体的极限承载性,最终达到为工程质量提供一定保障的目标。
二、预应力技术在工程中的实例应用
余姚市兰墅大桥是我国第一座双索面不等跨弯塔部分预应力斜拉桥。桥梁全长760M,主桥跨径布置为75M+45M,行车道净宽24M,双向六车道,人行道宽度为3M。主梁主跨采用双实心边主梁形式,边跨截面利用双向预应力布置的箱形梁。主跨纵向每隔6M设一道横隔梁,边跨纵向每隔4-6M设一道横隔梁,横梁采用预应力布置,整个桥面系为纵横向的梁格,主塔桥面以上塔高41.6M,为增加桥梁美观效果和满足受力要求,采用预应力混凝土结构,主梁以下塔桥采用8M×2.5M实心矩形截面,主梁以上按外半径82M、内半径80M的弧形逐渐变化为0.768MX2.5M。同时为加强桥柱的横桥向联系,在两塔之间设一道预应力混凝土横梁。主桥施工采用满堂支架法,按照浇筑主塔,浇筑主梁,张拉斜拉索的顺序施工。
本例中采用预应力箱形梁、预应力混凝土横隔梁,箱形梁的优点是抗扭刚度大,适用于曲线桥及承受较大偏心荷载的直线桥。在设计上,箱形截面最大限度地利用了预应力的作用,它可提供很大的混凝土面积用于预应力束的通过,又可提供较大的截面高度,使预应力束有较大的力臂[1]。横隔梁,在箱梁的腹板之间要设横向连接,确保箱梁的横向刚度,起着使各根主梁相互连接为整体的作用。
三、预应力技术在道桥工程中施工的技术要点
3.1施加预应力的前期准备工作
为了确保预应力技术的施工质量,前期准备工作必不可少。首先对构件施加预应力前,施工现场应具备经批准的张拉程序和现场施工说明书,预应力施工知识和正确操作的施工员以及保证全体工作人员和设备安全的必要的防护措施,并且锚具安装正确,对后张构件,混凝土已达到要求的强度。[2]
3.2张拉操作的要求
张拉操作主要指张拉操作预应力钢筋。在张拉环节,结合施工需求合理选择预应力张拉方式及方向以便可以确保预应力张拉施工的质量和效率,延长构件的使用寿命。在对力筋施加预应力之前应对构件进行检验,外观和大小符合规定标准要求。在张拉时构件混凝土强度,张拉顺序,预应力筋张拉端的设置应符合设计要求。混凝土强度如无规定,不低于设计强度等级的75%。张拉顺序如无规定应按分批、分阶段对称张拉。力筋拉端如果预应力钢筋长度小于25M或曲线预应力筋的,在两端张拉;否则在单侧张拉。此外,在张拉时要减小预应力筋与孔道的摩擦,以免损坏构件。
四、结语
随着现代道桥结构越来越复杂,人们在恶劣环境地区的施工越来越多,预应力技术在工程中的应用愈加受到重视。尤其在大跨度的桥梁施工中,预应力的广泛应用既减轻结构自重又可提升结构整体的承载力,极大促进桥梁工程的发展。但是在目前,预应力技术在应用时仍存在一些问题,这就要求施工技术人员充分掌握预应力的相关知识及操作要领。施工企业需加强对工人的培训力度,提高工作人员的专业知识水平,严格按照施工标准规范,进而确保整个工程的质量。
参考文献:
[1]谭清春.探析预应力混凝土箱梁裂缝成因[J].农村实用科技信息,2010(7):69-69
[2]杨金顺,陈建国.预应力混凝土梁式桥的施工技术与质量检查[M].郑州:黄河水利出版社,2010.2
作者简介:姓名:舒祥波,出生年月:1997.1.11,性别:男,民族:汉,籍贯:浙江温州,学历:本科,研究方向:道路桥梁