智勇
摘 要:路橋的建設(shè)在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)流通與健康發(fā)展中起著非常重要的作用,預(yù)應(yīng)力技術(shù)是路橋施工中應(yīng)用比較廣泛的一種技藝,這種技術(shù)具有材料性能好、操作簡(jiǎn)便、易于施工、效果顯著、成本低廉、經(jīng)濟(jì)效益高等特點(diǎn),能夠有效提高路橋的質(zhì)量,促進(jìn)交通經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。本文對(duì)路橋加固的原則進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述,具體分析預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用,為路橋施工的提升做出一定的借鑒。
關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力加固技術(shù);路橋施工;應(yīng)用
中圖分類號(hào):U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2018)12-0073-02
高速公路在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)流通,增強(qiáng)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步,車輛的數(shù)量日益增多,高速公路面臨著非常嚴(yán)峻的承載壓力。借助新的技術(shù)與方法,不斷提高高速公路的使用性能,是適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的必然選擇。預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)操作簡(jiǎn)便、易于施工、且材料具有良好的性能,所以在路橋的施工中被廣泛應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)分為多種不同的類型,既可以應(yīng)用在舊的路橋加固修復(fù)中,也可以在新路橋的施工建設(shè)中使用,對(duì)于施工量大、路段復(fù)雜、氣候條件差的路段,預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)依然有非常明顯的優(yōu)勢(shì),能夠達(dá)到非常有效的施工效果,最終為經(jīng)濟(jì)的交流與發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
1 公路橋梁加固的原則
與世界發(fā)達(dá)國家相比,我國在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面還存在著很大的差距。在資金有限的情況下,如何利用最少的經(jīng)濟(jì)成本達(dá)到最好的建設(shè)效果,對(duì)于提高我國交通運(yùn)輸能力,增強(qiáng)我國公路建設(shè)質(zhì)量,具有非常重要的意義。
現(xiàn)在對(duì)橋梁實(shí)行維修加固普遍采用的原則是:在維修加固前,安排相關(guān)檢測(cè)人員,對(duì)橋梁的破損和劣化程度進(jìn)行一定的考察,借助相關(guān)的儀器設(shè)備,記錄下相應(yīng)的數(shù)值,并組織專業(yè)人員對(duì)數(shù)值進(jìn)行分析,出示完整的檢測(cè)報(bào)告,詳細(xì)了解橋梁的現(xiàn)實(shí)狀況。依據(jù)實(shí)際報(bào)告對(duì)橋梁安全性能進(jìn)行評(píng)估,在評(píng)估數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,大概確定橋梁的實(shí)際運(yùn)輸能力,并結(jié)合實(shí)際情況,判斷如果橋面出現(xiàn)損壞,是否會(huì)影響橋梁的承載力和耐久性。加固的時(shí)候,也可以采取擴(kuò)大橋梁構(gòu)件斷面的方法,但要注意,必須選取一個(gè)合適的參考點(diǎn)和準(zhǔn)確的數(shù)值,使增加部分與橋梁本身能夠有效融合。在加固的過程中,需要考慮原材料的成本、人員的勞務(wù)費(fèi)、施工的進(jìn)度等實(shí)際因素,考慮對(duì)交通運(yùn)輸?shù)挠绊懗潭群拖禂?shù)大小,最大程度的保證橋梁的堅(jiān)固性和延展性。增加橋梁的使用構(gòu)件,不加重建設(shè)橋梁的負(fù)擔(dān),保證原有橋梁結(jié)構(gòu)的完整性,同時(shí)以最少的經(jīng)濟(jì)成本達(dá)到最好的施工效果,保證橋梁的堅(jiān)固程度。
