虞志林
中交海洋投資控股有限公司(572000)
現(xiàn)如今,預(yù)應(yīng)力技術(shù)已經(jīng)在很多行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用,能夠在很大程度上促進(jìn)工程質(zhì)量的提升。然而,在公路橋梁工程的預(yù)應(yīng)力施工方面還存在很多不足之處,需要采取有效措施加以應(yīng)對(duì),盡可能提高預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工成效,同時(shí)還要降低成本投入,最大限度地提高路橋工程的穩(wěn)定性與安全性。
在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行施工作業(yè)時(shí),如果不采取合理措施對(duì)溫度進(jìn)行控制,那么在溫差作用的影響下,就很有可能導(dǎo)致相關(guān)構(gòu)件出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫問題。因此,要想盡量減少預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)生裂縫的情況,就要做好相應(yīng)的預(yù)防措施,避免溫差因素所帶來的干擾[1]。
在公路橋梁施工過程中,經(jīng)常在混凝土澆筑完成后出現(xiàn)波紋管堵塞問題,導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼絞線難以穿過,不僅浪費(fèi)了大量的人力、物力,還會(huì)影響到施工的正常進(jìn)行。出現(xiàn)這種情況的主要原因是相關(guān)人員安裝操作不規(guī)范導(dǎo)致波紋管破裂,在澆筑時(shí)大量的混凝土不可避免地滲入到管道中,從而導(dǎo)致管道被堵塞。
眾所周知,如果在公路橋梁工程的預(yù)應(yīng)力施工中出現(xiàn)操作不規(guī)范的現(xiàn)象,相關(guān)張拉力就得不到有效控制,從而嚴(yán)重影響到預(yù)應(yīng)力施工的最終效果。對(duì)施工過程中存在的張拉力進(jìn)行控制時(shí),需要借助預(yù)應(yīng)力式的筋伸長(zhǎng)值來完成張拉力校正工作。實(shí)際操作中,如果張拉人員沒有受過專業(yè)培訓(xùn),就很有可能導(dǎo)致張拉力校正出現(xiàn)重大誤差[2]。值得注意的是,在對(duì)多束張拉力進(jìn)行校正時(shí),因?yàn)槊渴鴱埨﹂g都存在一定差異,所以會(huì)在很大程度上使得預(yù)應(yīng)力筋的具體伸長(zhǎng)值得不到準(zhǔn)確計(jì)算,也就無法實(shí)現(xiàn)對(duì)張拉力的有效控制與校正。
為了將預(yù)應(yīng)力技術(shù)合理地應(yīng)用到公路橋梁的建設(shè)過程中,首先需要做的就是依據(jù)實(shí)際工程要求準(zhǔn)備好相關(guān)預(yù)應(yīng)力材料,主要包括絞線、配套錨具以及壓漿料等。與此同時(shí),要嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)圖來開展各項(xiàng)計(jì)算工作,如錨具類型、型號(hào)和鋼絞線橫截面積等。其次要準(zhǔn)備好相應(yīng)的機(jī)械裝置,如張拉式壓漿設(shè)備等。在完成預(yù)應(yīng)力的張拉作業(yè)后,要及時(shí)實(shí)施壓漿處理,這樣能夠有效提高路橋工程整體的建設(shè)水平,因此在張拉之前完成各項(xiàng)設(shè)備的準(zhǔn)備工作非常重要。
很多規(guī)模比較大的路橋工程,其結(jié)構(gòu)都極為復(fù)雜,尤其是多跨橋梁,因?yàn)槠渲胁煌课怀休d彎矩的作用有所差別。如跨中位置對(duì)應(yīng)正彎矩作用,也就是橋梁下半部分會(huì)受到拉伸,并且支座上側(cè)也會(huì)被拉伸,會(huì)承受負(fù)彎矩的作用。這種情況下,因?yàn)榛炷恋目估炫c受剪等能力有所欠缺,所以很難滿足大型橋梁工程的質(zhì)量需求[3]。
在路橋工程施工過程中,混凝土空心板的應(yīng)用比較頻繁。因?yàn)榭招陌宓纳厦嬗泻芏鄨A孔,所以其質(zhì)量相對(duì)比較小,更加便于安裝與運(yùn)輸,在跨徑不大的路橋工程中應(yīng)用效果顯著。若是公路橋梁的跨徑超出一定范圍,就需要借助先張法來對(duì)松弛度較低的鋼絞線實(shí)行單根張拉;也可以使用后張法進(jìn)行操作。通過這兩種方法的應(yīng)用,能夠在很大程度上降低相關(guān)壓力的影響,有效減少產(chǎn)生問題的概率。
