預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用

喬 宇

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

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預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用

喬 宇

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

針對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用進(jìn)行分析，總結(jié)了預(yù)應(yīng)力技術(shù)的原理和未來(lái)發(fā)展。提出預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中存在的問(wèn)題，結(jié)合這些問(wèn)題，分析總結(jié)了預(yù)應(yīng)力在橋梁中的應(yīng)用領(lǐng)域。同時(shí)詳細(xì)闡述了預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用措施。

預(yù)應(yīng)力技術(shù)；橋梁；應(yīng)用原理

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁工程施工中的應(yīng)用領(lǐng)域

1.1 多跨度連續(xù)梁在施工中的應(yīng)用

站在結(jié)構(gòu)層面上分析，多跨度連續(xù)橋梁又可以被分為正彎矩區(qū)以及負(fù)彎矩區(qū)兩種方式。一般情況下，跨中屬于正彎矩，具有支座的屬于負(fù)彎矩。當(dāng)多跨連續(xù)梁具備的抗剪承載力以及抗彎承載能力不能達(dá)到要求時(shí)，就應(yīng)當(dāng)采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行處理。

1.2 受彎構(gòu)件施工中的應(yīng)用

碳纖維具有較高的強(qiáng)度，有具備較為簡(jiǎn)單的施工程度。這種情況下，采用碳纖維片材解決構(gòu)架加固問(wèn)題便成為一種十分普遍的方式。但是，對(duì)受彎構(gòu)件進(jìn)行加固之前，結(jié)構(gòu)混凝土已經(jīng)具備一定的初始拉應(yīng)變以及壓應(yīng)變。因此，受壓區(qū)內(nèi)混凝土壓應(yīng)變?nèi)绻呀?jīng)達(dá)到混凝土極限壓應(yīng)變時(shí)，受彎構(gòu)件則實(shí)現(xiàn)了極限承載能力。

1.3 加工施工中的應(yīng)用

一般來(lái)講，對(duì)公路橋梁承載力進(jìn)行加固主要是利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，進(jìn)而對(duì)構(gòu)建進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，從而補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)性能，使公路橋梁承載能力得到提升或恢復(fù)，進(jìn)而使公路橋梁使用年限被延長(zhǎng)，使得交通運(yùn)輸?shù)囊蟮玫綕M足。

2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁工程施工中的應(yīng)用

2.1 選擇預(yù)應(yīng)力鋼絞線

當(dāng)下，國(guó)內(nèi)外所使用的預(yù)應(yīng)力鋼材主要有低松弛鋼絞線、低松弛預(yù)應(yīng)力壩絲、預(yù)應(yīng)力鋼筋、矯直回火預(yù)應(yīng)力鋼絲等。其中的低松弛鋼絞線屬于最新一代的預(yù)應(yīng)力鋼材，因?yàn)槠渚邆渲欢ǖ慕?jīng)濟(jì)、高效、便捷等優(yōu)點(diǎn)。其已經(jīng)在國(guó)際中的重要工程中被廣泛應(yīng)用，例如高速、高架公路以及大跨度房屋和大型橋梁核電站等。對(duì)預(yù)應(yīng)力進(jìn)行使用至少可以節(jié)約1/3以上的鋼筋，有利于提升社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。在對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋線進(jìn)行選擇的過(guò)程中，主要從以下幾個(gè)角度進(jìn)行考慮：鋼筋線參數(shù)，其中有幾何參數(shù)、松散性參數(shù)、伸長(zhǎng)率屈服荷載以及表面狀態(tài)等等；鋼絞線具備的標(biāo)準(zhǔn)主要有鋼絞線的延伸率、松弛性以及尺寸公差等。

