陶磊 張昌
摘 要:科學(xué)技術(shù)提升使得橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)水平升高。如今,橋梁施工中首選后張預(yù)應(yīng)力技術(shù)。本文將對(duì)后張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)在砼橋梁施工過程中的運(yùn)用和技術(shù)做分析,為更好的推動(dòng)我國橋梁建設(shè)技術(shù)的提升,同時(shí)為今后的橋梁建設(shè)發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:后張預(yù)應(yīng)力;砼橋;橋梁施工技術(shù)
中圖分類號(hào):U445.57 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
0 引言
橋梁建設(shè)施工是建筑施工過程中的一大組成部分,提高橋梁施工技術(shù)、提升橋梁施工的質(zhì)量是當(dāng)今社會(huì)橋梁施工技術(shù)的研究重點(diǎn)。后張法預(yù)應(yīng)力是一種新興的橋梁建設(shè)技術(shù),能夠大大降低橋梁建設(shè)中裂縫的出現(xiàn)頻率,增強(qiáng)橋梁整體的承重能力,在國內(nèi)橋梁建設(shè)工程被廣泛使用,有效的提高橋梁施工的質(zhì)量水平。
1 后張法預(yù)應(yīng)力砼概述
后張法預(yù)應(yīng)力主要指的是,在橋梁施工過程中其內(nèi)部構(gòu)建開始承載重量之前,給混凝土材料的受力點(diǎn)增加外力,后張法預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)實(shí)際上是混凝土結(jié)構(gòu)其中一種體現(xiàn)。在橋梁施工建設(shè)中使用該技術(shù)方法能夠使得橋梁在即將投入使用前,使得各個(gè)構(gòu)件達(dá)到投入使用時(shí)應(yīng)有的狀態(tài)。通過后張法預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)的安裝,橋梁在后期使用過程中將不容易出現(xiàn)變形、開裂等情況,有利于延長橋梁的使用年限。
2 預(yù)應(yīng)力砼的使用原理
現(xiàn)階段,我國橋梁建設(shè)施工項(xiàng)目中已經(jīng)普遍使用到了后張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)。在公路建設(shè)不斷發(fā)展過程中,社會(huì)對(duì)于公路、橋梁建設(shè)有了更高的要求,難度高、跨度大的橋梁建設(shè)項(xiàng)目在不斷的變多,因此相關(guān)橋梁技術(shù)人員要深入對(duì)后張預(yù)應(yīng)力技術(shù)的研發(fā),采用新型的施工材料和方式,以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展中對(duì)橋梁建設(shè)的高要求,以達(dá)到推動(dòng)我國橋梁建設(shè)的發(fā)展,提高橋梁建設(shè)的質(zhì)量水平的目的。
預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)使用原理主要是,在建設(shè)建筑物載重結(jié)構(gòu)之間,利用混凝土技術(shù),加大混凝土載重能力,能夠保持建筑物的穩(wěn)定性。不僅如此,在應(yīng)力作用下橋梁的所需承受載重量得到部分抵消,降低建筑自身在后期使用過程中出現(xiàn)裂縫的可能。在利用預(yù)應(yīng)力法進(jìn)行橋梁建設(shè)過程中,一般以機(jī)械張拉作為對(duì)建筑內(nèi)部鋼筋張拉的主要形式,促使對(duì)應(yīng)構(gòu)建足夠穩(wěn)定,構(gòu)建的承載力顯著提高。橋梁建設(shè)中使用后張預(yù)應(yīng)力技術(shù)時(shí),主要運(yùn)用的施工位置是負(fù)責(zé)承受重量的混凝土區(qū)域,在拉力的作用下預(yù)應(yīng)力可以為鋼筋承擔(dān)一部分的重力。所以,在實(shí)際的橋梁建設(shè)過程中相關(guān)技術(shù)人員要將鋼筋與混凝土材料相融合,創(chuàng)設(shè)高效率的橋梁施工方式,促進(jìn)橋梁建設(shè)的快速發(fā)展[1]。
