預(yù)應(yīng)力在公路橋梁的混凝土施工技巧分析

摘 要：本人經(jīng)過多年的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)和對(duì)公路以及橋梁混凝土施工的預(yù)應(yīng)力范圍涉及有一定的研究，接下來會(huì)對(duì)預(yù)應(yīng)力大小對(duì)于工程質(zhì)量的影響進(jìn)行一些具體的說明。

關(guān)鍵詞：公路橋梁；鋼腹板；涂裝工藝

1 關(guān)于橋梁和公路涉及工程的簡況

橋梁在設(shè)計(jì)過程中大體分為主橋和橋跨。橋梁在結(jié)構(gòu)上又分為上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)該主橋采用不相同的材料。因?yàn)楦鶕?jù)材料力學(xué)分析可知，不同的材料許用應(yīng)力和剪切應(yīng)力都不相同。下橋梁作為承重的重要結(jié)構(gòu)，必須采用許用應(yīng)力較大的材料。與此同時(shí)，雖然上部結(jié)構(gòu)承重相對(duì)較小，但是也需要選擇合適的材料才能承載較大的壓力。比如，橋梁設(shè)計(jì)中最常見的上、下行分離式橋梁，其上部結(jié)構(gòu)完全符合承載最大應(yīng)力的要求，其結(jié)構(gòu)的材料選擇了波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，在橋梁的上部結(jié)構(gòu)中，還有一個(gè)最主要的部分橋跨。橋跨又分為三個(gè)部分，第一部分是主跨，主跨還有邊跨，主跨為120m，邊跨為70m墩高和橋高都需要滿足一定的數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系式。梁高按二次拋物線變化，橋跨分為主跨和接引橋的邊跨在橋跨的內(nèi)徑和外徑方面都有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)要求。為了提高橋梁的抗壓能力，橋跨之間需要每隔一個(gè)設(shè)置一道橫隔。預(yù)應(yīng)力需要滿足內(nèi)外需求，不能因?yàn)閮?nèi)部切應(yīng)力或正應(yīng)力超荷載而從內(nèi)部開裂。而外部要精密計(jì)算最大的許用應(yīng)力，不要超載最后導(dǎo)致橋梁損壞。

2 橋梁道路的施工進(jìn)程需要提前計(jì)劃

任何大的建筑都需要全程監(jiān)督，周密計(jì)劃。在橋梁和公路的施工過程中，最常用的施工方法為灌注施工，具體過程是，波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力在混凝土箱形梁施工與普通預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁懸臂大體相同。順序也大體一樣，首先是安裝將掛籃選準(zhǔn)，其次進(jìn)行底模安裝以確定基礎(chǔ)是否打好，就像房屋的地基。最后是選擇鋼筋材料進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的波形鋼腹板的測試，在工程結(jié)束后會(huì)有一段試用時(shí)間。

3波形鋼腹板施工技術(shù)中最關(guān)鍵的部分

首先，不同的加工方法制作出來的鋼板質(zhì)量不同。對(duì)于波形鋼板，具有很強(qiáng)的運(yùn)輸功能，這種鋼板的生產(chǎn)方法有兩種，第一種是沖壓法，沖壓法有特別明顯的優(yōu)點(diǎn)，在費(fèi)用方面最節(jié)省，應(yīng)為沖壓法制作的鋼板省材料；再就是需要多次加工，在制作時(shí)間上比較浪費(fèi)，生產(chǎn)效率較低，在多次反復(fù)加工的過程中，浪費(fèi)了人力物力，同時(shí)，由于鋼板比較笨重，制作過程中不得不受影響而減慢制作速度。相對(duì)第一種制作方式，第二種模壓法也有自己的優(yōu)缺點(diǎn)。第一，這種方法制作的鋼板比較適合工程規(guī)模、質(zhì)量和工期要求較高的工程，所以必須使用比較昂貴的設(shè)備，從而增加了制作成本。與此同時(shí)，這種制作方法可以連續(xù)加工，而且不需要返工，節(jié)約了時(shí)間，提高了工作效率。

其次，還有一種比較常見的制作方法，在制作波形鋼腹板時(shí)，要嚴(yán)格按照《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》的規(guī)定，且加工應(yīng)按照《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》和設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行；其等級(jí)要求一定要符合國家標(biāo)準(zhǔn)，以求在后期建造過程中不會(huì)出現(xiàn)不必要的損失和意外。鋼板制作出來，在應(yīng)用時(shí)需要和其他鋼板焊接在一起，為了使焊縫密實(shí)，不出現(xiàn)漏縫現(xiàn)象，應(yīng)盡量采用焊接收縮變形小的焊接方法，就像在進(jìn)行建筑之前需要預(yù)先計(jì)劃準(zhǔn)備，在涉及任何一個(gè)小的環(huán)節(jié)都需要周密安排，都有一定的流程，只有選好材料，進(jìn)行多次試驗(yàn)，才能焊接處高質(zhì)量的焊縫。為了方便檢測，工廠生產(chǎn)了結(jié)構(gòu)和測量精密的儀器，在實(shí)際建設(shè)中要在于工廠出廠值核對(duì)一下，避免出現(xiàn)誤差導(dǎo)致一個(gè)工程的失敗。同時(shí)，工程承包公司需要派一些專業(yè)人員去購置這些儀器設(shè)備，技術(shù)人員要細(xì)心研究這些比較精密設(shè)備的工作原理，以求在以后的使用過程中得心應(yīng)手。在買回途中，運(yùn)輸也是一個(gè)不可忽視的問題，隨著路途顛簸和其他環(huán)境原因，為了保證儀器不被損壞，在運(yùn)輸、儲(chǔ)存時(shí)波形鋼腹板可以多層疊放，層數(shù)不要太多，5層是極限最多。在使用過程中，也要注意保護(hù)設(shè)備的使用，防止設(shè)備受潮。要鍍錫或者抹油防止生銹，影響使用壽命和使用效果。

