郝平元 張立娟
【摘要】公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)改變了以往的傳統(tǒng)橋梁建設(shè)施工技術(shù),使得公路橋梁在各方面性能都得到了提高,包括承重能力,抗壓抗洪抗震能力以及自重方面等等。因此,本文就我國的公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)進行分析探討,希望其技術(shù)得到更進一步的提升。
【關(guān)鍵詞】公路橋梁施工;預(yù)應(yīng)力;技術(shù)
在公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用,更加準(zhǔn)確的保障了橋梁的安全性,降低了公路橋梁事故的發(fā)生概率,為行車提供了更高的安全保障。
1、預(yù)應(yīng)力技術(shù)的介紹
預(yù)應(yīng)力技術(shù)最早用于混凝土施工工程中,為了盡量減少鋼筋混凝土中粘結(jié)處的裂縫過早出現(xiàn),設(shè)法在混凝土結(jié)構(gòu)承受荷載之前,通過施加外力,使得混凝土構(gòu)件產(chǎn)生的拉應(yīng)力變小,甚至使得混凝土處于壓應(yīng)力狀態(tài),這樣便消除混凝土抗拉強度的不足,發(fā)揮其抗壓性能的優(yōu)勢。公路橋梁建設(shè)中,延長混凝土構(gòu)件受拉區(qū)的開裂問題,避免了使用較高強度混凝土與高強度的鋼材這種組合。且結(jié)構(gòu)物的預(yù)應(yīng)力混凝土因為內(nèi)部裂紋較少而具有良好的抗?jié)B性能,還兼具強度高、剛度大的特點。不僅如此,預(yù)應(yīng)力混凝土較小的自重有利于橋梁建筑的美觀設(shè)計。
2、預(yù)應(yīng)力在公路橋梁施工中的應(yīng)用
2.1預(yù)應(yīng)力效應(yīng)分析
在預(yù)應(yīng)力混凝土施工實踐中,首先假定預(yù)應(yīng)力鋼筋的分布圖,然后對整體所能承受的極限狀態(tài)進行應(yīng)力分析,詳細檢查各截面應(yīng)力的具體狀態(tài),當(dāng)其不能滿足施工實際要求時,應(yīng)當(dāng)改變鋼筋的分布,以求設(shè)計出能夠滿足應(yīng)力的有效分布圖,即預(yù)應(yīng)力筋、錨具和體系設(shè)計都取決于效應(yīng)的分析。在損失方面主要包括瞬間損失與后期損失兩種。
2.2預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用
混凝土裂縫是常見的質(zhì)量通病,尤其是在大型公路橋梁施工中極容易出現(xiàn)混凝土裂縫。將預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用到鋼筋混凝土當(dāng)中,可以避免出現(xiàn)裂縫,而且效果顯著。預(yù)應(yīng)力的集中應(yīng)用是在公路橋梁混凝土的構(gòu)建和結(jié)構(gòu)使用之前,將受拉區(qū)的混凝土施壓,在進行混凝土鋼筋的張拉后,鋼筋通過自身的回縮,讓受拉區(qū)能預(yù)先感受到鋼筋施加的壓力。
2.3預(yù)應(yīng)力技術(shù)在混凝土路面的應(yīng)用
公路橋梁預(yù)應(yīng)力技術(shù)在混凝土路面的應(yīng)用,其原理大致和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用相似,都是依靠預(yù)應(yīng)力鋼筋的配置對路面混凝土進行相關(guān)約束,使得路面延緩出現(xiàn)裂縫,甚至不出現(xiàn)裂縫。運用好混凝土路面的預(yù)應(yīng)力技術(shù),前期準(zhǔn)備工作必不可少,路面交通荷載力、溫度、濕度、摩擦約束等都要進行深入探討,防止在施工期間出現(xiàn)收縮裂縫。這一技術(shù)在目前項目建設(shè)中已日趨成熟。
3、預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工工藝
3.1鋼絞線的位置
公路橋梁工程建設(shè)施工過程中,鋼絞線的位置主要由橫梁端部的橫肋與墩頂?shù)膶?dǎo)向槽共同決定著,而且索形、張拉應(yīng)力的大小決定著其極限荷載。在實際施工過程中,若橫梁端部橫肋或者墩頂?shù)膶?dǎo)向槽存在著一定偏差,則就會導(dǎo)致鋼絞線承受巨大的擠壓應(yīng)力?;诖?,實踐中我們經(jīng)常對錨端部的橫梁錨墊板以及墩頂預(yù)埋處予以事先明確,嚴(yán)格按照施工設(shè)計圖的要求,對橫肋和墩頂?shù)膶?dǎo)向槽進行制作。在此過程中,一定要注意保持端部位置的平整度,并且要對彎折位置曲率半徑加強維護。實踐證明,只有通過該施工工藝,才能保障鋼絞線張拉過程中不會受到端部的卡滑或者擠壓。
3.2穿索與下料
在公路橋梁加固施工過程中,對鋼管以及錨墊板實施灌漿是必不可少的,但該過程中經(jīng)常會出現(xiàn)粘結(jié)段?;诖耍阡摻g線下料的同時,要對該粘結(jié)段上的PE層和對其上面的油脂進行清理。鋼絞線穿索過程中,除應(yīng)當(dāng)充分地考慮到因鋼絞線的下垂可能會產(chǎn)生的嚴(yán)重影響,同時還要對張拉伸長所產(chǎn)生的影響進行充分的考慮,只有這樣才能保證張拉兩端的伸長一致,才能保證各粘結(jié)段上的粘結(jié)力一樣。
3.3預(yù)應(yīng)力張拉
