高速鐵路連續(xù)梁現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)探討

黃晗明 沈晉良

摘 ? ?要：高速鐵路橋梁結(jié)構(gòu)對(duì)于質(zhì)量和承載能力的要求都非常大，而為了使相關(guān)建設(shè)工程項(xiàng)目質(zhì)量能夠達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，很多施工單位都采取了連續(xù)梁現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)。因此本文重點(diǎn)討論了如何運(yùn)用這種高效的施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：高速鐵路;連續(xù)梁現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力;施工技術(shù)

1 ?引言

我國(guó)高速鐵路橋梁工程的建設(shè)，關(guān)乎到國(guó)民日常出行的安全和生活的便捷。在這種狀況下，連續(xù)梁現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力技術(shù)橫空出世成為了提高相關(guān)工程項(xiàng)目施工質(zhì)量的關(guān)鍵和重點(diǎn)，而下一階段有關(guān)建設(shè)工程施工企業(yè)的發(fā)展，便需要依靠對(duì)這種技術(shù)進(jìn)行深入的探索和研究來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2 ? 連續(xù)梁現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力技術(shù)要點(diǎn)

2.1 ?結(jié)構(gòu)內(nèi)力的控制

連續(xù)梁現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力技術(shù)主要針對(duì)的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，對(duì)不同施工條件及狀況下所產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力進(jìn)行有效控制的技術(shù)方法。因此通常情況下，連續(xù)梁現(xiàn)澆施工中內(nèi)力的范圍大多指的是內(nèi)部預(yù)應(yīng)力，而相關(guān)技術(shù)人員在解決預(yù)應(yīng)力影響問(wèn)題時(shí)，首先需要對(duì)預(yù)應(yīng)力的產(chǎn)生原因和特點(diǎn)進(jìn)行充分的了解和掌握。目前在建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中常見(jiàn)的引發(fā)內(nèi)部預(yù)應(yīng)力的因素，主要在于保持彈性狀態(tài)的鋼筋和錨具等，而其主要表現(xiàn)形式也大多以張力和彈力為主，在部分特殊結(jié)構(gòu)中帶有一定的拉力和扭轉(zhuǎn)力。內(nèi)力起到的主要作用是對(duì)外力作用進(jìn)行抵消和抗擊，因此控制內(nèi)部預(yù)應(yīng)力的有效方法便是盡可能給予較少的外力載荷。

2.2 ?控制建筑或結(jié)構(gòu)的形變

物體結(jié)構(gòu)的形變是在外力或內(nèi)力的作用下從而產(chǎn)生的，而一般外部載荷對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)的外形改變大多表現(xiàn)為橫向或豎向的變形。在高速鐵路的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，經(jīng)常應(yīng)用的預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁技術(shù)，便主要針對(duì)的是在外力作用下橋面產(chǎn)生的豎向形變。一些嚴(yán)重的橋面變形會(huì)影響到整個(gè)橋梁的平整程度，以及橋面各部分之間的合攏精度，而這類問(wèn)題便是引發(fā)高速過(guò)往的車輛由于橋面突起或不平整，從而發(fā)生翻車或撞擊等現(xiàn)象的重要原因。同時(shí)，外力載荷的作用還會(huì)引發(fā)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)力改變橋面的外形，而常見(jiàn)的高速鐵路橋梁軸線偏離問(wèn)題，便是在內(nèi)力作用下產(chǎn)生形變的一種典型案例。

3 ?高速鐵路連續(xù)梁現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用分析

3.1 ?支架施工的內(nèi)容和要點(diǎn)

支架施工技術(shù)在建設(shè)工程項(xiàng)目中應(yīng)用非常廣泛，無(wú)論是在進(jìn)行地基的構(gòu)建還是排水溝等重要設(shè)施的大建設(shè)，都需要在主體工程結(jié)構(gòu)旁邊建立起用于承重和支撐的支架結(jié)構(gòu)。支架施工首先需要具備平常的場(chǎng)地條件，所以施工人員應(yīng)首先對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)支架搭建的區(qū)域進(jìn)行清理和填平。針對(duì)不同施工項(xiàng)目所搭建的支架，在結(jié)構(gòu)和工作要點(diǎn)上也存在著很大差異，這便需要技術(shù)人員對(duì)支架的材料和桿體結(jié)構(gòu)之間的連接方式進(jìn)行科學(xué)的選擇。

