山西交通控股集團(tuán)有限公司運(yùn)城南高速公路分公司 山西運(yùn)城 044000
橋梁工程的施工比較復(fù)雜,橋體結(jié)構(gòu)需要有足夠穩(wěn)定的支撐,才能維持橋梁正常的使用狀態(tài)。橋梁工程施工中,主體部分的重量會(huì)對(duì)其他結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,而預(yù)應(yīng)力拉張技術(shù)的應(yīng)用可以減輕橋體自重,增強(qiáng)橋梁承重能力,有效延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。
在高速公路橋梁工程中,混凝土開(kāi)裂是常見(jiàn)、危害性大的病害類型,如果出現(xiàn)長(zhǎng)度10mm 左右、寬度0.5-1.5mm 的不同數(shù)量裂縫問(wèn)題就需要加以重視,一旦裂縫延伸到腹板必須及時(shí)采取技術(shù)性措施。裂縫出現(xiàn)的原因一般與箱梁的數(shù)根預(yù)應(yīng)力筋錨固處于同一斷面有關(guān),通過(guò)該斷面的預(yù)應(yīng)力筋都利用一端的張拉錨固在梁端,導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力的損失過(guò)多,兩側(cè)的預(yù)應(yīng)力效應(yīng)變化明顯,隨之齒板外部出現(xiàn)拉應(yīng)力,受到載重車輛通行的影響,梁底出現(xiàn)超出混凝土抗拉強(qiáng)度的拉應(yīng)力,最終出現(xiàn)了裂縫問(wèn)題[1]。
某高速公路路線全長(zhǎng)11.766km。全線主線共有橋梁8 座,其中特大橋2 座、大橋4 座、中橋2 座;跨主線天橋2 座。涵洞、通道30 道。全線填方數(shù)量約111.6 萬(wàn)m3,挖方數(shù)量約131.8萬(wàn)m3。
嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙的圖示尺寸進(jìn)行下料制作,并集中在鋼筋加工車間統(tǒng)一加工成半成品。鋼筋加工完成后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)安裝,按照設(shè)計(jì)圖紙的要求在預(yù)制底座上捆扎鋼筋骨架。預(yù)應(yīng)力管道成孔需要采用波紋管,使用鋼筋對(duì)其進(jìn)行固定,對(duì)孔道曲線位置進(jìn)行加密處理。鋼筋安裝好后,應(yīng)在鋼筋與模板之間設(shè)置墊塊,墊塊應(yīng)與鋼筋扎緊,并相互錯(cuò)開(kāi),鋼筋保護(hù)層厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求[2]。
在進(jìn)行高速公路橋梁工程混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)過(guò)程中,施工方通??刹捎貌迦胧秸駬v器應(yīng)用于箱梁混凝土的澆筑中,同時(shí)在施工過(guò)程中,施工人員還需要在每一層澆筑完成后,再次采用插纖式的振搗器進(jìn)行二次加工,并且在混凝土澆筑作業(yè)開(kāi)展之前,還需要對(duì)橋梁施工中的模板和鋼筋進(jìn)行仔細(xì)檢查。如果在檢查中發(fā)現(xiàn)波紋管存在破損現(xiàn)象,施工人員就應(yīng)當(dāng)立即采用膠帶對(duì)波紋管進(jìn)行密封,這樣才可以保證在混凝土澆筑施工過(guò)程中,波紋管內(nèi)部不會(huì)涌入砂漿。在混凝土澆筑施工完成后,現(xiàn)場(chǎng)的驗(yàn)收人員還需要對(duì)混凝土澆筑作業(yè)進(jìn)行驗(yàn)收,在確保澆筑施工達(dá)到相應(yīng)的工程質(zhì)量要求后,才可以開(kāi)展后續(xù)的施工。