趙世清

摘 要：本文以公路混凝土橋梁預(yù)應(yīng)力施工中應(yīng)力檢測方式的應(yīng)用為入手點(diǎn)，闡述了公路混凝土橋梁預(yù)應(yīng)力施工中應(yīng)力檢測方式應(yīng)用機(jī)理。以具體公路橋梁施工工程及公路混凝土橋梁施工為例，利用振弦式應(yīng)變計(jì)，結(jié)合振弦式應(yīng)變計(jì)配套讀數(shù)儀，對(duì)公路混凝土橋梁預(yù)應(yīng)力施工中應(yīng)力檢測方式在公路橋梁施工中的典型應(yīng)用進(jìn)行了簡單的分析。并結(jié)合公路混凝土橋梁預(yù)應(yīng)力施工中應(yīng)力檢測結(jié)果，探究了公路混凝土橋梁預(yù)應(yīng)力施工中應(yīng)力檢測要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：公路橋梁施工;預(yù)應(yīng)力施工應(yīng)力檢測工藝;振弦式應(yīng)變計(jì);錨固扭矩

引言

預(yù)應(yīng)力橋梁主要是以預(yù)應(yīng)力為主要結(jié)構(gòu)，通過在橋梁中預(yù)先施加應(yīng)力，進(jìn)行公路橋梁修建的方式。公路施工工程預(yù)應(yīng)力橋梁檢測是公路橋梁施工工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的主要保障，也是公路橋梁施工工程后續(xù)運(yùn)行的主要依據(jù)。因此，在現(xiàn)階段公路橋梁施工工程運(yùn)行過程中，為保證預(yù)應(yīng)力施工應(yīng)力檢測工藝實(shí)際價(jià)值的充分發(fā)揮，對(duì)預(yù)應(yīng)力施工應(yīng)力檢測工藝在公路橋梁施工中的應(yīng)用進(jìn)行適當(dāng)分析就變得至關(guān)重要。

1.公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力施工應(yīng)用要點(diǎn)分析

1.1 公路橋梁施工選材要點(diǎn)

在公路橋梁施工中，材料是其中非常重要的基礎(chǔ)保障部分，因此，在材料選取的過程中，應(yīng)該提高對(duì)材料性能和指標(biāo)的重視，不僅要保證材料的質(zhì)量指標(biāo)、性能可以符合施工的要求，同時(shí)還要考慮成本方面的因素。在具體施工中，一般所選用的鋼材包括預(yù)應(yīng)力鋼筋、鋼絞線、以及低松弛型的鋼絞線，其中預(yù)應(yīng)力鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼絞線屬于傳統(tǒng)材料，而低松弛型鋼絞線則屬于新型材料，在當(dāng)今的路橋施工中具有明顯的優(yōu)勢，也得到了廣泛的應(yīng)用。在同等條件下，低松弛型鋼絞線比預(yù)應(yīng)力筋和預(yù)應(yīng)力鋼絞線更加節(jié)省材料，并且因?yàn)檩p便而容易操作，在成本方面的優(yōu)勢十分突出。而預(yù)應(yīng)力筋主要是因?yàn)閮r(jià)格低廉的優(yōu)勢。在路橋施工中建議根據(jù)施工的實(shí)際情況，以及設(shè)計(jì)方面的要求來選擇相應(yīng)的材料，但首先要保證規(guī)格、尺寸等要符合設(shè)計(jì)要求。另外，對(duì)施工工具要進(jìn)行優(yōu)化，例如在選擇應(yīng)力錨具的時(shí)候，就要首先明確路橋施工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并且要明確構(gòu)件載荷屬性等。

1.2 混凝土振搗作業(yè)

