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体外预应力技术在桥梁加固中应用的思考

2016-11-19闫强秦冰冰孟凡镇

科技创新与应用 2016年4期
关键词:应用思考

闫强 秦冰冰 孟凡镇

摘 要:进入21世纪以来,我国进入了一个全新的建设发展时期,因此,施工建设交通项目成为了一项重要的工作。桥梁工程加固技术是确保其能够被长期应用的重要保证,对应的,体外预应力技术在对桥梁进行加固的过程中效果非常明显,所以,在实际施工中,应该积极的进行借鉴与应用。

关键词:体外预应力技术;桥梁加固;应用思考

桥梁工程是我们国家一项基本的工程建设项目之一,在促进经济发展,推动社会建设方面具有重要的意义。但是,随着桥梁工程被长期的应用,对其稳定性就提出了较高的要求,因此,为了对桥梁进行高效地加固,下文就对体外预应力技术在其中的应用进行了阐述,进而为有关单位及工作人员在实际工作中提供一定的借鉴作用。

1 该技术的相关阐述

从后张预应力体系中将体外预应力技术分支了出来,为无粘结技术中非常关键的一种。它能够有效的张拉位于混凝土截面以外的预应力筋,利用转向块和体外端部锚具向着混凝土结构中传递预应力。体外预应力技术由于其自身重量轻,预应力筋维护、更换方便,应力变化幅度和预应力损失程度小,并且,施工工期短,混凝土耐久性强,质量优越。因此,在混凝土桥梁结构中已经广泛的应用了此项技术进行加固处理。该技术的概念:体外预应力指的是将一定的预应力施加到承载桥梁结构的本体之外。设计的过程中,只在桥梁结构的本体内堆钢束锚固区域进行设置,在桥梁结构的体外或者体内设计转向块。由浆体、转向块、锚固体系和预应力管道一同构成了体外预应力体系。

2 技术的优越性分析

混凝土这种材料性质比较脆弱,具有强度高、抗压性的特征,然而,有着较低的抗弯强度和抗拉强度。混凝土受弯或者受拉,尽管拉应力作用不大,也会出现开裂的可能。一般的结构,例如板和梁,通常在受弯的状态下存在,一般在没有很大的弯拉应力作用在钢筋上时,就会有裂缝出现在弯拉区,严重时钢筋会裸漏在外从而被腐蚀。所以,为了在有效加固桥梁的基础上,避免上述情况的出现,就需要对此类桥梁进行体外预应力技术的应用。这种技术,能够显著的提升桥梁的性能,实际效果如下:首先,将桥梁主体的承载力提升,对力的分布状态进行了改善。通过将预应力施加到梁的下部,对梁上部荷载产生的作用进行抵消平衡处理,进而大幅度地降低拉应力;其次,提高刚度,减小梁体的变形,将扰度进一步缩小,这样更有利于上部车辆的行车舒适与安全。此外,挠度的减小对梁体的裂缝状况有明显的改善,从而将桥梁结构的整体性能够有效的提升;另外,可以对钢绞线进行较灵活的调换,更加适应于以后更优的加固处理方案。在对桥梁工程加固时,利用对合理的转向系统和锚固系统进行选择,提升张拉的次数,进而确保车辆能够安全的行驶。

3 具体的应用情况阐述

3.1 具体的加固方法分析

3.1.1 纵向施工法。纵向张拉法,就是将一定的预应力施加到桥梁中,等同于横向张拉法,将预应力拉杆钢筋布置在底部,弯起钢筋的两端,然后,在梁的顶板或者腹板上进行锚固处理,接下来顺着顶梁或者底梁完成纵向的张拉,因此,在降低梁的剪力上必然发挥一定的作用,进而将桥梁的抗剪力能力提升。

3.1.2 横向张拉法。通常有较小的距离存在于桥梁两端时,可以对这种方法进行应用,主要的施工方法为:将拉杆在桥底两侧设置出来,这样,就会有一定的预应力存在于梁体内部,进而对额外的重力进行支撑,将桥梁的安全性进行有效的提升。在两端的任何一头拉近拉杆并弯起,将U形锚固板和拉杆焊接到一起。

