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預(yù)應(yīng)力技術(shù)道路橋梁工程論文

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預(yù)應(yīng)力技術(shù)道路橋梁工程論文

1在道路橋梁工程中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的原因

道路橋梁工程混凝土結(jié)構(gòu)中,預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以在混凝土結(jié)構(gòu)承受實際荷載之前,預(yù)先對其施加壓力,使其在外荷載作用時的受拉區(qū)混凝土內(nèi)力產(chǎn)生壓應(yīng)力,用以抵消或減小外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力,從而使得結(jié)構(gòu)在正常使用的情況下不產(chǎn)生裂縫或者裂得比較晚。在機械結(jié)構(gòu)中,可以預(yù)先使其產(chǎn)生應(yīng)力,提高構(gòu)造本身剛性,減少振動和彈性變形,改善受拉模塊的彈性強度,使原本的抗性更強。在道路橋梁施工中,運用預(yù)應(yīng)力技術(shù)增強混凝土和鋼材的強度,可進而增強混凝土構(gòu)件的抗抗?jié)B的強度、剛性和抗剪力,從而節(jié)約工程施工的材料,提高道路橋梁工程施工的質(zhì)量,降低工程的成本以及延長橋梁的使用壽命。

2預(yù)應(yīng)力技術(shù)的重要作用

(1)提高混凝土構(gòu)件對內(nèi)應(yīng)力的承受力在道路橋梁的混凝土構(gòu)件中,混凝土構(gòu)件側(cè)面荷載的承受力比較薄弱,容易導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫、變形,影響工程的質(zhì)量。采用預(yù)應(yīng)力技術(shù),改善碳纖維貼片和混凝土構(gòu)件,可以提高承彎構(gòu)件的剛度,改善混凝土側(cè)向壓力的耐受能力,較少構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的可能性,進而提高道路工程施工的質(zhì)量。

(2)提高承重構(gòu)件的承載力承重構(gòu)件是道路橋梁工程建設(shè)的基礎(chǔ)。因此,做好承重構(gòu)件的施工工作具有重要作用。運用預(yù)應(yīng)力技術(shù)對承重構(gòu)件進行適當(dāng)?shù)奶幚恚淖兂兄貥?gòu)件內(nèi)部受壓的拉應(yīng)力,減少構(gòu)件的拉應(yīng)變和壓應(yīng)變,提升承重構(gòu)件的整體強度,可以有效地保證道路橋梁工程高質(zhì)量建設(shè)。

(3)延長道路橋梁的使用壽命在道路橋梁的施工中,通過預(yù)應(yīng)力技術(shù)對路面進行預(yù)先構(gòu)筑:

①混凝土構(gòu)件中,預(yù)先對其施加壓力,使其在外荷載作用時的受拉區(qū)混凝土內(nèi)力產(chǎn)生壓應(yīng)力,用以抵消或減小外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力,使結(jié)構(gòu)在正常使用的情況下不產(chǎn)生裂縫或者裂得比較晚;

②在機械構(gòu)件中,預(yù)先使其產(chǎn)生應(yīng)力,提高構(gòu)造本身剛性,減少振動和彈性變形,改善受拉模塊的彈性強度,使原本的抗性更強。通過改變混凝土構(gòu)件和機械構(gòu)件來改善橋面的剛度和強度,提高橋面的承載力和抗變形能力,保證道路橋梁工程的施工質(zhì)量,延長道路橋面的使用壽命。

3道路橋梁工程中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)

3.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)

通常情況下,鋼筋混凝土容易出現(xiàn)裂縫。在鋼筋混凝土中運用預(yù)應(yīng)力技術(shù),即在鋼筋混凝土構(gòu)件中使用加載線,向其受拉區(qū)的混凝土進行鋼筋張拉,預(yù)先施加一定的壓力。混凝土構(gòu)件受到外荷載力所施加的拉力后,會先消受拉區(qū)的混凝土中預(yù)先承受的壓力,然后再受其他方面的拉力,從而有效地控制混凝土的伸長,減少鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫。

3.2碳纖維片預(yù)應(yīng)力技術(shù)

碳纖維具有許多優(yōu)良的性能,具體如下:

(1)軸向強度和模量高、密度低、比性能高、無蠕變;

(2)非氧化環(huán)境下耐超高溫,耐疲勞性好;

