李 程
(山西王城高速公路有限公司,山西 太原 030006)
所有工程結(jié)構(gòu)均會受到一定的外力作用,廣義上預(yù)應(yīng)力是指在結(jié)構(gòu)還沒有受到外力作用的情況下,人工對結(jié)構(gòu)預(yù)受力位置進行施壓處理。人工所施加的壓力便屬于預(yù)應(yīng)力,這樣能夠顯著改善結(jié)構(gòu)抵抗外力的性能。橋梁工程中涉及的預(yù)應(yīng)力技術(shù)很多情況下是應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)之中,從而有效的提升結(jié)構(gòu)耐壓力以及承載力,確保結(jié)構(gòu)可以承受不同方向上的壓力作用。在社會與經(jīng)濟不斷發(fā)展的過程中,橋梁工程建設(shè)數(shù)量逐漸增加,橋梁工程的質(zhì)量要求也更加嚴格。在橋梁之中通過預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用,能夠有效的提升橋梁的質(zhì)量,確保橋梁結(jié)構(gòu)能夠發(fā)揮更為優(yōu)良的性能,并且還能夠顯著的減少建筑材料使用數(shù)量,確保結(jié)構(gòu)的自重有所減少,防止橋梁出現(xiàn)裂縫問題,從而有效提升橋梁的負載數(shù)量。
在箱梁結(jié)構(gòu)之中,將箱梁內(nèi)部的鋼絞線進行張拉處理,確保結(jié)構(gòu)擁有一定的預(yù)應(yīng)力作用,從而能夠有效抵消外界載荷對箱梁的應(yīng)力作用,這樣不僅能夠有效提升箱梁結(jié)構(gòu)的承載性能,同時還能夠有效控制箱梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形以及裂縫,有利于箱梁結(jié)構(gòu)整體性能的提升。進行預(yù)應(yīng)力箱梁施工的過程中,要求施工人員應(yīng)當依照設(shè)計圖紙以及標準要求進行嚴格施工,確保鋼筋焊接工序以及下料工序均能夠依據(jù)規(guī)范進行,這樣才能保證預(yù)應(yīng)力箱梁的施工質(zhì)量。
預(yù)應(yīng)力空心板和普通的空心板對比而言,其跨度更大,而且承載能力更強,即有優(yōu)良的抗?jié)B以及抗震性能。一般情況下,若是工程的跨度在16 m~25 m情況下,此時應(yīng)用普通空心板結(jié)構(gòu)由于跨度較大,空心板的承載性能較差,導致空心板不能滿足承載要求,此時便能夠應(yīng)用混凝土空心板。但是,在30 m~35 m的范圍之內(nèi),預(yù)應(yīng)力空心板結(jié)構(gòu)自身承載能力將隨著跨度的不斷增加而有所降低,因此,在實際的應(yīng)用過程中,應(yīng)當確??招陌褰Y(jié)構(gòu)的跨度控制在25 m范圍之中。
預(yù)應(yīng)力技術(shù)在受彎構(gòu)件中的應(yīng)用主要是將碳纖維片材粘貼在受彎構(gòu)件表面位置,這樣能夠確?;炷两Y(jié)構(gòu)的硬度進一步增加,其屬于非常特殊的一種加固方法。進行碳纖維材料粘結(jié)的過程中,通過應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù),能夠確保碳纖維具有更強的性能,此種技術(shù)主要是應(yīng)用在一些較易出現(xiàn)彎曲的構(gòu)件之中。
通過應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù),還可以對已經(jīng)服役過程中的橋梁工程進一步加固處理,這樣能夠確保橋梁構(gòu)件性能可以進一步強化,并且確保橋梁工程自身壽命進一步增加。進行加固處理的過程中,一般是應(yīng)用體外預(yù)應(yīng)力加固方法,或者是粘貼鋼板方法。橋梁加固過程中主要技術(shù)有外部預(yù)應(yīng)力鋼索加固技術(shù)與下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力拉桿加固技術(shù)。外部預(yù)應(yīng)力鋼索加固方法通常是利用預(yù)應(yīng)力鋼絞線,沿著橋梁的梁肋側(cè)面位置,依照相應(yīng)線形進行設(shè)置,利用張拉作業(yè)達到體外預(yù)應(yīng)力的目的。下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力拉桿加固技術(shù)在具體應(yīng)用過程中主要是直線式、折線式以及混合式。
