郭 海 軍
(山西省晉中路橋建設集團有限公司,山西 晉中 030600)
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橋梁建筑中預應力連續梁施工技術探討
郭 海 軍
(山西省晉中路橋建設集團有限公司,山西 晉中 030600)
針對橋梁建筑中預應力連續梁的技術特點,總結了預應力連續梁施工的注意事項,并從材料機具選擇、質量管理、設計方案、加固作業等方面,闡述了預應力連續梁的施工技術,有利于提高橋梁建設的水平。
連續梁,預應力,施工質量,加固作業
隨著社會經濟的發展,近些年路橋工程量不斷加大,對橋梁工程的質量要求越來越高,直接導致對預應力技術應用不斷攀升。而橋梁建設作為城市交通建設的重要組成部分,通過提升橋梁建筑預應力連續梁施工技術,可以增強建設建筑材料的承受荷載,減少開裂問題,從而實現改善結構使用性能。在這種情況下,施工單位通過改善預應力技術水平,提高施工質量,才能在激烈的市場競爭中長期發展。所以說,在實際的橋梁建筑工程中,就需要組建專業的施工隊伍,設計出嚴謹的施工方案, 同時,相關管理人員更需要嚴格控制施工的每個環節以確保促進預應力工程質量。
1.1 預應力連續梁技術含義
通俗的說,在橋梁建筑中,預應力連續梁技術是指在混凝土工程中采用預應力技術,使得混凝土能夠在構造過程中及時產生預應力,從而降低甚至是排除外在荷載所造成的拉應力,提高其抗壓強度,降低或是緩解混凝土破裂的幾率[1]。在橋梁施工工程中,它也是施工質量保障的核心技術。最初產生于20世紀50年代,在20世紀80年代被廣泛應用在路橋工程中。
1.2 預應力連續梁技術特點
首先,預應力技術具有很強的實用性。通常在預應力技術應用中涉及的混凝土、鋼材等建筑材料,具備較高的質量,容易實現減少結構截面和材料的使用量。在當今土地資源異常緊張背景下,該技術一方面在降低立交橋的高度的同時也縮減了引道長度,從而節約了土地資源,確保經濟和社會效益。另一方面,有效防止混凝土裂縫,改良了建筑結構,提升了建筑的質量。
其次,具有強大的空間效應。橋梁建設結構在設計施工時需要兼顧城市規劃、 地下管道敷設等實際的情況,這對橋梁的結構提出了很高的要求,需要進行精準的布局,而預應力技術能夠讓橋梁結構具備較復雜的受力體系,均衡與改善受力情況。從而確保了建筑物的抗裂性和抗滲性,減少和避免水、鹽以及堿對橋梁的腐蝕,延長了橋梁使用壽命周期。
首先,結構參數在公路橋梁中是基本的資料,只有掌握了正確的資料,才能夠合理規劃和設計施工方案,或者是進行相關的模擬分析,避免施工過程中出現的施工低級問題,確保施工質量。
比如,混凝土需要達到設計要求才能進行多層多跨預應力筋張拉施工,杜絕安全事故。
其次,利用必要的施工監測手段,確保工程的進度是符合安全施工標準的,比如,施工圖紙、機械設備等是否符合規定等。尤其是在預應力工程施工中,設備不符合標準最容易產生誤差。同時,將良好的施工工藝與施工目標結合,納入監管的范疇內,及時合理分析實際施工的條件和問題,方能確保工程高質量完成。
最后,采用預應力連續梁施工技術需要結合實際情況,具體分析。比如在跨度比較大的河面進行橋梁施工時,通過采用2孔~5孔一聯的方式,減少連續梁過長帶來的附加影響和養護維修費用;預應力連續梁在施工時可以設置成等高或不等高、等跨或不等跨的機構形式設計施工方案等。
3.1 施工材料與工具的選擇
一般鋼絞線與錨具在預應力技術施工材料與工具中占據著非常重要的地位。選擇和優化好這兩者,可以確保預應力技術得到較好的應用效果。鋼絞線分為很多種,比如低松弛性鋼絞線、矯直回火性鋼絞線、普通鋼絞線等。在選擇鋼絞線時需要根據預應力效果要求進行選擇,其中低松弛性鋼絞線價格較低、實用性較高,同時施工也輕薄方便,因此應用非常廣泛。在選擇鋼材方面,需要注重伸長率、鋼材表面狀態和斷裂荷載度等技術參數,以及產品規格要求等要素。相比之下,錨具的選擇與甄別需要針對不同的施工方法。錨具又分為摩阻錨和機械錨,根據其噸位的不同常常發生變化,由此可以用來開展高速度作業。
3.2 施工質量的管理控制
預應力連續梁技術具有很鮮明的特點:
1)要求施工精度高,比如在施工過程中連續梁懸臂澆筑可進行不斷的調整各節段誤差,提高精準度,確保其施工的效果,便于建造跨越交通量大、流量大的河道以及橋梁,從而減少了一定的成本,體現出經濟上的優越性。
