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十天高速预应力碳纤维加固
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桥梁施工中预应力技术的应用分析


目前在我国的桥梁建设中,如何防治桥梁出现裂缝是困扰设计人员的顽固性质量问题,在经过长期的技术方法改进和质量控制下,仍然会有一些桥梁会出现这种质量问题。而近年来,预应力技术的应用与发展为解决这一顽固性难题提供了有力的技术支持。预应力技术的应用使得桥梁工程的强度、耐久性与混凝土的抗裂性得到极大的提高,从根本上解决了混凝土常见的裂缝问题。以下笔者就从自己的工作体会出发,来详细讨论桥梁施工中预应力技术的应用。

  1.预应力技术概述

  预应力技术是通过在混凝土工程中应用预应力技术,进行混凝土预应力构件的构建,使混凝土构件自身的预应力减小或者抵消因外荷载所引起的拉应力,也就是说,利用混凝土产生的较高的抗压能力来补充其较差的抗拉强度,来达到延迟混凝土受拉伸部位的开裂目的,以使桥梁工程的施工质量得到提高。在桥梁工程上部构造施工时,采用高强度的混凝土和高强度的钢材,使预应力混凝土构件产生较高抗拉裂能力、较强的抗渗性、良好的刚度、高强度的抗疲劳性,从而达到减少结构截面的尺寸、节约混凝土和钢材、减少挠度、预防开裂、降低结构自身重量的目的。在桥梁工程施工时预应力技术的引入,不仅使上部构造更加轻便、经济、美观,又能延长桥梁工程的使用寿命。

  2.预应力技术的具体应用

  预应力技术在实际的工程应用中,需要具有较高规格和强度的钢材,并且根据不同的预应力技术方法还需要使用到不同的锚具。以下我们就来详细探讨预应力技术的实际应用技术和方法。

  2.1选择预应力技术施工的钢材

  普通预应力钢绞线、预应力钢筋、低松弛钢绞线、以及矫直回火预应力钢丝等,是我国在预应力技术施工中常使用的钢材。断裂荷载度、伸长率的参数、表面状态、几何参数以及钢材的松散程度等,这些都是适合选择预应力钢材时应该考虑的参数,钢材的尺寸、规格品种、延伸率和松弛性是钢绞线在标准选择上应该考虑的参数。

  2.2选择预应力技术施工的锚具

  预应力技术分为两种类型:先张法、后张法。机械锚固和摩阻锚固是预应力技术后张法中通常所使用的锚具,预应力钢材端部主要使用机械锚固类的锚具,利用机械进行加工,使其成为具备工作条件的锚固。因其具有方便连接和应力损失小等特点,预应力没有灌浆之前可以进行重复张扣或放松等操作。

  2.3桥梁加固工程中预应力技术的应用

  采取加固普通的桥梁措施可以使桥梁承载能力得到提高,构件的补强和构件结构性能的改善是提高桥梁承载能力、延长桥梁使用寿命、满足交通运输需要的关键措施。改变桥面结构受力体系、加固桥体外预应力以及加固桥面补强层等,是目前我国桥梁施工中常用的加固措施。在桥梁施工时实际操作过程中,可以先在构件上施加预应力,使其受拉部位产生拉应力,以使预应力构件在初弯矩时的拉应变减小,从而使构件极限承载力得以提高,加固钢筋的作用进一步发挥。

  2.4在受弯结构中预应力技术的应用

  碳纤维具有施工简单和高强度的特点,使其在桥梁工程施工得到较为广泛的应用。混凝土的应变增量对碳纤维的最终盈利起着决定的作用。初始应变较大会使碳纤维应力程度较差的构件遭到破坏。桥梁施工中,对粘贴碳纤维片材施加一定的预应力,可以使碳纤维片材自身具有一定的初始拉应力,来提高碳纤维的应力,防止碳纤维强度破坏。

  2.5预应力技术的应用可以防治预应力构件张拉前的裂缝

  裂缝问题的防治可以有效的提高桥梁工程施工的质量。预应力构件出现张拉前的裂缝常由温差或预应力构件大的收缩引起,外部荷载的出现会导致钢筋砼结构发生裂缝。在预应力构件的表面经常会出现张拉前裂缝的问题,特别是在预应力构件的箍筋位置,或是构件的侧面或是顶面。桥梁施工过程中对构件内外的温度差进行有效的控制,可以有效的避免因温差过大而引起的裂缝问题。采取科学合理的措施避免因构件热胀冷缩的现象引起裂缝。

  3.预应力技术应用的相关问题及其解决方案

  在实际的桥梁工程实践中,预应力技术虽然能够极大的提高桥梁的强度和耐久性,且减少了施工成本,简化了施工方法。但作为一种新技术,预应力技术的应用还仍然存在着一定的问题与不足之处,影响了预应力技术的发展。在此笔者从施工的角度出发,来对当前预应力技术应用问题的解决方法提出一些建议。

  3.1预应力钢筋孔道堵塞

  在预应力技术的应用中,由于需要在施工中预留一些孔道来方便后期施工中钢筋的施工,但是这些孔道常常会出现坍塌或者堵塞的问题,使得预应力钢筋通过这些孔道时会受到阻碍,极大的削弱了预应力钢筋的张拉效果,也给整个预应力结构的混凝土灌注施工带啦极大不便,降低了桥梁的整体强度。而造成孔道预留出现坍塌和堵塞的原因则主要是在施工中没有做好抽芯时间的控制。若抽芯过早,水泥混凝土还没有完全硬化,其整体强度还不够大,此时进行抽芯,就会使孔道坍塌;又或者抽芯时间过完,在拔掉橡胶抽拔管时,很有可能会造成管子被拔断的现象,从而造成管道堵塞。

  为了应对这一问题,保证预应力钢筋孔道的正常使用。在发生孔道堵塞时,我们可以采取以下解决方案来进行防治:先以预应力曲线坐标为根据,标注堵管的具体位置,避开主筋位置的地方,利用冲击钻进行缓慢的钻孔,使钢绞线可以自由的通过波纹管并能自由进行伸缩。张拉完后用较高等级的微膨胀混凝土对孔洞进行封堵。预防孔道堵管问题,要在施工之前仔细检查波纹管的质量,要在浇筑混凝土之前确认好波纹管的安装位置,做好检查套管接头密闭性的工作,在浇筑混凝土的时候保护好波纹管。

  3.2预应力构件张拉前出现裂缝

  预应力构件提前出现裂缝是当前在预应力技术的应用中最常见的问题,这是因为受混凝土收缩应力与温差应力的影响而造成的,裂缝产生的部位主要是在构件表面。有时箍筋位置也会出现一定的裂缝,且裂缝的走向没有一定的规律。为了应对这一问题必须要控制构件的预制质量。预防由温差引起的表面温度裂缝,应控制构件的内外温度差。夏季施工时要先使用低水化热水泥。预制构件在低温时,不能过早对模板进行拆除,要采取保温措施。适当延长薄壁构件的拆模时间,使其缓慢降温,以防止台座间和预制构件粘结,使构件不受其自身的热胀冷缩作用的影响。

  4.结语

  总之,在桥梁的施工中,采用预应力技术能够极大的提高桥梁的强度与抗压能力,防止桥梁出现裂缝等质量病害,保证车辆通行的安全。但在预制预应力构件时,必须要严格控制构件的预制质量,做好施工现场的管理与控制,确保预应力技术的实施质量。

                                          广州桥梁加固公司

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