3.2 ?支座的安裝和調(diào)整

在橋梁工程中支座起到了主要的支撐和穩(wěn)定作用，所以在進(jìn)行支座的安裝和調(diào)整時(shí)，要注意垂直度是否標(biāo)準(zhǔn)以及和其他結(jié)構(gòu)的連接是否緊密。尤其對(duì)于和支座配合使用的墊石，通過(guò)這兩部分結(jié)構(gòu)的配合使用，橋梁工程橋體和橋面的施工過(guò)程中便可以與水平基準(zhǔn)線進(jìn)行良好的對(duì)應(yīng)和校準(zhǔn)。這兩者之間也應(yīng)該進(jìn)行無(wú)縫隙鏈接和高精度的標(biāo)準(zhǔn)，這要求相關(guān)施工人員在工作過(guò)程中掌握好安裝的技巧，同時(shí)要對(duì)施工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行深入的閱讀和分析，對(duì)于支座和墊石以及橋梁主體結(jié)構(gòu)之間的位置關(guān)系進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。

3.3 ?設(shè)計(jì)和安裝模板

模板是在進(jìn)行橋梁主體結(jié)構(gòu)搭建時(shí)必要的一種工程輔助零件，而在進(jìn)行模板的設(shè)計(jì)和安裝時(shí)需要盡可能保證模板的外形尺寸可連接部位的精度，能夠與現(xiàn)場(chǎng)搭建起的主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的銜接。所以在相關(guān)設(shè)計(jì)人員在對(duì)模板外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)提前到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，這樣根據(jù)真實(shí)有效的數(shù)據(jù)和信息所設(shè)計(jì)出來(lái)的模板，才能夠更好的應(yīng)用到橋梁施工過(guò)程中。而在安裝時(shí)，則應(yīng)該對(duì)模板表面的平整程度和接口處的整潔程度進(jìn)行必要的檢查與清理，這是為了確保各模板結(jié)構(gòu)之間的搭接能夠高效進(jìn)行，從而不影響到后續(xù)工作的開(kāi)展。

3.4 ?鋼筋施工

鋼筋施工工作的內(nèi)容主要針對(duì)的是鋼筋的質(zhì)量問(wèn)題和尺寸問(wèn)題，鋼筋的質(zhì)量影響了整個(gè)高速鐵路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。因此在施工準(zhǔn)備階段，有關(guān)管理人員必須要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的鋼筋質(zhì)量和型號(hào)進(jìn)行精心的挑選與細(xì)致的管理。此外，鋼筋的尺寸問(wèn)題和材料性能問(wèn)題也是造成很多高速鐵路橋梁結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定現(xiàn)象的影響因素之一。那么在設(shè)計(jì)階段便需要工程師綜合的考慮，整個(gè)高速鐵路橋梁工程的使用頻率和未來(lái)工作狀態(tài)，而在進(jìn)行鋼筋尺寸及材料的選擇時(shí)要保證精準(zhǔn)、可行，尤其要控制好與混凝土結(jié)構(gòu)直接接觸的鋼筋部分，在尺寸上必須要符合工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3.5 ?混凝土配比與施工

混凝土的配比和澆筑問(wèn)題一直是很多建設(shè)過(guò)程中難以克服的質(zhì)量難關(guān)，而大部分建筑結(jié)構(gòu)后期在使用過(guò)程中所出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，都是由于施工企業(yè)在混凝土的配比和澆筑環(huán)節(jié)沒(méi)有達(dá)到理想中的效果。施工現(xiàn)場(chǎng)工作人員在進(jìn)行混凝土配比的過(guò)程中，應(yīng)進(jìn)一步提高對(duì)外加劑種類和添加時(shí)間的控制，盡可能在最佳的配比時(shí)間范圍內(nèi)，將性能最好的外加劑加入到混凝土混合材料中。其次目前為了提高施工效率，各建設(shè)工程施工單位均采用了輸送泵連續(xù)澆筑的工作方式，這種新型澆筑技術(shù)的應(yīng)用，能夠防止出現(xiàn)混凝土澆筑不均從而造成底板過(guò)厚的現(xiàn)象。