與普通意義上的結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)碳纖維結(jié)構(gòu)有著更加良好的強(qiáng)度作用,再加上施工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,所以,在實(shí)際的施工過程中,可以大規(guī)模使用碳纖維片材,這樣能夠讓鋼筋混凝土各項(xiàng)受彎構(gòu)件得以加固,并被廣泛應(yīng)用到路橋工程的建設(shè)中。然而,因?yàn)槭軓潣?gòu)件在內(nèi)力方面還存在缺陷,所以很容易導(dǎo)致混凝土內(nèi)部出現(xiàn)壓應(yīng)力與拉應(yīng)力,如在施工作業(yè)時(shí),若是構(gòu)件承載能力已經(jīng)達(dá)到最大值,那么混凝土相對(duì)應(yīng)的壓變值壓應(yīng)最大極限變長(zhǎng),這種狀態(tài)就代表加固后的受彎構(gòu)件最大承載能力[4]。除此之外,混凝土所具備的應(yīng)變?cè)隽颗c片材應(yīng)力值之間有著密切關(guān)系,其應(yīng)變值與受彎構(gòu)件遭到破壞時(shí)的片材引力值是反比關(guān)系,所以,為了能夠讓片材本身?yè)碛辛己玫某跏祭瓚?yīng)力,就需要在粘貼片材之前完成預(yù)應(yīng)力的施工,這樣能有效避免混凝土構(gòu)件被破壞,最大限度地提高整個(gè)路橋工程的穩(wěn)定性和安全性。
混凝土箱梁可以分為現(xiàn)澆和預(yù)制兩種類型,它們?cè)诓煌慕Y(jié)構(gòu)中應(yīng)用可以產(chǎn)生不同的作用和效果。如果箱梁跨徑為40~60 m,在鋼絞線配置過程中,就需要從縱向或橫向兩個(gè)方面著手;如果箱梁跨徑超過60 m,就要借助變截面箱梁使相關(guān)應(yīng)用效果得到最大化發(fā)揮[5]。
為了選擇出恰當(dāng)?shù)匿摻g線,需要從下兩個(gè)方面入手:①要對(duì)鋼絞線的表面狀態(tài)、伸長(zhǎng)率以及松散性等性能參數(shù)進(jìn)行充分考慮;②仔細(xì)檢測(cè)鋼絞線各項(xiàng)指標(biāo)與設(shè)計(jì)要求之間的符合程度,如斷破荷載、尺寸公差、松弛性和品種規(guī)格等。
在選擇預(yù)應(yīng)力相關(guān)錨具時(shí),要重視以下內(nèi)容:
1)如果采用機(jī)械錨固方式,要在預(yù)應(yīng)力的鋼材端部構(gòu)建錨定條件,為后續(xù)的錨固操作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。一般情況下,只有集束型、高強(qiáng)度類型的鋼筋才會(huì)使用這種錨具,其在使用過程中不會(huì)損失很多預(yù)應(yīng)力,并且連接操作也相對(duì)簡(jiǎn)單。值得注意的是,需要在灌注混凝土之前完成重復(fù)張拉作業(yè)。
2)楔形錨具與上述機(jī)械錨具比較,此錨具不僅錨力較大、便于穿束鋼絞線,而且可供選擇的種類也很多,但是也會(huì)損失大量預(yù)應(yīng)力,不能開展重復(fù)張拉工作。
1)在完成預(yù)應(yīng)力的拆模工作之后,需要及時(shí)將錨墊板口封閉完整,以避免在養(yǎng)護(hù)過程中出現(xiàn)人員或是雜物進(jìn)入到預(yù)留孔內(nèi)等問題。
2)要以鋼絞線實(shí)際規(guī)格為依據(jù)來選擇合適的工作錨與夾片,并借助鋼管來打平與夾緊工作夾片。
3)在應(yīng)用錨墊板、千斤頂和工作錨的過程中,需要確保三者之間是同心且相互垂直的關(guān)系。
4)當(dāng)完成張拉相關(guān)工作后,還要對(duì)工作錨和錨墊板的連接進(jìn)行仔細(xì)觀察,保證兩者之間有著緊密的黏合性,若發(fā)生異常情況,必須及時(shí)暫停張拉,并合理調(diào)整具體的工作狀態(tài)。
5)完成單束的張拉操作后,要做好伸長(zhǎng)量的測(cè)量與校對(duì)作業(yè),這樣能夠有效提高實(shí)際的生產(chǎn)量,值得注意的是,要將計(jì)算誤差值盡可能控制在6%范圍內(nèi),2 min 之后再進(jìn)行工作錨的固定;如果超過6%,那么就要馬上停止拉伸操作,并將影響計(jì)算誤差的各項(xiàng)因素查找出來,及時(shí)將其排除掉。
6)在結(jié)束單束張拉工作后,還要檢查夾片頂面的平齊性,并仔細(xì)查看是否存在滑絲或斷絲等情況,確定沒有任何問題之后再進(jìn)行后續(xù)鋼絲張力狀況的檢查工作。
7)完成張拉各項(xiàng)工作之后,要及時(shí)展開壓漿工作,盡可能將時(shí)間間隔控制在1 d 之內(nèi)。
綜上所述,在公路橋梁工程施工中合理應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù),能夠在很大程度上解決施工過程中存在的各項(xiàng)問題,最大限度地保證施工有序開展。與此同時(shí),要選擇合適的預(yù)應(yīng)力工具,盡可能使結(jié)構(gòu)內(nèi)部平衡受力,不斷提高路橋工程的穩(wěn)定性,確保其施工質(zhì)量滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,從而推動(dòng)路橋建筑行業(yè)的健康發(fā)展。