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(河北省邢台市水利工程处 河北邢台 054000)
摘 要：公路桥梁结构中通过施加预应力不仅可以有效地提高受力构件的刚度、抗性以及弹性,而且还能够减少混凝土的用量,降低公路桥梁的重量以及建筑成本.因此本文对公路桥梁施工中的预应力技术进行探析.
关键词：公路桥梁 预应力技术
中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2012)08(a)-0118-01
1.公路桥梁施工中预应力技术的应用
预应力是在公路桥梁建设当中的一项革命性技术,主要原理是在公路桥梁承受外部荷载之前,先施加一定程度的预压应力.这样一来,当公路桥梁受到外力荷载作用产生形变时,预压应力就会提供一个反向的支撑作用,从而抵消外部荷载.可以说预应力是给公路桥梁提供的一种保护作用,通过预应力不仅能够提高受力构件的刚性、抗性以及弹性,避免公路桥梁的主要受力部位发生形变而产生破损,影响正常使用,而且还能够有效地减少混凝土的用量,降低公路桥梁的重量以及建筑成本.伴随着我国建筑材料以及机械工业的不断进步,预应力技术的应用也日趋成熟,发展到现在已经成为公路桥梁的主要结构形式之一.以下就对公路桥梁施工中的预应力技术应用进行具体分析：
1.1 预应力在混凝土空心板中的应用
混凝土空心板是一种横截面为多道圆孔的一种建筑材料,具有重量轻、便于安装和运输等特点,混凝土空心板在小跨径公路桥梁中的应用最为普遍.通常情况下,当公路桥梁跨径16～25m时,采用先张法张拉单根低松弛度的钢绞线；后张法则使用扁锚或者群锚中等张拉吨位.
1.2 预应力在混凝土T型梁中的应用
T型梁是公路桥梁常用的简支梁一种型式,其横截面积为T型,T型梁上部横端称为翼缘,竖端称为梁肋,其中翼缘是外力荷载的主要承受区域,可以通过施加预压应力的形式提供反向拉力.当桥梁的跨径为20～25m时,采用先张法张拉高强度、低松弛钢绞线；后张法则使用群锚中等张拉吨位.
1.3 预应力在混凝土箱梁中的应用
箱梁的内部为空心状,在梁的上部同样有翼缘,根据箱体数量不同可以分为单箱梁、多箱梁等,根据制作材料可以分为混凝土箱梁以及钢板箱梁等,其中混凝土箱梁又分为现浇箱梁和预制箱梁.当混凝土箱梁跨径为40～60m时,需要配置横向和纵向双向预应力钢绞线,采用先张法张拉高强度、低松弛钢绞线；后张法则使用群锚中等张拉吨位.当混凝土箱梁悬臂板的长度在4.0m以上时,需要使用扁锚3～5根钢绞线为一束箱梁的施工方法.当混凝土箱梁跨径70～200m的大跨径连续桥梁中,采用变截面箱梁,此时需要给桥梁配置纵向预应力、竖向预应力以及横向预应力钢绞线,因此也成为大跨径三向预应力混凝土桥.
2.预应力的施工工艺
公路桥梁施工中预应力的施工工艺主要可以分为确定钢绞线的空间位置、钢绞线下料与穿束、张拉钢绞线三个部分.为了能够提升预应力的技术含量,使其在公路桥梁施工中的应用更加规范、合理,在此需要对预应力的施工工艺进行详细分析.
2.1 确定钢绞线的空间位置
公路桥梁的预应力主要在受拉区张拉钢绞线的方式提供反向压应力,因此钢绞线的空间位置就直接决定着桥梁受力的稳定性以及合理性.通常是按照锚固端部横梁、转向横助以及墩顶导向槽的施工这三部分确定了钢绞线的空间位置,由该索形以及张拉应力决定了等效荷载的大小.
2.2 钢绞线下料与穿束
在进行钢绞线下料时,首先需要对钢绞线进行严格的质量检测,只有检测通过的产品才能进入施工现场,严禁使用质量不达标或者是存在严重安全隐患的钢绞线,然后再根据确定好的钢绞线位置进行下料,长度应该满足预应力筋设计的尺寸以及张拉需要.后张法的预应力筋管道一般使用金属波纹管或者塑料波纹管制成,当公路桥梁跨径16～25m的空心板时可以采用金属波纹管,当跨径大于25m的连续箱梁结构时可以采用塑料波纹管.穿束过程中需要对钢绞线进行标号然后采用单根穿索的方法,避免在穿束过程中产生缠绕现象影响预应力的效果.
2.3 张拉钢绞线
为了使钢绞线在张拉过程中受力均衡,采用两端对称同时张拉的方法,张拉过程可以分为预紧、高应力张拉两部分.其中预紧是指在正式进入张拉之前,需要对钢绞线进行预紧张拉,以便使其能够从原先的松散状态平稳过渡到拉紧后的顺直状态并且不会产生错位现象,通常情况下采用15%的张拉力进行预紧；高应力张拉则是通过专用的张拉设备对钢绞线进行最终拉紧,在高应力时张拉力大小以及钢绞线伸长值的大小都必须有设计单位给出,确保张拉到位.
2.4 预应力混凝土孔道摩擦系数计算
张拉预应力筋的过程中,钢绞线与孔道之间由于摩擦会造成一部分应力损失,施工前要通过计算求出其损失量,进而控制钢绞线的张拉力,损失量可以通过以下公式进行计算：
式中Fx代表距离张拉端x处钢筋束的内应力；Fa代表张拉端的张拉力；θ代表张拉端到x处钢筋束的转角；μ代表曲线形预应力钢筋束与管道间的摩擦系数；k代表管道每米局部偏差对摩擦的影响系数.由此可以看出,影响预应力筋张拉力的主要因素是曲线形预应力钢筋束与管道间的摩擦系数以及管道每米局部偏差对摩擦的影响系数.当μ＝0.35,k＝0.003rad/m时,通过上式计算出应力损失量为0.000857rad/m,当使用直线配筋并且严格按照计划进行施工时,管道每米局部偏差对摩擦的影响系数可以忽略不仅,因此摩擦损失主要是与曲线形预应力钢筋束与管道间的摩擦系数有关.因此在计算预应力筋的张拉力时,需要重视摩擦系数的影响,例如采用低摩擦性波纹管,在预应力筋和管道之间涂抹聚四氯乙烯等润滑材料等.
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3.结语
综上所述,预应力主要是对公路和桥梁的主要受力部位施加预压应力,从而能够改善公路桥梁的结构性能.随着材料科学以及建筑工艺的不断发展,预应力技术在公路桥梁施工中的应用也日趋成熟,使公路梁桥在结构受力、使用功能和适应环境等方面表现出更加论文范文的性能.
参考文献
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总结：本文是一篇关于预应力桥梁论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。
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