公路橋梁預(yù)應(yīng)力施工過程中,關(guān)鍵工序在于預(yù)應(yīng)力筋張拉工藝,同時預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的安全性在很大程度上將受到預(yù)應(yīng)力筋影響。就預(yù)應(yīng)力筋的張拉操作實踐來看,張拉之前應(yīng)當(dāng)對實際施工中所需的千斤頂?shù)仍O(shè)備和裝置進行嚴(yán)格的標(biāo)定,一般所使用的油壓表其精密度是0.4級;根據(jù)標(biāo)定值,對千斤頂?shù)幕貧w直線方程推算,以保證張拉強度對應(yīng)的壓力值能夠?qū)崿F(xiàn)合理運算。同時,還要注意對鋼絞線束上的錨具進行合理的安裝。
3.4灌漿
對于后張預(yù)應(yīng)力筋混凝土結(jié)構(gòu)而言,經(jīng)常會產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力筋及混凝土結(jié)構(gòu)問題,同時還可能出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋生銹或者腐蝕等問題,如果不及時采取有效的措施予以處理,則很可能會對預(yù)應(yīng)力混凝土及其結(jié)構(gòu)帶來嚴(yán)重的影響。實際中為有效地解決這一問題,通常采用壓力灌漿的方法進行處理,并對預(yù)應(yīng)力管道與預(yù)應(yīng)力筋之間的孔隙進行有效地填充。一般而言,如果后張預(yù)應(yīng)力筋有出于非水平傾斜狀態(tài),多跨度彎曲狀態(tài),則很可能會導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋受到一定的傷害。如果預(yù)應(yīng)力筋經(jīng)常處于高壓狀態(tài),則其很容易會出現(xiàn)腐蝕或者生銹病害,當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋遭受腐蝕以后,該位置會出現(xiàn)缺損或者斷面現(xiàn)象,進而會對混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性與安全性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。
4、公路橋梁工程預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)要點
4.1支模技術(shù)要點
由于預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁跨度大,因此梁的高度大、自重重,因此支模時,支架的承載力應(yīng)能承受施工中可能出現(xiàn)的最大施工荷載,而且穩(wěn)定性要好。特別是底層的梁模板支撐的地基必須堅實、穩(wěn)定可靠,絕不可發(fā)生沉陷。要考慮到梁在預(yù)應(yīng)力張拉之后產(chǎn)生的反拱可以抵消部分梁的自重產(chǎn)生的撓度,因此,預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁模板的起拱值比普通鋼筋混凝土框架梁要小,一般起拱高度宜為跨度的0.5/1000~1/1000。
4.2波紋管的安放技術(shù)要點
波紋管安裝準(zhǔn)確,對張拉順利,孔道摩擦損失的減少都很重要。安裝前應(yīng)事先按設(shè)計圖紙中,預(yù)應(yīng)力的曲線坐標(biāo),以波紋管底邊為準(zhǔn),在一側(cè)側(cè)模上彈出曲線來,定出波紋管的位置。波紋管的固定,可用鋼筋支架,間距600焊在箍筋上,箍筋下一定要把保護層墊塊墊實、墊牢。波紋管的安裝與坐標(biāo)點允許偏差為豎直向±10mm;水平方向±20mm。
4.3灌漿孔的設(shè)置技術(shù)要點
有粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力,其管道內(nèi)必須灌漿。灌漿需要設(shè)置灌漿孔(或泌水孔),從經(jīng)驗得出設(shè)置泌水孔道的曲線預(yù)應(yīng)力管道的灌漿效果好。一般一根梁上設(shè)三個點為宜,灌漿孔宜設(shè)在低點處,泌水孔可相對高些,灌漿時可使孔道內(nèi)的空氣或水從泌水孔順利排出。在波紋管安裝固定后,用鋼錐在波紋管上鑿孔,再在其上覆蓋海綿墊片與帶嘴的塑料弧形壓板,用鐵絲綁扎牢固,再用塑料管接在嘴上,并將其引出梁面40~60mm。
4.4澆灌混凝土技術(shù)要點
預(yù)應(yīng)力框架梁用的混凝土,其強度等級按設(shè)計要求為C40。在梁的高度在0.8m以內(nèi)時,混凝土的澆筑不要分層進行,如果梁高超過1m則需分層澆筑,在使用插入式振搗器振搗時應(yīng)特別注意振搗棒不得觸及波紋管,防止損壞波紋管而引起漏入水泥漿,堵塞孔道??椎蓝氯瑢ο却┙畹膹埨瓗砝щy,甚至無法張拉;對后穿筋的造成無法穿筋。
5、結(jié)束語
我國的公路橋梁施工中由于預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用,使得公路橋梁的各個方面性能得到了很大的提高,為人們的出行安全帶來了必要的保障。但是,公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)在目前的應(yīng)用中還是存在一點點的缺陷與不足的,需要我們應(yīng)用新的科學(xué)技術(shù)不斷的在實際公路橋梁施工過程中進行改進和完善,使其更加的成熟。
參考文獻
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