3.1.3 竖向顶撑法。将U形的刚锚固板设置在梁端底部,就是这种施工方法。实际的操作方法是:将粗钢筋拉杆沿着梁的底部设置出来,在锚固板上焊接焊接拉杆的两端,将张紧夹具设置在跨中或者梁跨径的1/4处,并且,在梁腹板的承托架上进行安装,进而将一定的预应力为钢筋拉杆提供出来,在一定的设计要求范围内控制了钢筋拉杆的预应力之后,将梁地面和钢筋拉杆用钢筋混凝土砌块进行稳固处理,这样就能够有效的稳固钢筋拉杆,而且,将张拉力有效的保持在一个合理的范围之内,在完成了固定环节以后,可以拆除掉承托架和张紧夹,防锈处理钢筋拉杆。实际上,不管是对何种方法进行使用,对于裸漏在外的机构都应该予以关注,一旦有锈蚀的情况出现在其中,就会对加固的效果带来影响,所以,不但要依据相关的规范进行加固处理,对于一些重要的结构,还应该定期的进行监测,将桥体的安全性有效的更提升上来。

3.2 体外预应力的构成分析

3.2.1 管道施工。通常有一层管道包裹在钢绞线的外部,用来防控外界因素的影响,这样可以将预应力索的强度加以提升。可以用钢材材料制作管道,在对管道进行包裹前,应该将防腐有机材料涂抹到钢绞线上。在实际施工中,要将管道加设到混凝土梁内部,然后,按照管道對钢绞线完成锚固处理。

3.2.2 灌浆施工。在所要加固桥梁材料特征的基础上,要对适合的灌浆材料进行选择,通常而言,会较为广泛的应用水泥砂浆。而当结构完全无粘结或者稍有离散的情况下,应该应用油脂等非刚性材料,一旦在桥梁加固中有多次张拉要求时,油脂可以减少相互间的摩擦,对拉伸的材料能够有效的进行更换。

3.2.3 具体的施工工艺分析

在桥梁加固中体外预应力技术的应用已经相当广泛,尤其是在梁式桥梁的加固中更适合使用这项技术。具体的加固原理为:通过将一定的预应力施加到梁下部,使梁体上拱,对上部的压力进行抵消平衡,将挠度降低,进而将承载力有效的提升上来。按照不同的施工细节,可以这样进行施工:

第一,将一定的预应力通过拉杆施加到梁体上(前提要求是梁体下方需要有较大的空间来对拉杆进行安装)。实际施工中,应该按照一定的需要,对纵向或者横向的方式进行选择,对拉杆的收缩方向和位置进行改变,是这两种方法的主要区别所在。在此前提下,需要进行合理的应用与选择。

第二,在梁体的上部施加一定的预应力。可以对钢丝索、锚垫板和箍圈等施工材料进行选择。对钢束进行固定是使用箍圈的主要目的,连接梁体两端的抛物线是此时钢束的基本形状。主要的锚固方式为:在T型梁翼缘板将预应力索穿过去,然后向着梁顶进行延伸完成锚固处理。

4 结束语

综上所述,(1)具有高度的灵活性是体外预应力技术的基本特

特征,同以前的桥梁加固方法进行比较,这种加固技术在改善结构应力状况、提升结构安全性,都发挥巨大的作用。(2)体外预应力筋加固技术对桥梁进行加固时有着非常明显的优越性,例如在较短的施工工期,较少的人力和资金投入情况下。(3)在加固的时候对交通情况不带来影响的基本情况,加固方式灵活、能够全梁加固,对原桥结构伤害不大。

因此,在实际施工中相关施工单位应该积极借鉴及应用该技术,为促进我国桥梁工程发展打下良好基础。

参考文献

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[2]陈文峰,卢哲安.公路桥梁上部结构加固方案综述[J].国外建材科技,2005(3).

[3]何思慧,黄均兆.主动加固简支T梁设计与施工实践[J].广东公路交通,2009(4).

[4]孙家庆.体外预应力技术在桥梁加固中应用的思考[J].施工技术,2013(8).

[5]曲德超.钢筋混凝土连续弯梁桥体外预应力加固研究[J].哈尔滨工业大学学报,2013(9).

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