(3)比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性;

(4)耐腐蝕性好,X射線透過性好等。碳纖維兼具碳材料強抗拉力和纖維柔軟可加工性兩大特征,是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料。在道路橋梁工程中把預(yù)應(yīng)力技術(shù)運用到碳纖維片中,可以充分地發(fā)揮碳纖維的強抗拉性,提高道路橋梁的混凝土梁的相關(guān)性能,進而提高道路橋梁的工程質(zhì)量。

3.3混凝土路面工程中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)

對混凝土路面所用的混凝土構(gòu)件和鋼筋構(gòu)件等采用預(yù)應(yīng)力技術(shù),對路面進行相對的約束,可提高橋面的承載力和抗變形能力,進而提高整個道路路面的工程質(zhì)量,保證道路橋梁工程的施工質(zhì)量,延長道路橋面的使用壽命。

4預(yù)應(yīng)力技術(shù)存在的問題

在道路橋梁施工中,運用預(yù)應(yīng)力技術(shù)增強混凝土和鋼材的強度,進而增強混凝土構(gòu)件的抗裂抗?jié)B的強度、剛性和抗剪力,可有效節(jié)約工程施工材料,提高道路橋梁工程施工的質(zhì)量,降低工程的成本,提高道路工程的質(zhì)量,延長橋梁的使用壽命。盡管如此,仍存在著一些問題。

(1)鋼筋管道堵塞問題在混凝土的澆筑過程中,可能會由于操作不當(dāng)、時間把握不準以及不能及時地跟進保護等因素導(dǎo)致混凝土不能順利地穿過預(yù)應(yīng)力鋼筋,造成混凝土質(zhì)量不能達標,影響道路橋梁工程施工。

(2)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件在張拉前出現(xiàn)裂縫混凝土收縮應(yīng)力和溫差應(yīng)力的改變會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。再者,季節(jié)的變化、溫度濕度的改變都有可能使預(yù)應(yīng)力構(gòu)件產(chǎn)生裂縫。

(3)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件張拉力的失控預(yù)應(yīng)力的施工主要靠人為操作,如果施工作業(yè)不規(guī)范,預(yù)應(yīng)力張拉力控制不當(dāng),就會造成橋梁的質(zhì)量問題,影響整個道路橋梁工程建設(shè)。

5解決預(yù)應(yīng)力技術(shù)問題的措施

5.1鋼筋管道堵塞問題的解決措施

(1)應(yīng)先提高施工人員的綜合素質(zhì),避免因操作不當(dāng)引起的鋼筋管道堵塞問題。

(2)為預(yù)防管道堵塞問題的產(chǎn)生,在施工之前仔細檢查波紋管的質(zhì)量,確定波紋管的安裝位置,做好各方面的檢查工作。

(3)當(dāng)出現(xiàn)鋼筋管道堵塞問題的時候,應(yīng)及時將有問題的鋼管替換下來。

5.2預(yù)應(yīng)力構(gòu)件張拉出現(xiàn)裂縫的解決措施

由于道路橋梁施工為戶外作業(yè),不能保持一個常溫的工作環(huán)境。針對這個問題最主要的措施就是控制好溫度和濕度,保證預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的預(yù)制質(zhì)量。在夏季施工時,可以用涼水來化熱水泥;在冬季溫度低的時候應(yīng)做好保溫措施,保證構(gòu)件不因為熱脹冷縮產(chǎn)生裂縫。

5.3應(yīng)力構(gòu)件張拉力失控的解決措施

提高施工人員的專業(yè)技能和業(yè)務(wù)素質(zhì),嚴格按照規(guī)范進行施工,保證張拉作業(yè)采用預(yù)應(yīng)力筋伸長量和張拉力雙重控制,保證預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的質(zhì)量。

6結(jié)語

綜上所述,盡管預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工中應(yīng)用時難免會出現(xiàn)有一些問題,但該技術(shù)的應(yīng)用可以節(jié)省施工材料、減小混凝土梁主拉應(yīng)力,再者其具有安裝簡單、可靠安全等優(yōu)勢。因此,在道理橋梁工程中合理地應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù),可有效提高道路橋梁工程建設(shè)的質(zhì)量。

作者:劉善文 單位:中鐵航空港集團第一工程有限公司