混凝土是公路橋梁施工的重要組成部分，在實(shí)際進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施工過程中，應(yīng)該嚴(yán)格按照混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)來完成振搗工作，在這個(gè)期間，應(yīng)保持振搗棒呈現(xiàn)垂直狀態(tài)進(jìn)行作業(yè)，并且要保證振搗棒的插入速度，在插入時(shí)候不能太慢，而拔出時(shí)候不能太快。振搗工作過程中，要實(shí)時(shí)注意振搗的效果，主要側(cè)重點(diǎn)在防止出現(xiàn)氣泡。另外，要做出振搗工作的應(yīng)急預(yù)案，避免產(chǎn)生意外因素來影響振搗工作的進(jìn)度。

1.3 加固作業(yè)

如果想要在公路橋梁施工中，增加和鞏固路橋的載荷性能，就必須采取一些必要的加固措施。在加固工作中，一般都會(huì)采取優(yōu)化構(gòu)件結(jié)構(gòu)的方式，并且補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件，如此來提高加固作業(yè)的質(zhì)量，提高公路橋梁的穩(wěn)定性和安全性。并且，通過補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件的工作，以及對(duì)結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行優(yōu)化可以有效提高路橋的承載能力，進(jìn)而延長了公路橋梁的壽命。但是在其中應(yīng)該注意的是，雖然補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件可以加強(qiáng)橋梁的承載力，但是卻可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力，從而產(chǎn)生不良影響。因此，在進(jìn)行加固工作過程中，相關(guān)的工作人員一般會(huì)采取先卸載結(jié)構(gòu)的方式，然后對(duì)公路橋梁工程的主體部分進(jìn)行加固措施，主要是根據(jù)在公路橋梁項(xiàng)目施工構(gòu)件的初始應(yīng)變來提高穩(wěn)固的效果，可以說是對(duì)其主體施加預(yù)應(yīng)力，作用與混凝土體上，進(jìn)而促使相應(yīng)的部分承受壓力，從而出現(xiàn)拉力應(yīng)變的效果，基于這樣的原理來提高路橋工程的總體載荷，對(duì)工程主體的受力體系進(jìn)行最大限度的優(yōu)化。

1.4 受彎構(gòu)件中的應(yīng)用

在公路橋梁項(xiàng)目施工中，受彎構(gòu)件是其中被廣泛應(yīng)用的構(gòu)件，材料主要是纖維為主，具有很高的強(qiáng)度，并且非常容易操作，很容易運(yùn)輸。并且由于碳纖維受彎構(gòu)件在載荷方面具有明顯的優(yōu)勢，可以解決混凝土載荷在設(shè)計(jì)方面的需求。但是如果大量采用碳纖維，就無法避免在內(nèi)部產(chǎn)生結(jié)構(gòu)方面應(yīng)力的問題，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生的初始應(yīng)力，就會(huì)比碳纖維高，如此就會(huì)對(duì)路橋構(gòu)件結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，也無法發(fā)揮出碳纖維應(yīng)有的性能方面的優(yōu)勢。因此，在進(jìn)行加固受彎構(gòu)件的過程中，構(gòu)件內(nèi)部就會(huì)出現(xiàn)壓應(yīng)變、拉應(yīng)變兩種情況，直接影響到彎矩、剪力，在這種情況下，混凝土受壓區(qū)，就會(huì)產(chǎn)生很大的承受載荷，在最大載荷的受壓部位，其抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生的相關(guān)效應(yīng)，會(huì)增強(qiáng)混凝土體內(nèi)的鋼筋屈服強(qiáng)度，并提高工程整體的穩(wěn)固性，以及提高工程總體的安全性、可靠性。

