張好
(中建路橋集團有限公司,石家莊050001)
不同于普通的建筑項目,路橋項目的建設(shè)對其質(zhì)量有著更為嚴格的標準,因此,對施工技術(shù)的要求更加專業(yè)化。在現(xiàn)代建筑工程領(lǐng)域,預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)受到了極大的推廣及應(yīng)用,因為該技術(shù)可以有效增強道路橋梁的穩(wěn)定性、抗疲勞性等性能,同時,其涉及的建筑材料在性能、成本等方面也具有一定的優(yōu)勢。比如,相比于普通的建筑鋼材,預(yù)應(yīng)力碳板就表現(xiàn)出了更加顯著的抗拉性能,它可以達到普通鋼材的10 倍~15 倍[1]。另外,由于這種有著卓越的耐腐蝕性與抗震性,還可以為建筑打下夯實的基礎(chǔ),但是,施工材料的性能需要依靠相適應(yīng)的施工技術(shù),才能體現(xiàn)其價值,只有不斷完善預(yù)應(yīng)力施工技術(shù),才可以全面發(fā)揮材料性能優(yōu)勢并達到技術(shù)進步的效果,為發(fā)展道路橋梁助力。
在進行道路橋梁施工時,施工單位會綜合考慮技術(shù)的適用性、投資成本等因素選擇合適的施工技術(shù),而預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在施工難度、成本、施工效果等方面都比較理想,被廣泛應(yīng)用于路橋施工。不僅如此,還能夠保證道路橋梁在運營使用過程中具有較強的承載力,較理想的抗震效果,后期的維護保養(yǎng)工作簡便易行,受到了道路橋梁施工領(lǐng)域的青睞。在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)方面,一般有先張法、后張法施工,但是,由于后張法施工能夠進行曲線配筋,并且不需要復(fù)雜的輔助設(shè)備,利于施工的有序進行,所以,施工時主要采用后張法。
多跨連續(xù)梁屬于比較常見的一種橋梁,在結(jié)構(gòu)層面上一般分為正彎矩區(qū)、負彎矩區(qū)2 種類型。在普通的橋梁跨中,最為常見的則是正彎矩結(jié)構(gòu),但對一些多跨連續(xù)梁而言,其支座部分則以負彎矩的形式為主[2]。如果橋梁工程的抗剪承載水平欠佳,并且伴隨著抗彎承載力不足的現(xiàn)象時,將無法與多跨連續(xù)梁的整體要求達到相適應(yīng)的狀態(tài),此時借助于預(yù)應(yīng)力技術(shù)便可以改變這一問題,增強了橋梁的整體質(zhì)量。
受彎構(gòu)件的種類較多,而且其強度也各有不同,因此,在工程施工中的適用部位也有一定的差別。其中,預(yù)應(yīng)力高強度受彎構(gòu)件在工程項目施工中的適用范圍相對較廣。在我國現(xiàn)階段道路橋梁項目的建設(shè)中,通過體外預(yù)應(yīng)力對橋梁進行加固已經(jīng)成為較為普遍的處理技術(shù)。但是,由于混凝土結(jié)構(gòu)本身具有一定的拉應(yīng)變、壓應(yīng)變,使用受彎構(gòu)件進行加工后,應(yīng)變將逐步表現(xiàn)出增加的趨勢,經(jīng)一段時間后極容易到達極限值,此時受彎構(gòu)件也會趨近于極限承載狀態(tài),在后續(xù)的運營中極容易引發(fā)安全事故。因此,實際施工中對受彎構(gòu)件的性能有著更高的要求。
為了波紋管安裝的順利進行,在此之前應(yīng)做好全面的檢查工作,確保材料不出現(xiàn)裂紋等問題,在達到要求后方可投入使用。注重管道的埋設(shè)位置,其將對鋼絞線的受力以及應(yīng)力分布帶來直接的影響,因此,必須基于圖紙要求來提升定位精度,無論是立面還是平面都需要足夠精準。關(guān)于波紋管安裝作業(yè)環(huán)節(jié),應(yīng)使用定位筋對其做進一步的加固處理,將腹板與定位鋼筋綁扎在一起,有必要在骨架箍筋間增設(shè)適量橫向鋼筋,以起到固定的效果,避免因澆筑的影響而出現(xiàn)位移現(xiàn)象[3]。關(guān)于定位間距的選擇,直線與曲線存在差異,二者分別對應(yīng)為0.25m/道與0.50m/道。在展開波紋管安裝作業(yè)時,應(yīng)在最大程度上減少彎曲現(xiàn)象,管壁應(yīng)足夠完整,確保管材不會受到焊接火花的影響。當(dāng)結(jié)束波紋管的安裝作業(yè)后,則需要對安裝位置以及整體狀況進行檢查。