2)通過線型的控制設置施工預留拱度,找出施工的最佳參考標準,避免不利的影響因素,也可以結合施工員的工作經驗作出相應的調整,進而確保連續梁的懸臂澆筑質量。以箱梁鋼絞線施工為例,在施工中需要注意眾多的事項,尤其是預應力張拉中鋼絞線的張拉順序,在箱梁鋼絞線張拉中橫向的鋼絞線是自上而下拉張,腹板拉張則相反[2];拉張后第一天還需要根據環境情況對預應力管道開展壓漿作業,盡量避開雨水天氣。此外,還應注意的是施工材料與施工質量兩者之間關系緊密,在施工管理中都不容忽視。建立完善的質量監管體系,嚴格按照規范進行質量檢查,質量保證書簽訂到位,技術人員的技術要過關,確保工程的相關數據準確無誤。
3.3 施工的設計方案選擇
工程施工前,施工單位需要了解分析城市建設的長遠發展規劃,道路交通的整體狀況以及電力、 燃氣、 給水、 排水的線路布置等基本情況,進行分析,設計出科學的、合理的、可行的施工計劃方案,以免不明確建設目標導致后期施工問題。同時,需要做好與各管線單位的溝通協調工作以及長遠規劃,防止反復施工調整管線布置,造成施工質量的問題。在制定、審批施工方案時,要嚴格按照國家的規范標準執行,避免竣工驗收時不符合規定和要求,無法完工。一般而言在路橋施工中難度較大的是混凝土工程,在確保施工材料高質量的前提下,還需要具備相應的應急方案。而應急預案的設計就是為了確保混凝土施工連續開展。施工過程需要的攪拌設備、運輸設備、供電設備以及泵送設備要齊全[3]。同時,混凝土工程對振搗技術要求非常高,比如振動棒插入需要快速進行,而拔出速度與插入不同,需要緩慢進行;在設置振搗時間上根據不同的混凝土情況而定,只要確保不出現氣泡即可,否則需要二次振搗。
3.4 加固作業與受彎構件中的應用
在路橋施工中,為了提高橋梁的承載能力通常會采用加固的方式來實現。加固作業涉及眾多的構件補強,或是構件結構改善等工序。加固的方式有很多,比如,通過改變路橋受力體系、加固路橋外部預應力以及橋面補強層進行加固等形式提高橋梁的承載力。但是,相比之下,將預應力技術應用在加固作業中,使得路橋在受拉區就會產生拉應力強化了加固的效果。這樣橋梁建筑工程既能節約成本與資源,也符合市場對其提出的各種要求。此外,碳纖維在橋梁建筑施工中應用也是相當廣泛。由于有些碳纖維施工簡便、強度較高,在應用中會產生與混凝土應變增量有關的應力[4]。一旦混凝土初始應力遠遠超過了碳纖維所產生的應力時,橋梁構件就會遭到破壞,碳纖維也就失去了其本身的作用。因此,在此過程中積極應用預應力技術,可以事先對其進行預應力的加載,使其具備一定的初始應力基礎,從而強化碳纖維的整體效用。
預應力連續梁施工技術在被廣泛地應用,其對橋梁建筑工程的影響正在被人們所熟知。各個施工為了提高自身的競爭力需要不斷提升預應力施工技術水平,確保橋梁建筑工程的質量。從施工材料與工具的選擇、施工質量的控制以及預應力技術具體應用中出現的問題角度,不斷去努力完善方能提高預應力技術應用的效果。
[1] 李新剛.橋梁建筑中預應力連續梁施工技術分析[J].江西建材,2014(22):197.
[2] 任天宏,張 濤.基于橋梁建筑中預應力連續梁施工技術[J].科技與企業,2012(22):209.
[3] 朱佳樹.關于橋梁預應力工程的施工技術研究[J].價值工程,2013(30):94-95.
[4] 趙 躍.關于鐵路橋梁連續梁掛籃施工技術要點的探討[J].四川建材,2015(5):214-215.
On exploration of construction technique of prestressed continuous beam in bridge buildings
Guo Haijun
(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)
According to the features of the prestressed continuous beam in bridge buildings, the paper sums up its precations, and illustrates the construction technique of the prestressed continuous beam from the selection for material tools, quality management, design scheme, and consolidation, so as to improve the bridge construction.
continuous beam, prestress, construction quality, consolidation construction
1009-6825(2016)16-0164-02
2016-03-28
郭海軍(1981- ),男,工程師
U445
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