程玉琳
摘 要:近年來,隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國公路橋梁建設(shè)進(jìn)程加快,交通運(yùn)輸網(wǎng)范圍不斷擴(kuò)大,此種情況下,嚴(yán)格把控公路橋梁項目施工質(zhì)量是十分重要的。項目建設(shè)中,應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù),利于項目整體施工質(zhì)量的提高,另外,該技術(shù)的應(yīng)用還能夠有效減少項目施工存在的問題。基于此,本文主要論述了公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)相關(guān)知識。
關(guān)鍵詞:公路橋梁;預(yù)應(yīng)力;施工技術(shù)
引言
預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)指的是在橋梁施工原有的基礎(chǔ)上進(jìn)一步去改善其結(jié)構(gòu)的功能。在實(shí)際的應(yīng)用中可以增加結(jié)構(gòu)原本的壓力,使用各不相同的搭建方法將結(jié)構(gòu)搭建使用。由于橋梁所承受的負(fù)荷取決于偏差承受的數(shù)量。進(jìn)而預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以通過改善建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度來提高結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。
一、預(yù)應(yīng)力技術(shù)的重要性
在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平不斷發(fā)展的前提下,公路橋梁建設(shè)的速度也在不斷加速。隨著人們對交通環(huán)境需求的提高,以往一些施工手段已無法適應(yīng)當(dāng)下的施工需求,因此,需要相關(guān)建設(shè)者引入新的技術(shù),這樣才能保障公路橋梁施工質(zhì)量。預(yù)應(yīng)力混凝土與以往的混凝土相比,有著高強(qiáng)度、強(qiáng)剛度等優(yōu)點(diǎn),具備極強(qiáng)的使用性能及較高的使用價值,對預(yù)應(yīng)力技術(shù)的合理應(yīng)用,能在一定程度上減少裂縫出現(xiàn)的頻率。
由于預(yù)應(yīng)力技術(shù)能加固公路橋梁,增強(qiáng)橋梁受彎構(gòu)件承載力,其在公路橋梁的施工應(yīng)用中呈現(xiàn)上升趨勢。隨著我國公路橋梁事業(yè)的發(fā)展,預(yù)應(yīng)力技術(shù)不僅被應(yīng)用于主體部位,還被應(yīng)用到公路橋梁其他位置,如錨固、邊坡等。在公路橋梁其他位置應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)不僅減少了施工原料,還減少了施工成本。此外,應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)還可以改變公路橋梁主拉應(yīng)力,提高抗裂效果和抗?jié)B、抗滑指數(shù),減輕橋梁自身負(fù)重,加大公路橋梁可負(fù)荷載。因此,大力推廣預(yù)應(yīng)力可以對我國公路橋梁發(fā)展起到一定的推進(jìn)作用。
二、預(yù)應(yīng)力技術(shù)
(一)預(yù)應(yīng)力技術(shù)特性
