吳俊云
【摘要】預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)是目前公路橋梁施工中常用的技術(shù),可以有效提升公路橋梁的穩(wěn)定性和可靠性,延長(zhǎng)其使用壽命,在橋梁加固中發(fā)揮重要作用。本文結(jié)合預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的特點(diǎn),對(duì)其在公路橋梁中的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析和探討。
【關(guān)鍵詞】公路橋梁;預(yù)應(yīng)力施工技術(shù);應(yīng)用
前言:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)的交通運(yùn)輸行業(yè)得到了極大的進(jìn)步,公路、橋梁等交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)步伐不斷加快,對(duì)于其施工質(zhì)量也提出了更高的要求。在公路橋梁施工中,預(yù)應(yīng)力技術(shù)多應(yīng)用于一些施工面積廣、工程量較大的中小型橋梁工程中,可以有效提高橋梁的施工質(zhì)量和穩(wěn)定性,具有非常廣闊的應(yīng)用前景,需要相關(guān)工程技術(shù)人員的重視和推廣。
1.預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的特點(diǎn)
預(yù)應(yīng)力施工技術(shù),多應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu),主要是在混凝土結(jié)構(gòu)承受荷載前,預(yù)先對(duì)其施加一定的壓力,使其能夠在外荷載作用下時(shí)的受拉區(qū)混凝土內(nèi)部,產(chǎn)生相應(yīng)的壓應(yīng)力,從而抵消或者削減外荷載所產(chǎn)生的拉應(yīng)力,使得結(jié)構(gòu)可以在正常使用的情況下,不產(chǎn)生裂縫,或者較晚產(chǎn)生裂縫。從目前的發(fā)展情況看,預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以分為體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)和體內(nèi)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu),前者作用于混凝土結(jié)構(gòu)外部,多用于混凝土結(jié)構(gòu)的維護(hù)和加固,后者作用于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部,一般在施工中普遍應(yīng)用。在公路橋梁工程中,應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù),可以對(duì)橋梁材料的性能進(jìn)行全面充分的挖掘,使得橋梁內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,各個(gè)組件也可以及早適應(yīng)壓力,從而有效提升橋梁的穩(wěn)定性和剛性。
2.公路橋梁預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工技術(shù)
(1)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的預(yù)應(yīng)力筋的張拉
預(yù)應(yīng)力筋的張拉程序應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的要求,并根據(jù)錨具的特性進(jìn)行實(shí)施,一般情況下,后張法張拉按照 0→初應(yīng)力( 0. 1δK)→0. 20δK→0. 75δK→δK→δδK( 錨固) 的順序進(jìn)行張拉,這種張拉方法是根據(jù)束號(hào)從小到大進(jìn)行張拉,如果束號(hào)相同,則先張拉中間,在張拉兩端。在實(shí)際的張拉過程中,必須遵循雙控原則,以張拉控制應(yīng)力為主,對(duì)實(shí)際的拉伸值進(jìn)行校驗(yàn),如果實(shí)際拉伸量與計(jì)算延伸量的偏差超過百分之六,則必須停止張拉,并立即查明原因進(jìn)行整改。另外在采用后張法預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí),所用混凝土強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)要求,如果設(shè)計(jì)中沒有具體要求,混凝土則不應(yīng)低于立方體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值的 75%。
(2)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的封錨
在孔道壓漿之后,需要將錨固端的水泥漿用水沖洗干凈,并把槽口的鑿毛以及多余的鋼絞線切除。在切割鋼絞線時(shí),必須預(yù)留 3 ~5 公分的長(zhǎng)度,并將切割的鋼筋按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行連接、綁扎,從而方便安裝封錨模板。
3.預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在公路橋梁中的應(yīng)用