在進(jìn)行混凝土的澆筑過(guò)程中,施工人員通常是采用水平的斜向分層澆筑法,通過(guò)這種澆筑方式可以嚴(yán)格地控制混凝土的澆筑厚度,將混凝土的澆筑厚度保持在30cm 左右。并且在澆筑過(guò)程中,施工方最好利用龍門吊的配料斗分前后2 班進(jìn)行縱向作業(yè),這樣就可以控制混凝土澆筑過(guò)程中上層和下層之間的距離。在完成混凝土澆筑作業(yè)過(guò)后,現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)理工程師在確?;炷帘砻媸諠{初步凝結(jié)后,便可以通知施工方進(jìn)行側(cè)面的貼膜施工,在施工中主要是將土工布覆蓋于混凝土的上方,從而對(duì)混凝土做好養(yǎng)護(hù)工作[3]。
使用張拉預(yù)應(yīng)力鋼束的前提是保障混凝土的強(qiáng)度及彈性模量完全達(dá)到設(shè)計(jì)參數(shù)要求。鋼束預(yù)應(yīng)力是采取兩端對(duì)稱型張拉,長(zhǎng)度為40m 的橋梁張拉順序依次為N1、N3、N5、N2、N4 號(hào)鋼束。
(1)對(duì)于30m 和40m 的高速公路橋梁張拉而言,其操作流程為0 →0.12σcon →0.22σcon →張拉控制應(yīng)力σcon(含錨口摩阻損失)持荷6min 錨固(自錨式千斤頂及低松弛鋼絞線張拉)。在熟練掌握預(yù)應(yīng)力張拉流程的基礎(chǔ)上,還要正確使用預(yù)應(yīng)力張拉方式,使用率最高的是雙控法,即借助控制應(yīng)力對(duì)橋梁進(jìn)行張拉,視鋼絞線的伸長(zhǎng)量為標(biāo)準(zhǔn)。需要注意的是,在測(cè)量鋼絞線伸長(zhǎng)量時(shí),0 →0.1σcon 的伸長(zhǎng)量用推算的方式,不應(yīng)該實(shí)際去測(cè)量,推算結(jié)果和實(shí)際的伸長(zhǎng)量之間的誤差保持在±5%以內(nèi),一旦超出該誤差范圍,需要重新測(cè)量。
(2)對(duì)于50m的T型橋梁張拉而言,操作流程為0 →0.17σcon →0.32σcon →張拉控制應(yīng)力σcon(含錨口摩阻損失)持荷2min 錨固(自錨式千斤頂及低松弛鋼絞線張拉)。50m 的T 型橋梁張拉技術(shù)類似于上述的30m 高速公路橋梁,都是采取雙控法進(jìn)行操作,同樣在測(cè)量鋼絞線伸長(zhǎng)量時(shí),0 →0.17σcon 的伸長(zhǎng)量用推算的方式,不應(yīng)該實(shí)際去測(cè)量,推算結(jié)果和實(shí)際的伸長(zhǎng)量之間的誤差保持在±5%以內(nèi),若超出規(guī)定誤差范圍,需要仔細(xì)查明誤差來(lái)源并再次開(kāi)展張拉操作[4]。
綜上所述,運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的過(guò)程需要分析工程的實(shí)際情況,不僅可以將該技術(shù)用于高速公路橋梁建設(shè),還可以在加固維修中運(yùn)用,該技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于既不影響工程外觀,又可以提高結(jié)構(gòu)承載能力,所以預(yù)應(yīng)力技術(shù)在高速公路橋梁施工中具有廣闊的前景。預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)是將拉力提前附加在構(gòu)件中來(lái)承受來(lái)自鋼結(jié)構(gòu)的載荷,施工時(shí)一般需要鋼絞線或預(yù)應(yīng)力筋、錨塞、錨環(huán)、墊板等構(gòu)件輔助。在預(yù)應(yīng)力鋼絞線綁扎時(shí),施工人員需要對(duì)鋼筋的預(yù)應(yīng)力孔道進(jìn)行加固,同時(shí)在鋼絞線的穿束作業(yè)期間,施工人員還應(yīng)當(dāng)預(yù)留100cm 左右鋼絞線穿束孔。