預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)除了要在截面以外布置預(yù)應(yīng)力筋和管道外,還要借助轉(zhuǎn)向塊實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向塊大多以鋼筋混凝土為主,該材料的主要功能為:可以對水平與垂直方向上的橫向力進(jìn)行傳遞,實(shí)現(xiàn)對預(yù)應(yīng)力束實(shí)際自由長度的良好限制,準(zhǔn)確調(diào)整偏心距。通過對轉(zhuǎn)向塊的科學(xué)布置以及對預(yù)應(yīng)力筋線形的調(diào)整,能改善整體結(jié)構(gòu)的抗剪及抗彎性能。但因其受到很多集中力,且同預(yù)應(yīng)力筋之間存在摩擦力,故而其本身的受力情況較為復(fù)雜,容易導(dǎo)致轉(zhuǎn)向塊的整體受力失衡,發(fā)生預(yù)應(yīng)力筋的硬化。
(二)整體結(jié)構(gòu)受力情況
(1)預(yù)應(yīng)力損失
同其他結(jié)構(gòu)相比,預(yù)應(yīng)力的結(jié)構(gòu)應(yīng)力消耗較少,這里對于因摩擦力而損失的部分預(yù)應(yīng)力的計算方法為:先用實(shí)際試驗(yàn)算出摩擦系數(shù),然后利用該系數(shù)算出摩擦力的具體數(shù)值,并將其作為后續(xù)施工的參考;對于因混凝土收縮造成的預(yù)應(yīng)力損失,如果依然沿用無粘接體系的計算方法,則難度系數(shù)相對較大,涉及內(nèi)容較多,故而對于該方面的計算,經(jīng)常采取協(xié)調(diào)張拉結(jié)構(gòu)的索力來算出最終預(yù)應(yīng)力。若遇到結(jié)構(gòu)索力無法調(diào)整的情況,那么該預(yù)應(yīng)力損失將無法測得。
(2)受彎性能
研究配筋的受彎性能時,由于該問題為非線性范疇,要受到諸多因素的干擾,故而分析起來難度系數(shù)較大。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)與實(shí)地試驗(yàn)所知,有關(guān)結(jié)構(gòu)荷載撓度的關(guān)系分為三個階段:①裂前彈性階段;②裂后彈性階段;③極限階段。當(dāng)整體結(jié)構(gòu)受到一定壓力后,配筋的截面依然保持平截面狀態(tài),而且其最大載荷力要比其他結(jié)構(gòu)的小。
三、預(yù)應(yīng)力技術(shù)實(shí)際應(yīng)用
(一)合理選擇鋼絞線
在道橋施工中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù),首先要選好預(yù)應(yīng)力筋材料。該材料的質(zhì)量直接決定著預(yù)應(yīng)力施工的質(zhì)量。結(jié)合國外諸多發(fā)達(dá)國家在鋼材方面的選擇情況來看,低松弛度的鋼絞線為多數(shù)預(yù)應(yīng)力施工的首選。這是因?yàn)樵摬牧系母黜椥阅芫鶎偕铣?,且成本較低,整體美觀性較好,易于被人們所接受。現(xiàn)如今該材料被我國多數(shù)道橋建設(shè)施工團(tuán)隊所應(yīng)用,并憑借其諸多優(yōu)勢,應(yīng)用效果極為理想。
(二)合理選擇預(yù)應(yīng)力錨具
進(jìn)入道橋施工階段,在錨具方面的選擇,可以參考兩個類型,即機(jī)械錨固和摩阻錨固。如果選用機(jī)械錨固方式,需要利用機(jī)械加工為鋼材一端的錨定施工打下基礎(chǔ),使該錨固作業(yè)滿足預(yù)應(yīng)力施工要求;如果選擇摩阻錨固方式,則其所涉及的內(nèi)容相對較多,具體施工方式還要參照實(shí)際工程需要予以確定。需要注意的是,在利用穿束的方式進(jìn)行錨固時,操作難度系數(shù)較大,會產(chǎn)生大量損耗,因此需慎重選擇該方式。
(三)預(yù)應(yīng)力筋穿束
結(jié)合工程施工的基本要求,預(yù)應(yīng)力筋長度應(yīng)≥150m。穿束時,應(yīng)將多根預(yù)應(yīng)力筋同時穿越到梁體當(dāng)中,施工難度較大。在工程施工中,要采取連續(xù)穿束的方式。穿束時務(wù)必仔細(xì)核對標(biāo)號,同時線路不可出現(xiàn)纏繞;若鋼絞線纏繞,則需及時調(diào)整受力路徑,保證正常受力。
(四)預(yù)應(yīng)力筋的施工