1.5 預(yù)制箱梁施工應(yīng)用

在實(shí)際進(jìn)行公路橋梁施工的過程中，應(yīng)該針對(duì)于預(yù)應(yīng)力的每個(gè)施工環(huán)節(jié)，以及預(yù)應(yīng)力的每個(gè)施工程序，都要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，特別是預(yù)應(yīng)力施工中的箱梁結(jié)構(gòu)施工環(huán)節(jié)，因?yàn)檫@個(gè)環(huán)節(jié)可以對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的質(zhì)量產(chǎn)生直接性的影響。首先，應(yīng)該經(jīng)過嚴(yán)格的審查，保證在預(yù)應(yīng)力施工過程中，有足夠的施工水平，并且，在混凝土施工工作中，應(yīng)該保證可以持續(xù)進(jìn)行，避免出現(xiàn)中間停工的情況。在實(shí)際公路橋梁施工過程中，還應(yīng)該嚴(yán)格按照施工的工藝標(biāo)準(zhǔn)，以及相關(guān)部門的操作規(guī)范進(jìn)行混凝土振搗作業(yè)，進(jìn)而可以避免在振搗的過程中出現(xiàn)漏振、過振的情況和問題，如此，就可以保證箱梁施工的水平，并保證箱梁施工的質(zhì)量。在完成箱梁混凝土模塊的施工之后，首先應(yīng)該等待混凝土收漿，并在其上覆蓋保護(hù)物，并安排專門的工作人員定期進(jìn)行灑水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。在收漿完畢后，進(jìn)行拆模過程中，切記不能過于野蠻，應(yīng)該降低動(dòng)作的速度，勻速拆除，也不能夠重?fù)艉筒忍ぁＴ趬簼{的過程中，要嚴(yán)格選用顆粒最細(xì)的水泥，如果在其中出現(xiàn)凝結(jié)成塊的水泥，堅(jiān)決不能使用。在出漿口的部位，應(yīng)該過篩，進(jìn)而防止無法順利進(jìn)入孔道。另外，在其中還要加入膨脹劑，主要目的在于提高管道內(nèi)的密實(shí)度。當(dāng)完成壓漿的工作后，特別要注意水泥漿的強(qiáng)度，當(dāng)強(qiáng)度達(dá)到預(yù)定的數(shù)值之后，才可以進(jìn)行移梁的工作，以及進(jìn)行后面的工作。

2.公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的典型應(yīng)用

2.1 某公路橋梁預(yù)應(yīng)力施工工程概況

某公路橋梁工程是國家重大工程項(xiàng)目中特大預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)橋，主橋跨徑為 144 m+2*250 m+144 m，是現(xiàn)階段我國跨徑較大的多跨連續(xù)鋼構(gòu)橋。該公路橋梁工程主橋?yàn)樯舷滦蟹蛛x的兩幅獨(dú)立橋梁，箱梁頂寬為 11.5 m，底寬為 5.8 m，橋墩位置梁高及跨中為 13.8 m、4.0 m，整體橋梁設(shè)計(jì)三向預(yù)應(yīng)力體系，均依據(jù)延伸量、張拉力雙控施工。

2.2 公路橋梁預(yù)應(yīng)力施工工藝實(shí)施流程

某公路橋梁縱向預(yù)應(yīng)力束、橫向預(yù)應(yīng)力束均采用極限強(qiáng)度為 1780 MPa 的 ASTM418-87A265 級(jí)鋼絞線。而豎向預(yù)應(yīng)力則采用屈服強(qiáng)度為 1050 MPa 的φ30 mm 精軋螺紋粗鋼筋，設(shè)計(jì)張拉力為 760 kN。具體公路橋梁豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋主要為梁底錨固、梁頂張拉模式，預(yù)應(yīng)力筋定尺內(nèi) 10 m，在墩頂周邊梁段粗鋼筋用連接器連接。

在張拉前期，某公路橋梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)人員可對(duì)預(yù)應(yīng)力連接器進(jìn)行逐批檢測，保證公路橋梁墩頂位置粗鋼筋用連接器尺寸與設(shè)計(jì)要求相符。且可與鋼筋緊密咬合。同時(shí)某公路橋梁預(yù)應(yīng)力張拉施工作業(yè)人員可以混凝土強(qiáng)度為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 65%為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行千斤頂、油表、油泵等設(shè)備的配套標(biāo)定。并依據(jù)錨固端墊板安裝——錨固螺母安裝——穿心拉桿連接——千斤頂就位——預(yù)應(yīng)力張拉——預(yù)應(yīng)力鋼筋延長量測讀——螺母擰緊的順序進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)。

