預(yù)應(yīng)力在橋梁施工中的應(yīng)用研究

劉 耀

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司)

預(yù)應(yīng)力在橋梁施工中的應(yīng)用研究

劉 耀

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司)

近年來(lái)，由于科學(xué)技術(shù)發(fā)展、更新步伐的不斷加快，預(yù)應(yīng)力技術(shù)也得到了較大的發(fā)展，并日趨完善。在現(xiàn)階段的橋梁工程領(lǐng)域中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)是相對(duì)完善的一門(mén)施工技術(shù)，其應(yīng)用也較為廣泛。主要對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，以期促進(jìn)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的推廣應(yīng)用。

預(yù)應(yīng)力;橋梁施工;應(yīng)用;施工技術(shù)

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，在國(guó)內(nèi)的橋梁施工中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)盡管取得較好的發(fā)展，但也存在許多不足，尤以波紋管堵塞堵管為典型。波紋管堵塞堵管具體是指混凝土澆筑時(shí)產(chǎn)生的問(wèn)題，一旦出現(xiàn)波紋管堵塞現(xiàn)象，會(huì)給橋梁施工帶來(lái)較大的不便之處，例如:會(huì)使后期的預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)穿柬不能通過(guò)，或是在張拉預(yù)應(yīng)力時(shí)，鋼絞線(xiàn)的實(shí)際伸長(zhǎng)值和設(shè)計(jì)伸長(zhǎng)值不相符等，若出現(xiàn)以上情況，將會(huì)使工期被拖延、人力被耗費(fèi)，最終增加了工程成本。經(jīng)過(guò)對(duì)堵管事件的調(diào)查了解，最終找到了引起堵管的兩個(gè)主要原因:①施工方的原因，施工方未能在施工中按照施工要求進(jìn)行嚴(yán)格操作，使波紋管沒(méi)能得到準(zhǔn)確定位，因此使波紋管變得彎折扭曲，抑或是振搗的主要負(fù)責(zé)人未能在混凝土澆筑中實(shí)施規(guī)范操作，這樣也會(huì)引起波紋管出現(xiàn)局部破裂，進(jìn)而使混凝土的水泥滲入到波紋管里，發(fā)生堵管;②波紋管本身質(zhì)量問(wèn)題，由于波紋管本身存在較嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題，因此導(dǎo)致了水泥漿滲漏堵塞堵管的現(xiàn)象。

2 預(yù)應(yīng)力在橋梁施工中的具體應(yīng)用情況

2.1 正確選擇預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)

近年來(lái)，無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，在選擇預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)時(shí)，主要選擇預(yù)應(yīng)力的冷拉鋼絲、松弛鋼絞線(xiàn)、鋼筋等。在冷拉鋼絲、松弛鋼絞線(xiàn)與鋼筋中，由于松弛鋼絞線(xiàn)有經(jīng)濟(jì)、建筑美觀(guān)等優(yōu)勢(shì)，因此得到了最為廣泛的應(yīng)用，尤其是在核電站、橋梁等一些大型建筑的建設(shè)中。鋼絞線(xiàn)與其他鋼材相比，可以節(jié)省出約30%的材料，取得較高的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。在選擇預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮其性能參數(shù)，如伸長(zhǎng)率、幾何參數(shù)等;同時(shí)，還應(yīng)考慮其尺寸、規(guī)格等。

2.2 正確選擇預(yù)應(yīng)力錨具

選擇預(yù)應(yīng)力錨具時(shí)，一般會(huì)以機(jī)械錨固與摩阻錨固這兩個(gè)方面為選擇標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)機(jī)械加工，形成一個(gè)適用于預(yù)應(yīng)力鋼材端部的錨碇工作條件，同時(shí)予以錨固，則為機(jī)械錨固;使預(yù)應(yīng)力鋼材具有錨旋作用并把它擠緊，則為摩阻錨固。目前。市場(chǎng)上較多的是摩阻錨固，其應(yīng)用也較為廣泛，但有個(gè)缺陷:不方便連接。

2.3 預(yù)應(yīng)力的效應(yīng)分析概況

在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土的施工時(shí)，先假設(shè)預(yù)應(yīng)力的鋼筋分布情況，再對(duì)整體的最大受力狀態(tài)予以應(yīng)力分析，并對(duì)各個(gè)截面應(yīng)力的具體情況進(jìn)行詳細(xì)檢查，如果發(fā)現(xiàn)不符合施工的實(shí)際要求，應(yīng)立即變更鋼筋分布情況，直至所設(shè)計(jì)的圖與應(yīng)力有效分布圖相符合，換言之，效應(yīng)分析決定了預(yù)應(yīng)力筋、體系設(shè)計(jì)與錨具。預(yù)應(yīng)力的效應(yīng)分析一般有兩種損失情況:瞬間損失、后期損失。