3.6 ?預(yù)應(yīng)力控制與施工

在預(yù)應(yīng)力的作用下，高速鐵路橋梁外形會(huì)產(chǎn)生很多難以控制的變化，而這種變形既不利于保持良好的使用性能，同時(shí)還容易引發(fā)嚴(yán)重的事故問(wèn)題。所以在預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程中應(yīng)對(duì)其進(jìn)行有效控制，現(xiàn)場(chǎng)工作人員應(yīng)遵循規(guī)范的張拉工藝，使得預(yù)應(yīng)力在高速鐵路橋梁結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的效果能夠在可控范圍內(nèi)發(fā)生，常規(guī)的工作順序主要為制束、穿束、預(yù)張拉、終張拉等幾個(gè)步驟。此外，在進(jìn)行鋼絞線的深埋時(shí)，還應(yīng)進(jìn)一步對(duì)松緊度和預(yù)埋的深度進(jìn)行有效控制，這樣才能確保混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度達(dá)到建設(shè)和使用要求。

4 ?大跨徑連續(xù)梁現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力施工控制方法

大跨徑預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁結(jié)構(gòu)是目前在建設(shè)過(guò)程中所使用的抗變形能力和承載性能最好的一種建筑結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)自身的剛度足以抵抗大部分外力在和作用下所產(chǎn)生的外形畸變，因此在高速鐵路橋梁施工中也是作為一種核心技術(shù)所使用的。但是由于這種結(jié)構(gòu)和相關(guān)技術(shù)對(duì)于施工精度與質(zhì)量的要求非常高，所以在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中施工企業(yè)會(huì)遇到很多問(wèn)題，而解決這些問(wèn)題的方法主要分為以下兩種：首先，很多企業(yè)采用了自適應(yīng)施工控制方法。這種控制方法充分利用了現(xiàn)代化信息技術(shù)和模型構(gòu)建技術(shù)，在針對(duì)大跨徑連續(xù)梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)部應(yīng)力產(chǎn)生原因時(shí)，通常技術(shù)人員都是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，之后將有效的數(shù)據(jù)和信息錄入到有限元分析軟件中構(gòu)建起1：1的模型，之后通過(guò)模型的計(jì)算和運(yùn)行來(lái)制定施工現(xiàn)場(chǎng)的進(jìn)度和計(jì)劃。其次，部分施工單位根據(jù)高速鐵路橋梁施工要求提出了采用線性回歸分析方法，來(lái)控制大跨徑連續(xù)梁現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力能夠達(dá)到工程設(shè)計(jì)的要求范圍內(nèi)。采用線性回歸分析方法時(shí)需要進(jìn)行精準(zhǔn)的實(shí)地測(cè)量和數(shù)學(xué)計(jì)算，尤其是對(duì)于各類懸臂的長(zhǎng)度、重要的變化以及撓度等數(shù)據(jù)的計(jì)算，務(wù)必要確保其結(jié)果真實(shí)且有效，這樣才能在較大的施工規(guī)模和范圍內(nèi)，廣泛的運(yùn)用這種線性回歸分析方法。

5 ?結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在高速鐵路橋梁建設(shè)工如何合理應(yīng)用和控制預(yù)應(yīng)力技術(shù)，便是當(dāng)前眾多施工企業(yè)需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。技術(shù)人員和管理者都應(yīng)該深入的探究和學(xué)習(xí)有關(guān)預(yù)應(yīng)力技術(shù)方面的專業(yè)知識(shí)，這樣才能為企業(yè)后續(xù)措施的開(kāi)展打下良好基礎(chǔ)。

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