最后，波形鋼腹板在施工現(xiàn)場中要注意的事項(xiàng)。

第一，波形鋼腹板與箱梁頂、底板的連接要滿足強(qiáng)度載荷，正應(yīng)力和切應(yīng)力要滿足一定的數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系。波形鋼腹板的預(yù)應(yīng)力混凝土和箱梁的連接是建筑整天美觀使用的關(guān)鍵構(gòu)造，為了保證穩(wěn)當(dāng)，波形鋼腹板與混凝土頂、底板連接需要埋入土中固定夯實(shí)。在打好地基的基礎(chǔ)上，這些連接才會(huì)結(jié)實(shí)可靠，為建造橋梁打下好的基礎(chǔ)。有些沒有經(jīng)驗(yàn)的施工工人在連接波形鋼腹板與箱梁頂、底板時(shí)，沒有掌握好正應(yīng)力和剪切應(yīng)力的關(guān)系，導(dǎo)致橋梁或者公路在后期的使用過程中，發(fā)生斷裂或者其他質(zhì)量問題，造成很大損失。為了提高建設(shè)質(zhì)量，在建造的過程中，要做好每一個(gè)看似細(xì)小的環(huán)節(jié)，做到最好，這樣橋梁的使用壽命和使用效果才會(huì)最好，發(fā)揮材料的優(yōu)勢。

第二，波形鋼腹板間又分為縱向連接和橫向連接，由于橫向連接工作效率低且不易操作，工程實(shí)際中大多采用縱向操作連接。一般來說，對(duì)于波形鋼腹板波長1.6m，懸澆節(jié)段長度均為1.6m鋼板來說，縱向連接省時(shí)省力，質(zhì)量高。焊接過程中焊角的選擇也是很重要的一部分，大家不要掉以輕心。通過給定的數(shù)學(xué)公式去計(jì)算合適的焊角是最好的辦法。

第三，波形鋼腹板與橫隔也要焊接在一起。波形鋼腹板與0號(hào)塊及端橫隔的連接采用穿孔板連接方式，使用相應(yīng)的機(jī)器將所需位置的鋼板打穿滯空，這個(gè)過程中會(huì)有較大的沖擊力，但是鋼板整體不會(huì)受太大影響，剪切力和正應(yīng)力是傳遞藉混凝土銷、貫穿鋼筋的使用力。波形鋼腹板與跨間橫隔連接采用雙PBL鍵連接方式。

第四，材料已經(jīng)選擇好，滯空的位置已經(jīng)打好，最后要將波形鋼腹板涂裝在橋梁的所需位置。

一般情況下，波形鋼腹板使用壽命直接取決于波形鋼腹板的涂裝是否合格。在國家標(biāo)準(zhǔn)涂裝產(chǎn)品應(yīng)符合《建設(shè)用鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料》相關(guān)要求里，涂裝質(zhì)量是保證橋梁使用壽命最關(guān)鍵的因素。涂裝材料也分為幾種，其中最常見的一種是防腐防銹材料。鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝前，涂料供應(yīng)商應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求及相關(guān)規(guī)范制定詳細(xì)的波形鋼腹板涂裝工藝方案，經(jīng)建設(shè)單位、監(jiān)理單位及設(shè)計(jì)單位認(rèn)可，要符合國家保準(zhǔn)。涂裝過程中，溫度也是一個(gè)很關(guān)鍵的因素，溫度變化范圍在5～50度之間，濕度要求在相對(duì)濕度不得高于85%即可。工作表面要保持清潔。

4結(jié)束語

通過上面關(guān)于對(duì)橋梁建設(shè)過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的詳細(xì)描述，波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱是在建筑過程中使用最多的工藝。它的優(yōu)點(diǎn)是用10～18mm左右厚的鋼板取代厚30～80cm厚的混凝土腹板。強(qiáng)度載荷大，而且操作方便，節(jié)省材料。與此同時(shí)，底板的預(yù)應(yīng)力束放置空間有限，為了保證施工質(zhì)量，可以采體外預(yù)應(yīng)力索，波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁大多采用了這個(gè)方案。我國的波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱形梁橋梁的設(shè)計(jì)和建造相比國外有一定的差距，這更激勵(lì)我們的技術(shù)人員認(rèn)真研發(fā)橋梁技術(shù)應(yīng)用，學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)，為國家的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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