2.4 預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于路橋加固

實(shí)踐證明，在橋梁的施工中，加固路橋是提高路橋承載力的一項(xiàng)重要措施。一般情況下，運(yùn)用補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件及改善結(jié)構(gòu)性能這兩種方式是使路橋承載力與交通運(yùn)輸要求相符的主要途徑，是延長(zhǎng)路橋使用年限的兩個(gè)重要方式。較常用的幾種加固方式是加固橋面補(bǔ)強(qiáng)層、改變橋面結(jié)構(gòu)受力體系與加固橋體外預(yù)應(yīng)力等。在實(shí)際的橋梁施工中，如果使用預(yù)應(yīng)力，可先在構(gòu)件上施加預(yù)應(yīng)力，使構(gòu)件于受拉區(qū)產(chǎn)生拉應(yīng)力，如此便可使構(gòu)建的最大承載能力得到提高，讓加固鋼筋作用得到最大發(fā)揮。

2.5 預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于鋼筋混凝土的多跨連續(xù)梁

多跨連續(xù)梁內(nèi)的兩種常見(jiàn)彎矩區(qū)分別是正彎矩區(qū)、負(fù)彎矩區(qū)，正彎矩區(qū)值是指處于跨中部的彎矩值;負(fù)彎矩區(qū)值是指位于支座處的彎矩值。在實(shí)際的施工中，如果抗彎承載力、抗剪承載力與要求的梁不相符，則需對(duì)其進(jìn)行必要的加固處理;如果是跨中彎矩區(qū)出現(xiàn)抗彎承載力不足的情況，一般可通過(guò)采用粘貼碳纖維對(duì)其進(jìn)行加固的方式解決。

2.6 預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于受彎結(jié)構(gòu)

由于具有施工便捷、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，碳纖維已在路橋建設(shè)工程中得到了廣泛的應(yīng)用，而混凝土的應(yīng)增量決定著碳纖維的最終盈利，例如:當(dāng)初始應(yīng)力較大時(shí)，就會(huì)使應(yīng)力偏小的碳纖維構(gòu)件遭到破壞，進(jìn)而使碳纖維的高強(qiáng)度未能體現(xiàn)出來(lái)。因此，可通過(guò)在進(jìn)行碳纖維片材的粘貼時(shí)對(duì)碳纖維施加預(yù)應(yīng)力的方式，使碳纖維片材有初始拉應(yīng)力，以提高碳纖維的應(yīng)力，把其強(qiáng)度高的特點(diǎn)顯現(xiàn)出來(lái)。

2.7 后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉力控制的問(wèn)題分析

預(yù)應(yīng)力應(yīng)用于橋梁施工，如果應(yīng)用不當(dāng)，會(huì)給橋梁結(jié)構(gòu)帶來(lái)嚴(yán)重的的影響，尤其是張拉力沒(méi)有得到嚴(yán)格控制時(shí)，即會(huì)對(duì)預(yù)應(yīng)力橋梁質(zhì)量帶來(lái)較大的影響。一般情況下，進(jìn)行張拉作業(yè)時(shí)，普遍采用張拉力與預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)量共同控制的方式，張拉力為主導(dǎo)力量，用伸長(zhǎng)值核對(duì)張拉力。張拉力的計(jì)量一般是采用1.5級(jí)油壓，但誤差較大，有些千斤頂未經(jīng)過(guò)計(jì)量標(biāo)定就對(duì)其進(jìn)行張拉，且大多張拉人員未接受過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，若在作業(yè)時(shí)不夠?qū)Ｐ模瑯O易導(dǎo)致誤差的出現(xiàn)或讀錯(cuò)表，進(jìn)而發(fā)生張拉力不穩(wěn)定的情況。尤其是在多束張拉時(shí)，因?yàn)槊恳皇膹埨Χ疾灰粯?，因此?huì)經(jīng)常發(fā)生預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)值計(jì)算不夠準(zhǔn)確、彈性模量亂取值的現(xiàn)象，在實(shí)際張拉時(shí)，很難按照規(guī)范規(guī)定將伸長(zhǎng)量控制在±6%的范圍之內(nèi)，最終導(dǎo)致張拉力不受控。

2.8 后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的混凝土保護(hù)層控制問(wèn)題分析

目前，混凝土的保護(hù)層普遍較小，但在實(shí)際的施工過(guò)程中，所采用的保護(hù)層水泥墊塊都已出現(xiàn)不同程度的損壞及或移位，結(jié)果造成梁板保護(hù)層失去效用，且預(yù)應(yīng)力的孔道壓漿有極大部分是沒(méi)有到位的，這使得箱底板及板梁的底面產(chǎn)生了大量的縱橫向的裂縫。因此，在實(shí)際的施工中，應(yīng)積極采用塑料墊塊來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)層厚度的控制。

2.9 預(yù)應(yīng)力的處理、下料技術(shù)分析

預(yù)應(yīng)力的處理、下料，目的是使預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)更加固定。因此，在下料過(guò)程中，必須使粘結(jié)段的每方面因素保持干凈無(wú)誤的狀態(tài)，如此才能使兩端粘結(jié)段的粘結(jié)力保持基本相符。

［1］吳海城.預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用［J］.科技與企業(yè)，2012，(21):197.

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U445

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1008-3383(2013)05-0133-01

2013-2-25

劉耀(1985-)，男，本科，研究方向:路基、橋梁現(xiàn)場(chǎng)施工的管理。