預(yù)應(yīng)力孔道如圖1 所示。
管端接長所使用的波紋管規(guī)格應(yīng)一致,以管徑為基準,要求每段長度在該值的5~7 倍范圍內(nèi),對連接過程進行密切的分析,看接頭部分的角度是否發(fā)生變化,而在澆筑環(huán)節(jié)需要保障管道不發(fā)生任何移動,對接頭進行密封處理,避免水泥漿液進入縫隙之中。為了澆筑施工的持續(xù)進行,應(yīng)事先在管道內(nèi)置入小直徑套管,將其作為主要的內(nèi)襯材料,避免因漏漿而引發(fā)堵塞問題。密切關(guān)注張拉端的喇叭管,除了螺旋筋外,還需要設(shè)置1 個鋼筋網(wǎng)。當(dāng)進行內(nèi)部安裝時,應(yīng)對管道的密封性進行檢查。
圖1 預(yù)應(yīng)力孔道
檢測梁體強度,當(dāng)達到指定值并且混凝土齡期滿足7d 的基本條件后,便可以安排專員進行鋼束張拉處理,在此過程中應(yīng)對墊板下方區(qū)域做全面檢查,看其是否出現(xiàn)了空洞等不良問題,以便在第一時間進行補強處理?;趦啥送瑫r張拉的原則而展開作業(yè),需要給作業(yè)人員適配對講機,以便實時匯報具體的伸長情況以及壓力值,確保兩端的工作參數(shù)保持一致,還需要安排人員進行數(shù)據(jù)的記錄。
張拉初期需要設(shè)置一個初始應(yīng)力,在此基礎(chǔ)上展開對張拉值以及伸長量的分析。應(yīng)當(dāng)注意的是,實際伸長量涉及到2 大環(huán)節(jié),具體為:(1)由初始應(yīng)力開始至控制應(yīng)力過程對應(yīng)的伸長量;(2)在初始應(yīng)力狀態(tài)下通過計算所得到的伸長量?;谏鲜? 大數(shù)值,二者的綜合便是實際伸長量。參考技術(shù)規(guī)范可知,持荷時間應(yīng)達到5min,在滿足此條件后方可展開錨固處理。
同時,縱向鋼束也應(yīng)遵循兩端同時張拉的原則,要求不平衡束的數(shù)量最多只能為1 條。關(guān)于具體的張拉原則,以長束為優(yōu)先操作對象,在此基礎(chǔ)上方可展開短束張拉;遵循先腹板后頂板的原則,并由外至內(nèi)逐步進行張拉操作,當(dāng)結(jié)束張拉作業(yè)后應(yīng)隨即進行壓漿。在張拉時應(yīng)通過油壓表來獲得預(yù)應(yīng)力數(shù)值,基于對伸長量的測算可以做進一步的校驗。
在壓漿施工之前,需要依據(jù)特定的配合比展開對原材料的稱重工作,將壓漿機與抽真空機這2 大設(shè)備安裝好,且管道的兩側(cè)均需要增設(shè)一個短管接頭,兩端分別與壓漿機以及抽真空機進行連接?;谟上轮辽系捻樞蚬酀{,確??椎纼?nèi)泥漿具有足夠的密實性。需要對上述2 大設(shè)備進行抽真空處理,由此分析孔道是否存在漏氣現(xiàn)象,在確保無誤后方可展開材料的配制。關(guān)于真空壓漿的原理,具體如圖2 所示。
圖2 真空壓漿原理示意圖
啟動壓漿機之前,排除管內(nèi)積水,然后啟動真空機,使得真空度可以保持在-0.10MPa~0.06MPa,在達到相關(guān)標準后方可進行壓漿作業(yè)。在壓漿初期階段,要求施工速度較慢一些,伴隨著壓力的上升,可以適當(dāng)加快壓漿速度。如果泥漿從真空管中流出,則需要在第一時間將閥門與真空機關(guān)閉,并開啟排廢管端閥門,使得水泥漿能夠流出,待漿液的稠度達到適中狀態(tài)后,則需要將真空端的閥門關(guān)閉。如果壓力持續(xù)上升且介于0.5MPa~0.6MPa,則應(yīng)采取保壓措施,此環(huán)節(jié)持續(xù)時間以2min為宜,此后將壓漿泵開啟,確保壓力不低于0.5MPa,在滿足此條件后將壓漿端上閥門關(guān)閉,基于開啟安全閥的方式可以完成卸載,最終關(guān)閉壓漿泵。
綜上所述,預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在路橋領(lǐng)域的合理應(yīng)用,可以在一定程度上有效提升橋梁的承載力等性能,還可以在受彎構(gòu)件的加固環(huán)節(jié)等發(fā)揮重要的作用,因此,該技術(shù)的合理應(yīng)用也受到了路橋領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。希望本文能在提高項目建設(shè)質(zhì)量和延長路橋的使用壽命等方面為類似工程提供有價值的理論依據(jù)。