在橋梁工程的施工過程中,若是橋梁結(jié)構(gòu)的跨度相對大,進行實際施工時通常會應(yīng)用一端張拉的預(yù)應(yīng)力技術(shù)。若是采用一端張拉工藝,便會導致張拉過程中需要跨越多個箱梁橫隔板結(jié)構(gòu),因此張拉中遇到的摩擦力也會較大,張拉的孔道會進一步的增加,造成這些問題出現(xiàn)的原因主要是由于采用一端張拉工藝時會出現(xiàn)受力不平衡的問題,會導致材料出現(xiàn)定向的偏移。若要有效的解決上述各個問題,最有效的方法便是使用兩端張拉工藝以取代一端張拉工藝,這是由于采用兩端張拉工藝時,會在兩端同時的施加拉力作用,此時材料受力也處于平衡狀態(tài),不會出現(xiàn)定向的偏移問題。如此,不僅能夠解決一端張拉工藝中出現(xiàn)的各種問題,同時還可以有效避免結(jié)構(gòu)之中裂縫的出現(xiàn)。
根據(jù)作者以往的施工經(jīng)驗來看,在橋梁施工過程中,結(jié)構(gòu)張拉力存在的主要問題多是因為施工過程中未能依照標準以及規(guī)范進行操作,對于橋梁工程張拉施工中的張拉力控制不夠嚴格。并且,結(jié)構(gòu)張拉力是否適宜在很大程度上會受到施工人員自身素養(yǎng)、工作態(tài)度以及專業(yè)技能等因素的影響,要是結(jié)構(gòu)張拉力不適宜,將會使橋梁施工出現(xiàn)質(zhì)量問題。
對于結(jié)構(gòu)張拉力來說,很多問題是由于作業(yè)人員自身素養(yǎng)造成的,而波紋管發(fā)生堵塞問題則主要是因為操作人員施工過程中的疏忽所造成的。很多情況下作業(yè)人員施工中未能依據(jù)規(guī)范進行,使得波紋管在定位過程中不夠準確,使得不同波紋管的接觸不夠緊密,從而使得橋梁工程出現(xiàn)一定的質(zhì)量問題。
進行預(yù)應(yīng)力施工作業(yè)時,應(yīng)當應(yīng)用預(yù)應(yīng)力材料,比如,應(yīng)用鋼絞線材料、碳纖維材料,這樣不僅可以保證預(yù)應(yīng)力施工的整體質(zhì)量,同時還能保證施工中的安全性。要是預(yù)應(yīng)力施工過程中采用的材料達不到質(zhì)量要求,便會導致嚴重的質(zhì)量問題。所以,施工中的各項材料均應(yīng)當進行嚴格檢查,有些具有特殊要求的材料應(yīng)當進行專門檢測。
工字梁出現(xiàn)破碎主要指的是在進行張拉處理之后,工字梁結(jié)構(gòu)梁底部位出現(xiàn)了一定的混凝土破碎問題,要想預(yù)防工字梁破碎問題的出現(xiàn),可以采用以下兩種措施:
1)在進行梁體的預(yù)制過程中,應(yīng)當預(yù)先加設(shè)橡膠板結(jié)構(gòu),厚度值為2 cm左右,長度值為1 m,將橡膠板設(shè)置在底模端部位置處。在梁結(jié)構(gòu)完成張拉作用后,此時橡膠板便會受到一定的壓力作用,從而發(fā)生形變,這樣便有效的增大了梁的受力面積,確保將梁收到的集中應(yīng)力能夠進一步分散,從而有效的避免工字梁端部發(fā)生破碎問題。
2)進行梁結(jié)構(gòu)預(yù)制時,還可以設(shè)置相應(yīng)的倒角,在梁結(jié)構(gòu)完成了張拉施工后,便能夠確保梁結(jié)構(gòu)的受壓面積進一步增加,從而有效的防止梁體出現(xiàn)破碎問題。
在采用先張法施工工藝時,重點要確保均勻的放張,所采用的方法多為千斤頂法以及砂箱法等。若是利用千斤頂法進行張拉處理時,要求在放張的過程中,盡可能多次完成。若是利用砂箱法進行張拉處理時,要求進行放張的過程中,要保持均勻的速度。要是張拉時鋼筋只有一根,則多是采用螺母擰松方法,在采用此種方法工藝時,不能夠把力筋一次性放松,應(yīng)當首先將兩側(cè)位置放松,再將中間位置放松。
在采用后張法施工工藝時,進行張拉處理時,應(yīng)當尤為注意克服局部的應(yīng)力集中問題。首先,應(yīng)當確保構(gòu)件的尺寸能夠達到標準以及設(shè)計要求,并且進行張拉作業(yè)時應(yīng)當保障混凝土構(gòu)件的強度值達到設(shè)計要求,若是設(shè)計中未明確規(guī)定張拉強度要求,則要求混凝土構(gòu)件強度值超過混凝土設(shè)計等級強度的75%。在張拉完成后,同樣應(yīng)當對張拉作業(yè)加以檢查,若是存在滑絲或者是斷絲問題,當滑絲或者斷絲數(shù)量超過了總數(shù)量的1%時,則需要將滑絲或者斷絲進行更換處理,然后再次的進行張拉作業(yè)。
國內(nèi)很多橋梁工程在建設(shè)施工以及后期加固處理過程中,均已經(jīng)應(yīng)用了預(yù)應(yīng)力技術(shù),在一些大跨度的橋梁施工過程中,也是優(yōu)先采用預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)。預(yù)應(yīng)力技術(shù)擁有非常廣闊的發(fā)展空間,在未來預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)展過程中,要求進一步的革新與改進預(yù)應(yīng)力技術(shù),這樣才能達到工程建設(shè)對預(yù)應(yīng)力技術(shù)新的要求,確保預(yù)應(yīng)力技術(shù)得到更好的發(fā)展與應(yīng)用。
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