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公路工程施工中体外预应力技术结论

收藏本文 2024-02-09 点赞:6393 浏览:21873 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:近几年,体外预应力结构也已越来越被工程界所关注和高度重视。体外预应力技术以其固有的特征及优势,对于城市高架道路的建设,推动体外预应力技术的进一步应用和发展都有着重要意义。本文从预应力的优点、具体应用来进行了探讨。
关键词:公路施工;体外预应力技术;

一、体外预应力技术的优点

根据国际预应力协会定义,所谓的体外预应力,即体外预应力混凝土截面预应力筋,而普通的无粘结和粘结预应力的预应力筋位于混凝土截面内。可以说,体外预应力技术在很多方面都有优越性。具体而言,主要体现在:
1) 施工方便。体外预应力筋梁截面的结构除与普通混凝土梁一样外,同时使用张拉预应力筋张力,还可以有效地缩短施工工期,降低施工荷载。正因为如此使得施工管理、施工质量控制更为有效。
2) 保养和维修方便。可随时检查

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力筋状态,随时更换失效的钢束,并能根据它们的状态轻松地测试预应力筋的性能和变形程度,及时补拉应力损失。
3) 在梁外加上预应力筋后,可以用来修复现有的混凝土梁,并且力筋的布置十分灵活,可全梁加固也可局部加固。
4) 体外预应力筋布置在构件截面外,不需要在梁截面中储备预应力筋管道,可以减少混凝土梁的尺寸,减小截面面积,降低自身体重。由于预应力筋和混凝土截面的分离,也可以大大提高混凝土的耐久性。此外,体外预应力技术还有一个优点,即简化预应力筋的曲线,更加方便操作,再加上其仅在转向块与结构相接触,所以摩擦损失也非常小。概括地说,体外预应力技术不仅可以提高结构的应力状态,还可以提高结构的刚度和承载能力,改善构件的抗剪性能和梁的受弯性能,减少结构的裂缝和变形,同时在施工操作及整个作业过程中对桥梁运营的干扰极小。
体外预应力技术具有施工方便,经济及高效的特点,它的这一系列优越性,使其拥有十分广阔的应用前景,目前被大量应用于公路工程方面。既可以用在预应力混凝土桥梁和建筑结构工程的新建公路工程中,也可以用于公路工程的重建加固维修以及公路桥梁施工过程的临时加固措施中。随着技术的不断发展,体外预应力技术将体现更大的优越性,得到更加广泛的应用及推广。

二、体外预应力在公路桥梁加固中的应用

体外预应力技术,因其自身具备的各种优点,已被广泛使用在建筑领域,特别是在公路桥梁加固工程中应用极其广泛。目前,国家也正在大力推广应用体外预应力技术。下面就根据体外预应力结构的具体特点,对公路桥梁加固中体外预应力技术的实际应用进行一番详实的论述和分析。体外预应力一般是对受弯构件的加固,主要是对梁、板等进行加固,并适当的补加预应力筋。体外预应力加固是以体外预应力粗钢筋、钢绞线或体外预应力桥梁上部结构的高强度钢丝施加预应力,通过这样来减小或抵消部分外荷载产生的内力,从而提高旧桥的应用性能和极限承载力。从我国目前的公路桥梁加固的实例来看,体外预应力技术的应用主要反映在以下两方面。

2.1体外预应力施工

仔细安装好所有体外预应力索后,最关键的工作就是张拉施工。预应力张拉一般采用专用的液压千斤顶,主要是由内部的插孔控制油压力值,并计算实际张拉力。在张拉施工过程中,尽可能确保两端对称的张拉局势,以减少皮肤摩擦损失所带来的不对称张力。最好是能够采用双重控制,以更全方位、更系统的确保预应力值满足规范要求。与普通的预应力张拉相比,体外预应力的张拉方法和原理是一样的,只是要根据自身抗腐蚀预应力材料选择不同的防腐方式。在张拉前,要剥离保护层,清洗保护油脂,有效地去除线材批量锚,以确保锚固有效。一般来说,这个过程需要按这样的顺序进行,即剥除两端防护套、清洗、去除防护物、张拉、锚固。其中可以使用高强螺栓摩擦—粘结锚固、利用原预埋件锚固、焊接粘结锚固等锚固方法进行体外预应力筋的加固。