3 后張法預(yù)應(yīng)力砼在實(shí)際橋梁建設(shè)中的作用
(1)降低材料的消耗。預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠充分運(yùn)用物理力學(xué)的相關(guān)知識(shí)原理,利用混凝土與鋼材,大大的提高建筑的承載能力。在一定的載重范圍內(nèi),將混凝土和鋼材進(jìn)行完美的融合使得橋梁具備良好的抗壓能力,以達(dá)到降低材料消耗的目的。
(2)增加構(gòu)建的剛度。通常情況下,在建筑施工過程中使用鋼筋混凝土材料導(dǎo)致后期建筑出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象是十分常見的。因?yàn)樵跇蛄航ㄔO(shè)的過程中,橋梁內(nèi)部的構(gòu)建難以避免需要承受拉力,這也就導(dǎo)致了裂縫的出現(xiàn)。長此以往,橋梁內(nèi)部鋼筋構(gòu)建的剛度被大量損耗,最終剛度降低。但實(shí)際上,只要相關(guān)施工人員在建筑施工過程中嚴(yán)格控制裂縫的寬度,就能夠減少鋼筋被腐蝕的情況。預(yù)應(yīng)力混凝土材料在日常使用的過程中能夠使得混凝土保存一定的預(yù)壓應(yīng)力,這也就使得后期橋梁使用時(shí)拉應(yīng)力被抵消,混凝土中裂縫的情況將不復(fù)存在,鋼筋混凝土的剛度也會(huì)有所增加[2]。
(3)提高結(jié)構(gòu)的抗裂性和耐久性。受到預(yù)應(yīng)力作用的影響,采用了后張預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行施工的橋梁,使得裂縫出現(xiàn)的次數(shù)減少,甚至不會(huì)出現(xiàn)裂縫的情況,從而橋梁抗裂能力有所升高。同時(shí),由于裂縫的出現(xiàn)減少了,橋梁內(nèi)部的鋼筋不容易遭到腐蝕,使得橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)的耐久性得到提高。
4 后張法預(yù)應(yīng)力砼橋梁施工技術(shù)分析
(1)支架搭設(shè)和模板安裝。橋梁建設(shè)開展過程中,在進(jìn)行支架搭設(shè)前要有技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場地基的實(shí)際承載能力做好計(jì)算和分析,以確保橋梁投入使用后有充分的能力去承載重量,并且其承載力符合工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。支架搭設(shè)的下一步就到安裝模板。進(jìn)行模板安裝時(shí)要尤為注意必須嚴(yán)格按照安裝步驟和順序進(jìn)行安裝。安裝順序是:底?!獋?cè)?!斈?。同時(shí),模板安裝中要預(yù)留一定彎度,讓模板保持光滑和直立,拼接處避免存在縫隙[3]。還有,支架的下面需預(yù)留幾個(gè)能夠?qū)Τ两颠M(jìn)行觀測的位置點(diǎn),方便沉降觀測的工作開展。
(2)鋼筋綁扎。鋼筋使用方式多種多樣,主要有架立鋼筋、受力筋。在具體的鋼筋綁扎工作開展中,要事先制成立體骨架或平面,并對(duì)所制成的骨架或平面進(jìn)行焊接,之后再焊定位筋開展綁扎工作。
(3)孔道安裝。在對(duì)鋼筋進(jìn)行綁扎的同時(shí),施工人員可以運(yùn)用軌道固定法對(duì)孔道進(jìn)行固定。通常來說,套管長度是由管道實(shí)際有多長所決定的。倘若有部分接頭,則需要將接頭處的縫口進(jìn)行封閉。封閉封口的方式多以多層包裹為主,以此來防止漏漿的情況出現(xiàn)。