3.公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力施工應(yīng)力檢測工藝的具體應(yīng)用

3.1 公路橋梁預(yù)應(yīng)力施工應(yīng)力監(jiān)測儀器選擇

公路橋梁預(yù)應(yīng)力檢測主要是利用振弦式應(yīng)變計(jì)，結(jié)合振弦式應(yīng)變計(jì)配套讀數(shù)儀。依據(jù)應(yīng)力釋放間接檢測原理，在公路混凝土橋梁預(yù)應(yīng)力束張拉及混凝土澆筑前期，將振弦式應(yīng)變計(jì)預(yù)先埋設(shè)在監(jiān)控?cái)嗝鎯?nèi)，自動(dòng)記錄測點(diǎn)布置位置的應(yīng)力變化。并在對(duì)測量前后公路混凝土橋梁彈性模量進(jìn)行對(duì)比分析，最終得出實(shí)際預(yù)應(yīng)力張拉結(jié)果。

3.2 公路橋梁預(yù)應(yīng)力施工應(yīng)力監(jiān)測方案設(shè)計(jì)及實(shí)施

由于該公路橋梁豎向預(yù)應(yīng)力貫穿整條橋梁，為保證整體橋梁結(jié)構(gòu)安全、運(yùn)營質(zhì)量，某工程預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)人員可在前期結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)立模高程預(yù)設(shè)的基礎(chǔ)上，在每一施工節(jié)段斷面布設(shè)六個(gè)測點(diǎn)。并在梁底布設(shè)三個(gè)測點(diǎn)，梁面布設(shè)三個(gè)測點(diǎn)。每一測點(diǎn)均用螺紋鋼進(jìn)行標(biāo)識(shí)制備。同時(shí)在鋼筋露出頂面混凝土位置，配合箱梁頂板中下層、中上層鋼筋，在距離頂板的底模板的適當(dāng)位置進(jìn)行鋼筋測點(diǎn)的預(yù)先埋設(shè)。具體檢測工作需分別在每一施工節(jié)點(diǎn)混凝土澆筑前后及預(yù)應(yīng)力束張拉前后逐次測量。同時(shí)考慮到溫度對(duì)公路橋梁預(yù)應(yīng)力束張拉撓度的影響，某公路橋梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)人員可選擇每一測試工況施工完畢后次日清晨8：00前進(jìn)行測試，避免日照對(duì)主梁撓曲作用影響測量精確度。需要注意的是，在某公路混凝土橋梁整體預(yù)應(yīng)力施工階段，某公路橋梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)人員應(yīng)對(duì)整體基準(zhǔn)點(diǎn)、測點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)，避免混凝土施工、懸澆施工對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)、測點(diǎn)造成破壞。以某公路橋梁墩654號(hào)墩-655號(hào)段斷面檢測點(diǎn)設(shè)置為例，某公路橋梁預(yù)應(yīng)力檢測人員可以選擇654號(hào)墩的0號(hào)塊上距離支座中心4.0m的B、C兩個(gè)截面及655號(hào)墩2號(hào)塊上距離支座中心6.5mF、G兩個(gè)截面，分別設(shè)置6個(gè)測點(diǎn)。并在1/3跨斷面設(shè)置4個(gè)測點(diǎn)，共36個(gè)應(yīng)力測點(diǎn)。

4.結(jié)束語

綜上所述，構(gòu)建有效的預(yù)應(yīng)力體系對(duì)于公路橋梁結(jié)構(gòu)安全、運(yùn)營質(zhì)量具有重要的影響。因此，依據(jù)預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)及預(yù)應(yīng)力施工規(guī)范，在預(yù)應(yīng)力在張拉工藝實(shí)施過程中，公路橋梁施工技術(shù)人員可在張拉控制應(yīng)力符合施工作業(yè)要求的基礎(chǔ)上，對(duì)公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量進(jìn)行全面檢測，結(jié)合檢測結(jié)果確定后續(xù)預(yù)應(yīng)力施工方案，保證公路橋梁施工質(zhì)量。

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