張拉施工結(jié)束后,開始實(shí)施預(yù)應(yīng)力筋的固定工作,該施工需要鋼絞線輔助完成。施工人員先要將鋼絞線清理干凈,然后將混凝土灌入鋼管中,與錨墊板共同組成一系列的粘結(jié)帶,進(jìn)而做好預(yù)應(yīng)力筋的固定工作。需要格外注意的是,待上述一系列操作結(jié)束后,鋼絞線受荷載的影響可能會出現(xiàn)彎曲和下垂的問題,此時需參照鋼絞線的伸長度得出粘接帶的長度,同時注意兩端的粘接帶附著力的均勻度。
(五)張拉施工
預(yù)應(yīng)力筋張拉施工主要分為預(yù)緊張拉和高應(yīng)力張拉。前者是后者的基礎(chǔ)與保障。預(yù)緊張拉是在高應(yīng)力張拉前,須適度牽引鋼絞線,同時做好垂順處理,張拉過程中應(yīng)保證雙側(cè)加壓,嚴(yán)格控制張拉力,避免絞線纏繞,以提高絞線的穩(wěn)固性,絞線拉力過大或過小都會影響絞線的質(zhì)量,甚至出現(xiàn)纏繞和移位等問題。預(yù)緊張拉完成后,應(yīng)對箱梁內(nèi)組件的形狀、位置及規(guī)格等內(nèi)容予以全面檢查和分析,防止預(yù)應(yīng)力筋孔道出現(xiàn)堵塞的問題,且混凝土澆筑的質(zhì)量和效果也應(yīng)符合施工的需要。此外,在施工前還應(yīng)對使用工具的性能進(jìn)行全面檢查,在其滿足要求后方可應(yīng)用于工程建設(shè)和施工之中。
(六)壓漿
張拉施工結(jié)束后,進(jìn)行壓漿作業(yè)。施工人員在正式開始施工前,應(yīng)先做好相應(yīng)的施工模擬。模擬工作是為了保證壓漿工藝完成后的粘結(jié)帶具有較強(qiáng)的粘結(jié)力,可以滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)及要求。在模擬實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)將手動壓漿機(jī)作為壓漿施工的主要工具,要高度關(guān)注壓漿時的力度與壓漿量,務(wù)必與工程相關(guān)規(guī)定相符。待模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)束,且最終結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定后,方可開始正式的壓漿施工,以此增強(qiáng)錨固的穩(wěn)固性。
四、預(yù)應(yīng)力施工注意事項
預(yù)應(yīng)力技術(shù)需要專業(yè)素養(yǎng)較高的人員參與施工,而在實(shí)際施工現(xiàn)場,經(jīng)常會出現(xiàn)作業(yè)人員不按技術(shù)要求施工的情況,或者沒有采取混凝土養(yǎng)護(hù)措施。由于這些不專業(yè)的操作,使得預(yù)應(yīng)力鋼筋事先預(yù)留的相應(yīng)管道發(fā)生堵塞,為后續(xù)施工帶來困難。因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力施工的不當(dāng)行為,會直接降低鋼筋混凝土的載荷能力,破壞其張拉應(yīng)力,進(jìn)而造成諸多材料的損耗,給工程帶來經(jīng)濟(jì)損失。
在實(shí)際施工階段,有時會發(fā)生鋼筋的張拉度不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的情況,這是因?yàn)樵陬A(yù)應(yīng)力筋施工時,事先預(yù)留的管道有所彎曲,不夠平直,導(dǎo)致鋼筋同管道間產(chǎn)生較大的摩擦力,最終直接影響到鋼筋的張拉應(yīng)力。基于此,施工中應(yīng)保持管道的平直,以避免較大摩擦力的出現(xiàn)。
五、結(jié)束語
預(yù)應(yīng)力技術(shù)隨著公路橋梁技術(shù)的發(fā)展也在不斷的成熟。各項技術(shù)同樣也漸漸從理論投入到正式工程中。目前為止預(yù)應(yīng)力技術(shù)已經(jīng)可以熟練運(yùn)用在工程中。相關(guān)施工部門也需要在技術(shù)運(yùn)用中嚴(yán)格要求自己,保障公路橋梁的質(zhì)量。
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