(4)鋼絞線安裝。鋼絞線的安裝要求足夠仔細(xì),在進(jìn)行安裝前要妥善對(duì)鋼絞線進(jìn)行檢查,對(duì)于已經(jīng)破損或遭到腐蝕的鋼絞線要丟棄并進(jìn)行更換。貫穿鋼絞線時(shí),務(wù)必在同一時(shí)刻將孔道內(nèi)部的鋼絞線全部貫穿。貫穿工作開始之前,相關(guān)施工人員可以將鋼絞線綁在一起,來防止后期鋼絞線進(jìn)入孔道后出現(xiàn)纏繞的現(xiàn)象。完成貫穿后,就可以將鋼絞線刺入錨具孔,夾片式的錨具擋在錨具孔。
(5)模板與支架的拆除。由于模板不是放置在統(tǒng)一區(qū)域內(nèi)的,所以對(duì)模板進(jìn)行拆除時(shí)隨著區(qū)域的不同所需要的砼強(qiáng)度也不同。唯有當(dāng)砼強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)才能對(duì)模板進(jìn)行拆除。側(cè)模的拆除,需要砼強(qiáng)度在2.5兆帕以上才能對(duì)側(cè)模進(jìn)行拆除;底模的拆除,則是需要砼強(qiáng)度達(dá)到施工設(shè)計(jì)所要求的強(qiáng)度的75%或者達(dá)到實(shí)際強(qiáng)度要求才能進(jìn)行拆除。對(duì)于模板的拆除而言,與前面的安裝要求保持一致,需要遵循先后順序來進(jìn)行拆除:梁底和板底最后拆除,梁幫首先進(jìn)行拆除。在要進(jìn)行模板拆除工作之前,要事先制定好可行的拆除方案,將拆除工作分成若干個(gè)步驟,縱向的拆除要遵循對(duì)稱均衡的原理,橫向拆除時(shí)則需要將對(duì)應(yīng)的模板進(jìn)行同時(shí)拆除。
5 后張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)要點(diǎn)
(1)孔道埋管要點(diǎn)??椎缆窆苁呛髲堫A(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁建設(shè)中實(shí)行時(shí)不可忽視的重要環(huán)節(jié)。通常情況下,施工人員會(huì)采用波紋管進(jìn)行孔道埋管工作,該類型的管道能夠輔佐后期的張拉。預(yù)埋管道之前,要確??椎罎M足預(yù)應(yīng)力下孔道長度的需要,在運(yùn)用波紋管之前技術(shù)人員要進(jìn)行妥善的檢查尤其要進(jìn)行密水試驗(yàn),防止使用到破損的波紋管。預(yù)埋工作開展過程中要確保波紋管的長度達(dá)到要求,倘若長度不夠要及時(shí)的采取應(yīng)對(duì)措施,采用更大型號(hào)的管道材料進(jìn)行補(bǔ)救工作,并且要注意做好封口處理。除此之外,還要對(duì)波紋管的位置進(jìn)行定位,便于施工后期對(duì)管道進(jìn)行固定。因此,在實(shí)際施工過程中,相關(guān)工作人員要通過施工設(shè)計(jì)圖紙確定好管道的長度。確定好波紋管的位置后,要立即對(duì)管道進(jìn)行焊接,避免預(yù)埋波紋管后由于沒有焊接導(dǎo)致管道發(fā)生位移的現(xiàn)象,影響后期對(duì)管道定位的精準(zhǔn)度。固定管道的同時(shí)還要確保管道內(nèi)部通常、平滑,避免管道內(nèi)堵塞、存在死彎。
(2)鋼筋施工技術(shù)要點(diǎn)。波紋管預(yù)埋工作完成后,就需要將鋼筋貫穿到管道內(nèi)部。此時(shí),要引起對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的重視。對(duì)于鋼筋穿束的材料,施工人員要明確其下料的長度,并綜合考慮好錨具和夾具的長度。最終才能計(jì)算得出穿束材料的應(yīng)有長度。預(yù)應(yīng)力筋的錨固工作完成后,對(duì)于裸露在外的部分相關(guān)工作人員要做好測量,使得長度不超過300毫米。同時(shí),對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行切割的過程中優(yōu)先考慮使用圓盤切割機(jī),避免采用電氣焊切割。