2.2 預(yù)應(yīng)力錨具的選擇

錨具的使用主要有機(jī)械錨固以及摩阻錨固兩種。機(jī)械錨固主要利用機(jī)械加工形式，在預(yù)應(yīng)力鑰材端部形成一個(gè)和工作條件相適應(yīng)高強(qiáng)鋼絲或者高粗度鋼筋。其具備鏈接方便并且應(yīng)力損失較小的優(yōu)勢(shì)。在進(jìn)行灌漿之前，通過(guò)重復(fù)放松或者緊扣的方式進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的調(diào)整。并且阻摩錨固主要是通過(guò)對(duì)契形錨具進(jìn)行應(yīng)用，使預(yù)應(yīng)力鋼材形成錨旋。這種錨具所應(yīng)用的種類較多，應(yīng)用范圍也十分廣泛。同時(shí)在穿索時(shí)十分方便，具有較大噸位，變化也較多，其不足之處在于不便進(jìn)行重復(fù)連接和張拉，同時(shí)產(chǎn)生較大的預(yù)應(yīng)力損失。

2.3 設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力體系

通過(guò)對(duì)XYM和OVM的使用進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的設(shè)計(jì)。這一體系中的頂板縱向鋼速一般均采用平豎彎曲相結(jié)合的空間曲線，在腹板的頂端部位的承托上采用集中的錨固，并且低板鋼束y應(yīng)當(dāng)和近齒板部位錨固盡量靠近。對(duì)這方面進(jìn)行布速主要有以下幾點(diǎn)：(1)保證最大力臂的預(yù)應(yīng)力，從而使力學(xué)效應(yīng)充分發(fā)揮。因?yàn)椴际透拱逯g較為接近，因此預(yù)應(yīng)力應(yīng)當(dāng)在全截面上，采用較短的傳力路線進(jìn)行分布。(2)將頂板束錨定在承托上，不需要采用復(fù)雜的齒板構(gòu)造進(jìn)行設(shè)置，就完全可以通過(guò)受力的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)箱梁尺寸的控制。(3)在平面上，頂和底板鋼束根據(jù)S形設(shè)計(jì)在相應(yīng)位置上，進(jìn)而消除集中錨固點(diǎn)上的橫向力。

2.4 預(yù)應(yīng)力效能的分析

對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)踐設(shè)計(jì)，一般是將經(jīng)驗(yàn)作為依據(jù)，假定預(yù)應(yīng)力鋼束分布圖，對(duì)其盈利狀況進(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)各個(gè)截面的應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行檢查。如果沒(méi)能滿足要求，就應(yīng)當(dāng)對(duì)鋼束分布狀況做出改進(jìn)。可以說(shuō)，預(yù)應(yīng)力效應(yīng)的分析決定著預(yù)應(yīng)力體系、錨具以及鋼絞線等。對(duì)預(yù)應(yīng)力損失進(jìn)行計(jì)算，主要有瞬時(shí)損失以及后期損失兩個(gè)層面。瞬時(shí)損失主要是在鋼束錨固之前或者在鋼束錨固過(guò)程中出現(xiàn)的損失值。但是對(duì)后期損失過(guò)程中造成的損失主要包括混凝土收縮，或者鋼束發(fā)生松弛而造成損失。

表1 預(yù)應(yīng)力錨具規(guī)格表

續(xù)表1

3 結(jié)束語(yǔ)

預(yù)應(yīng)力在公路橋梁施工中的應(yīng)用存在著一定的問(wèn)題。在公路工程施工過(guò)程中進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用，需要科學(xué)選擇預(yù)應(yīng)力鋼絞線、預(yù)應(yīng)力錨具、合理設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力體系、對(duì)預(yù)應(yīng)力效能進(jìn)行詳細(xì)分析，進(jìn)而在一定程度上提升工程質(zhì)量。

[1] 劉礦軍.公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用[J].黑龍江交通科技,2012,(4):90.

[2] 李延華.淺析公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用[J]. 科技展望,2015,(5):24.

2015-09-03

喬宇(1982-)，男，甘肅人，工程師，研究方向：橋梁施工。

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1008-3383(2016)08-0078-01