2 預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用
2.1 體外預(yù)應(yīng)力加固法
體外預(yù)應(yīng)力加固法指的是在路橋梁體外部或者箱內(nèi),合理的放置具有防腐保護(hù)功能的預(yù)應(yīng)力筋,在預(yù)應(yīng)力的施壓下,產(chǎn)生一定程度的反彎矩,與路橋結(jié)構(gòu)中因部分外荷而產(chǎn)生的內(nèi)力相互抵消,最終提高梁體的承載力,增強(qiáng)梁體的使用性能。
2.1.1 橫向收緊張拉法
如果預(yù)應(yīng)力混凝土梁或者鋼筋混凝兩端的間隙過小,梁的兩端很容易形成不同程度的張拉,在這種情況下,需要采用橫向收緊張拉法。具體做法是:選取梁下緣對(duì)稱梁中線位置,將預(yù)應(yīng)力筋安裝在中心位置,與梁端保持合適的距離,在彎起的地方,利用支撐點(diǎn)錨于梁端的錨固鋼板上,在梁端的下翼緣套上呈U形的錨固鋼板。用撐棍將水平段的預(yù)應(yīng)力筋分成不同的細(xì)段,兩端的撐棍能夠起到一定的固定作用,用拉緊螺栓在每段中點(diǎn)對(duì)稱筋進(jìn)行收緊,拉桿會(huì)在收緊的過程中產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。結(jié)果發(fā)現(xiàn),錨固鋼板帶來一定的預(yù)壓力,同時(shí)預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生不同程度的負(fù)彎矩,梁的體外索呈現(xiàn)出直線形的水平形狀,梁的兩端會(huì)向上產(chǎn)生小幅度的彎曲。因此,這種加固方法可以對(duì)減小梁中的正彎矩產(chǎn)生一定的效果,但并不能減小梁端的剪力。
2.1.2 縱向張拉法
縱向張拉法,主要是沿著預(yù)應(yīng)力筋的軸線施加預(yù)應(yīng)力。在梁的底部設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋,將導(dǎo)向塊放置在梁的兩端,適當(dāng)凸起,在梁的頂板或腹板處固定錨,沿著梁的頂端或者底端進(jìn)行縱向張拉,達(dá)到減小梁端剪力的目的??v向張拉錨固的構(gòu)造分為腹板錨固和梁頂錨固兩種,體外預(yù)應(yīng)力筋張拉方法與自身的構(gòu)造形式密切相關(guān),張拉的順序和步驟與制作混凝土梁的程序相似,可以在梁的頂部向筋的傾斜處進(jìn)行張拉,也可以在梁的底部向著水平方向張拉。
2.1.3 豎向頂撐張拉法
u形鋼錨板設(shè)置在梁的底部,將底部的梁拉桿焊接在鋼錨板的兩端,在1/4跨度和橫梁(或橫隔膜板)位置設(shè)置張力夾,張力夾安裝在固定梁上腹部或預(yù)應(yīng)力鋼筋橫隔板的承托架上,通過施加預(yù)應(yīng)力達(dá)到拉緊效果。當(dāng)桿達(dá)到規(guī)定的壓力值后,拉桿和梁的鋼筋混凝土塊,會(huì)在固定拉桿的位置自下而上保持張力,對(duì)此時(shí)的張力進(jìn)行調(diào)整,卸除張緊夾具,對(duì)拉桿進(jìn)行固定和防銹工作。另一種方法是預(yù)應(yīng)力鋼絲束加固方法。預(yù)應(yīng)力鋼絲束一般沿梁側(cè)按照某條曲線的順序(拋物線等)排列,為了保持曲線和,在梁底部的間距應(yīng)控制在50cm~100cm,設(shè)置定位箍,也可以在橫梁的一側(cè)放置定位銷,這樣可以保持曲線的不變形,同時(shí)固定鋼梁的位置。線束的兩端通過斜孔延伸到梁端到屋頂錨固處的斜孔。預(yù)應(yīng)力鋼絲束應(yīng)放置在保護(hù)導(dǎo)管中,或在拉緊后纏繞在鋼絲束周圍,這樣可以有效防止鋼絲束的腐蝕。
2.2 粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固法
粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固法的實(shí)施需要按照科學(xué)有序的步驟進(jìn)行。首先,需要將錨固定在梁上,然后選擇直徑小的預(yù)應(yīng)力鋼筋,對(duì)梁體施加一定的預(yù)應(yīng)力,增強(qiáng)梁體的延展性能。接下來,根據(jù)實(shí)際受力的大小,注入不同程度的復(fù)合砂漿,同時(shí)保持砂漿的抗拉強(qiáng)度在可以控制的范圍內(nèi)。最后,將預(yù)應(yīng)力鋼筋束和梁體粘結(jié)在一起,形成完整的公路橋梁預(yù)應(yīng)力鋼筋體系。粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固方法具有很多的優(yōu)點(diǎn),步驟明確、易于施工、成本低廉、材料容易選購、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定持久、使用壽命長(zhǎng)等,在路橋的施工中,粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固方法被廣泛應(yīng)用。粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固法在中小跨度鋼筋混凝土板、T梁鋼筋和箱梁橋中尤其適用,在城市高速公路和立交橋工程中,能夠起到非常明顯的加固效果,能夠大大提升施工進(jìn)度,提高施工的質(zhì)量。
相比體外預(yù)應(yīng)力加固法,有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固法具有以下這些技術(shù)特點(diǎn):(1)在道路和橋梁施工過程中,能夠充分發(fā)揮后補(bǔ)材料的性能,使各類材料能夠協(xié)調(diào)使用,提升材料的利用效率,達(dá)到更好的施工效果;(2)采用高性能的拉伸復(fù)合砂漿,可以在注入之后形成較強(qiáng)的保護(hù)層,能夠有效提升橋體的抗碳化和抗氯離子侵蝕能力,增強(qiáng)路橋的使用壽命。
2.3 高強(qiáng)復(fù)合纖維預(yù)應(yīng)力加固法
現(xiàn)階段,在國內(nèi)橋梁建設(shè)中,高強(qiáng)度復(fù)合纖維預(yù)應(yīng)力加固方法需要借助高效能的材料才能順利進(jìn)行。目前,我國路橋建設(shè)中,亞綸纖維和碳纖維是使用這種方法的主要材料,其中,碳纖維材料的使用范圍最廣。高強(qiáng)度復(fù)合纖維預(yù)應(yīng)力加固法的主要原理是利用碳纖維布,對(duì)路橋體的板條進(jìn)行加固,在此基礎(chǔ)上,配套相關(guān)的技術(shù),對(duì)路面施加一定的預(yù)應(yīng)力,從而擴(kuò)大路橋的實(shí)際受力范圍,提高路橋的受力能力,發(fā)揮更好的通行效果,延長(zhǎng)使用壽命。利用高強(qiáng)度復(fù)合纖維預(yù)應(yīng)力加固法,最關(guān)鍵是要注意解決預(yù)應(yīng)力纖維布的制作、薄板張力的控制和錨固問題。
復(fù)合纖維材料的延展性和堅(jiān)固性都非常好,具有非常好的物理性能。除此之外,這種材料通過與其他材料的相互結(jié)合,能夠?qū)崿F(xiàn)高強(qiáng)度、高彈性、高抗壓的機(jī)械性能,將這種材料應(yīng)用在在橋梁加固或修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)的過程中,能夠極大提升梁體的承載力和堅(jiān)固程度,充分發(fā)揮出梁體的力學(xué)性能,提高梁體的質(zhì)量。由于復(fù)合纖維材料和混凝土的線性膨脹系數(shù)具有很大的相似性,所以,在具體的施工過程中,應(yīng)該注重溫度變化對(duì)復(fù)合纖維材料的影響,需要找出一個(gè)平穩(wěn)溫度值,使兩種材料能夠達(dá)到協(xié)調(diào)統(tǒng)一,共同發(fā)揮出應(yīng)用的性能,以此提高梁的堅(jiān)固程度。
3 結(jié)語
預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)在路橋的施工中具有非常廣泛的應(yīng)用,在實(shí)際的施工過程中,需要首先對(duì)原有路橋或者施工地段進(jìn)行勘察,記錄數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析,制定合理的施工方案,在此基礎(chǔ)上選擇合適的技術(shù)方法,增強(qiáng)路橋的兼顧程度,提高路橋的質(zhì)量。體外預(yù)應(yīng)力加固法、粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固法、高強(qiáng)復(fù)合纖維預(yù)應(yīng)力加固法是施工中常用的三種預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)方法,需要不斷的將理論與實(shí)際進(jìn)行結(jié)合,為路橋的建設(shè)和進(jìn)一步發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]章該勝.路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用分析[J].江西建材,2017,(05):144+147.