(3)張拉力控制要點(diǎn)。在橋梁施工過程中使用后張預(yù)應(yīng)力技術(shù)要尤其把握好張拉力度,一般常采用雙標(biāo)控制法對(duì)張拉力進(jìn)行進(jìn)一步的控制。該方法主要通過張拉來控制應(yīng)力以及實(shí)際伸長的角度作為著手點(diǎn),最終完成對(duì)張拉力的控制。實(shí)際伸長值和所計(jì)算出來的伸長值會(huì)有所差別,但需要將差別控制在百分之六的范圍內(nèi)。如果伸長值有超過百分之六的差距,整個(gè)橋梁施工必須暫停。并立即找出存在較大差距的原因,對(duì)差距進(jìn)行對(duì)應(yīng)的處理。只有當(dāng)差距小于百分之六后才能繼續(xù)進(jìn)行橋梁建設(shè)施工。
6 后張法預(yù)應(yīng)力砼橋梁施工藝術(shù)的應(yīng)用
(1)清理、檢查構(gòu)件。在實(shí)施預(yù)應(yīng)力之前,首先要做好對(duì)橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)的檢查,檢查工作需設(shè)計(jì)內(nèi)部架構(gòu)的尺寸大小以及外觀,使得橋梁施工建設(shè)的質(zhì)量有所保障。并且,還要確保橋梁的剛度不小于施工設(shè)計(jì)所設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn),如果在施工設(shè)計(jì)方案中沒有具體的對(duì)剛度做明確的要求,則按照大于強(qiáng)度等級(jí)的75%進(jìn)行設(shè)計(jì)。不僅如此,穿束時(shí)要對(duì)錨墊板、孔道的具體位置進(jìn)行檢查,確??椎纼?nèi)暢通、干凈沒有施工殘余的廢棄材料。
(2)確定預(yù)應(yīng)力張拉方式和方向。一般來說,預(yù)應(yīng)力的施加是分別由兩側(cè)進(jìn)行的。不過在實(shí)際的施工當(dāng)中,不是完全統(tǒng)一的按照一種方式來進(jìn)行具體的施工作業(yè)的,所以根據(jù)需要張拉的方式可以是一側(cè)拉也可以是分兩側(cè)拉。運(yùn)用對(duì)應(yīng)的計(jì)算方式能夠更合理的選擇張拉方式。為了使得張拉力度分布更加平均,最好多角度進(jìn)行張拉。不僅如此,張拉的方式也很多,但在選擇具體的張拉方式之前要遵循施工設(shè)計(jì)方案開展預(yù)應(yīng)力準(zhǔn)備工作。張拉方式有分段張拉、補(bǔ)償張拉、分批張拉。分段張拉,則是將預(yù)應(yīng)力張拉分成多個(gè)部分,分先后順序進(jìn)行張拉;補(bǔ)償張拉主要應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力受損的狀況下,以達(dá)到較少收縮和彈性損失的目的;分批張拉則是在幾根預(yù)應(yīng)力筋中分層次進(jìn)行張拉的。
7 結(jié)束語
總的來說,橋梁施工中運(yùn)用后張預(yù)應(yīng)力技術(shù)能有效提高橋梁質(zhì)量,并增強(qiáng)其穩(wěn)定性,以為建設(shè)企業(yè)創(chuàng)造更大的工程效益。
參考文獻(xiàn):
[1]王昌將,段亞軍,安風(fēng)明,等.鋼混組合橋梁負(fù)彎矩區(qū)橋面板施加預(yù)應(yīng)力的施工方法:CN111455856A[P].2020.
[2]陳孝飛.后張法預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)在市政橋梁中的運(yùn)用[J].中國房地產(chǎn)業(yè),2020(3):222.
[3]陳勝利,蘇永華,石龍,等.高速鐵路40 m跨度預(yù)制后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁試驗(yàn)研究[J].鐵道建筑,2020
(4):111-114+132.