2.2体外预应力防护

体外预应力的防护可以分为三点: 1) 体外预应力索防腐蚀。目前,体外预应力索防腐蚀主要采取抗腐蚀套管加填充材料。本防腐系统的外壳可以是钢外壳、塑料外壳、不锈钢或铜的包装材料。虽说钢管具有高强度,保护钢绞线或钢丝具有良好的能力,但其本身存在一些不可忽视的腐蚀问题。常用的聚乙烯外壳的塑料外壳,可用于聚丙烯套管。塑料外壳具有较强的耐腐蚀性,但存在老化开裂问题。2) 转向块防护。转向块的混凝土结构,应该是局部轴承设计,承担横向和纵向集中力来确保由于内部的微裂纹而不会影响耐久性的体外预应力转向块; 严把质量关,以确保该处混凝土的密度和强度,确保保护层的厚度。3) 锚具防护。这就要求锚具必须达到充分防锈和防火保护,值得注意的是,无论什么类型的锚都应该充分考虑诸如是否更换索、索力调整的可能性等,也就是说应该充分考虑其应具有的功能。可以说,体外预应力技术是解决混凝土结构耐久性问题的一个重要措施,具有体内预应力混凝土难以相比的优势。此外,施工现场清洁,减少了城市污染,对现有交通影响小。所以在公路桥梁工程中可以大力推广使用体外预应力技术,以进一步推广该技术的发展。

三、体外预应力技术的应用前景

体外预应力技术经过几十年的工程实践和不断研究,现如今已属于一种比较成熟的工程技术。它的使用也给施工企业带来了良好的经济效益和社会效益。这些研究成果在多项重大、有影响的工程中得到应用。就体外预应力技术在公路桥梁加固中的实践表明: 它不仅可以大大减轻桥梁的重量,减少箱梁腹板尺寸,还能够在桥梁设计和施工中降低桥梁下部工程量,节约混凝土的用量,大大降低了基础建造的费用,这也充分说明了体外预应力技术的经济性。随着预应力结构的不断发展,体外预应力得到了极大完善,在今后的发展中,还将不断强化、不断超越。可以说,体外预应力技术发展到今天已日趋完善,它完全可以作为新建结构的一种可供选择且具有较强竞争力的方案。
概括起来,体外预应力技术的发展趋势大致有四个: 第一,虽说兼有高强度和低重度的混凝土的研究进展缓慢,但现已受到各国的重视,从长远来看,高强度和高性能混凝土材料的应用将成为现代预应力混凝土今后发展的一个重要方向。第二,锚固体系将得到完善,预应力吨位可根据实际需要在指定范围内任意选用。第三,预应力筋的材料性能将得到改进。近年来,虽然目前各种纤维加劲塑料预应力筋( FRP) 仍处于研究使用阶段,但其发展前景仍是十分广阔的。第四,体外预应力施工将向专业化、工业化方向发展,实现施工工艺的标准化管理和自动化控制。综上所述,随着今后技术的发展,体外预应力结构将是当前世界上一个十分重要的结构,前景十分广阔。
四、结语
体外预应力技术正以其鲜明的技术特性和优越性,广泛应用于公路桥梁工程等其他方面中。我国目前正在加大公路桥梁建设的力度,从而也为体外预应力技术的应用及推广提供了很大的机遇。可以说,大力推广及应用体外预应力技术,将会促使出现一些新型的桥梁结构,更好地满足使用功能和新的承载条件的要求,这也必将使我国公路桥梁建设的国际竞争力得到很大提高,从而促进我国公路桥梁建设水平的进一步迅速发展。
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