在公路橋梁工程中,并不是所有的部位都適合使用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù),其應(yīng)用范圍包括以下幾個(gè)方面: ( 1) 受彎構(gòu)件。橋梁整體的結(jié)構(gòu)決定了受彎構(gòu)件的重要地位,可以說,受彎構(gòu)件的施工質(zhì)量直接關(guān)系著整個(gè)公路橋梁工程的施工質(zhì)量。一般情況下,在解決混凝土受彎構(gòu)件的加固問題時(shí),施工人員會(huì)使用碳纖維材料,這種材料的強(qiáng)度較高,而且施工便利,可以有效提升加固部門的強(qiáng)度和剛度。受彎構(gòu)件自身的結(jié)構(gòu)使得其在加固前就存在相應(yīng)的初始應(yīng)力,而混凝土材料本身含有相應(yīng)的壓應(yīng)變和拉應(yīng)變,如果混凝土受到外部壓力的影響,導(dǎo)致其自身的壓應(yīng)變提升到極限值,則受彎構(gòu)件的承載力也會(huì)達(dá)到極限值。在這種情況下,采用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)對(duì)其進(jìn)行加固處理,可以有效提升受彎構(gòu)件的剛度和韌度,從而保障橋梁的施工質(zhì)量。( 2) 多跨連續(xù)梁。在公路橋梁施工中,多跨連續(xù)梁包括兩種不同的形式,即正彎矩區(qū)和負(fù)彎矩區(qū),正彎矩區(qū)是指跨中區(qū)的橋梁,而負(fù)彎矩區(qū)則是指支座區(qū)域。在實(shí)際施工中,如果梁的抗彎載力以及抗剪承載力難以滿足施工設(shè)計(jì)的要求,就必須對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的加固,以保證橋梁工程的質(zhì)量。而如果跨中正彎曲的抗彎承載力難以滿足施工設(shè)計(jì)的要求,同樣需要采用相應(yīng)的加固措施。( 3) 加固工程。橋梁在使用過程中,受各種因素的影響,會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的損傷,影響橋梁的使用安全。為了避免和減緩這種情況,在施工中,需要采取相應(yīng)的加固措施,對(duì)橋梁的主要承載部件進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理,從而提升橋梁自身的承載能力,延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。
在實(shí)際施工應(yīng)用中,預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工工藝主要內(nèi)容包括: ( 1) 下料處理工藝。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在公路橋梁中的應(yīng)用,一般都是采用預(yù)應(yīng)力鋼束的形式,在鋼束預(yù)應(yīng)力張拉結(jié)束前,需要在鋼管和錨墊板中進(jìn)行灌漿,以確保粘結(jié)段的質(zhì)量,對(duì)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行有效固定。不僅如此,在預(yù)應(yīng)力筋下料前,需要對(duì)粘結(jié)段部位的鋼絞線進(jìn)行全面清洗,去除表面的油脂層和 PE 層,保證粘結(jié)的牢固性。對(duì)于施工人員而言,必須結(jié)合設(shè)計(jì)要求,對(duì)粘結(jié)段的長(zhǎng)度和位置進(jìn)行合理控制,避免在施工過程中出現(xiàn)錯(cuò)位的情況。另外,在對(duì)鋼絞線進(jìn)行穿束的過程中,一方面,要對(duì)鋼絞線下垂所造成的影響進(jìn)行認(rèn)真分析,另一方面,要充分考慮鋼絞線張拉伸長(zhǎng)所帶來的影響,保證預(yù)應(yīng)力筋兩端粘結(jié)段的粘結(jié)力大致處于相同的水平。( 2) 穿索工藝。在公路橋梁預(yù)應(yīng)力施工的過程中,需要將預(yù)應(yīng)力筋的長(zhǎng)度被控制在 150m 以上,而且在穿索時(shí),需要從墩頂導(dǎo)向槽和跨中轉(zhuǎn)向裝置中穿過,以確保穿索的合理性和質(zhì)量。但是,要想將12 根鋼絞線全部穿過箱梁,是非常困難的。因此,在穿索過程中,應(yīng)該采取逐根穿索的方法,盡量確保鋼絞線的整齊排列,避免雜亂交叉的情況。在穿索前,應(yīng)該對(duì)鋼絞線、錨板孔等進(jìn)行編號(hào),以確保穿索有序進(jìn)行,不僅如此,施工過程中應(yīng)該加強(qiáng)管理和控制,根據(jù)鋼絞線的具體位置,采取必要的限制措施,避免出現(xiàn)鋼絞線相互纏繞的現(xiàn)象。( 3) 壓漿施工工藝。在預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿索完成后,通常情況下,會(huì)采用局部粘結(jié)的方法,對(duì)體外錨索進(jìn)行固定,避免其出現(xiàn)移動(dòng)的情況。一般來說,在壓漿施工中,需要在保證壓漿密實(shí)度的基礎(chǔ)上,采取合理有效的措施,將粘結(jié)段的粘結(jié)力保持在設(shè)計(jì)規(guī)定的范圍,即張拉力的 108% 以上,確保錨固的強(qiáng)度和質(zhì)量。對(duì)于整個(gè)公路橋梁預(yù)應(yīng)力工程的施工而言,壓漿施工屬于一道極其關(guān)鍵的施工工序,需要首先按照 1∶ 1 的模型進(jìn)行試驗(yàn),然后才能進(jìn)行正式的施工。壓漿施工通常需要在預(yù)應(yīng)力張拉結(jié)束后的 24h 內(nèi)進(jìn)行,而且為了保證壓漿的均勻性和質(zhì)量,應(yīng)該盡量使用手動(dòng)壓漿機(jī)。在施工過程中,要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理工作,對(duì)壓漿施工的流程進(jìn)行有效控制,取得最佳的施工效果。
4.結(jié)束語(yǔ)
總而言之,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)下,我國(guó)的公路交通運(yùn)輸行業(yè)得到了飛速發(fā)展,公路橋梁的數(shù)量不斷增加,預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在公路橋梁中的應(yīng)用也日益廣泛。在實(shí)際施工過程中,施工人員需要加強(qiáng)管理工作,結(jié)合工程的實(shí)際情況,對(duì)潛在的問題進(jìn)行及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決,消除橋梁工程中存在的質(zhì)量隱患,確保工程的施工質(zhì)量。從目前的應(yīng)用情況看,預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)還存在著一定的不足和問題,如施工流程相對(duì)復(fù)雜,對(duì)于施工技術(shù)要求較高等,需要施工人員的重視,不斷提升自身的專業(yè)技能,確保橋梁性能的全面發(fā)揮。
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