劉明
摘要:本文針對預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用,結(jié)合工程實例,立足于預(yù)應(yīng)力技術(shù)的定義和優(yōu)勢,分析了預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用。得出合理應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù),既能提升橋梁施工的穩(wěn)定性,還能提升施工效率的結(jié)論。
關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力技術(shù);橋梁施工;混凝土空心板;T型梁
0.引言
大量工程實例表明,在橋梁工程施工建設(shè)中合理應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù),對提升橋梁工程施工質(zhì)量有重要意義,同時也是保證橋梁結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定,延長使用壽命的主要途徑。但我國對此方面的研究還有待進一步深入,因此,本文基于工程實例,對預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用做了如下分析。
1.工程概述
某橋梁工程為雙向四車道公路橋架工程,橋面總體寬度為28m,跨度為60m+110m+110m+60m,該橋梁工程橋架結(jié)構(gòu)規(guī)模比較大,對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載力等性能有較高的要求。因此,在具體施工建設(shè)中采用了預(yù)應(yīng)力技術(shù)的,有效保證了施工質(zhì)量和進度。
2.預(yù)應(yīng)力技術(shù)的定義和優(yōu)勢
所謂預(yù)應(yīng)力技術(shù)指的是通過生產(chǎn)加工預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,促使其產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力能夠抵消外荷載引起的拉應(yīng)力。簡而言之,預(yù)應(yīng)力技術(shù)的原理是利用在混凝土自身強度和抗壓能力,來彌補橋梁結(jié)構(gòu)在自身抗拉強度上存在的缺陷,從而避免應(yīng)力裂縫形成的一種橋梁施工技術(shù)。
預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中應(yīng)用時,不止限制在橋梁主體結(jié)構(gòu)施工中,也可以應(yīng)用在邊坡錨固施工中,既能抵消外荷載引起的拉應(yīng)力,還能節(jié)約施工材料,降低施工成本。大量應(yīng)用實例表明,預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中應(yīng)用時具有減輕自重、增加抗?jié)B性、降低拉應(yīng)力、提升橋梁結(jié)構(gòu)剛度優(yōu)勢,值得大力推廣應(yīng)用。
3.預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用
3.1在混凝土空心板施工中的應(yīng)用
就該橋梁工程而言,在施工建設(shè)中應(yīng)用了大量的混凝土空心板,和普通混凝土結(jié)構(gòu)相比,此種建筑材料最明顯的特點是橫截面上有很多排列整齊的圓形孔洞。不但降低了自重,而且節(jié)約了混凝土材料,便于運輸和安裝。特別是在小跨徑橋梁施工中,混凝土空心板的應(yīng)用更加尤為廣泛,也取得了良好的應(yīng)用效果。在案例橋梁工程左側(cè)和右側(cè)跨洞施工中,及應(yīng)用了混凝土空心板材料,具體做法是先用預(yù)應(yīng)力技術(shù)張拉單根松弛度較低的鋼絞線,有效減輕橋梁施工壓力,避免了荷載應(yīng)力過大,而造成裂縫、變形等質(zhì)量通病的產(chǎn)生。
3.2在混凝土T型梁中的應(yīng)用
T型梁是公路橋梁施工建設(shè)中,應(yīng)用較為廣泛的一種形式,其橫截面積呈T型,有效降低了施工中外界阻力的影響。在具體施工中,可以通過緩慢施加預(yù)應(yīng)力的形式,為T型梁的安裝提供反向拉力,從而實現(xiàn)T型梁安裝時的均勻受力。當(dāng)橋梁跨徑超過特定寬度后,通過先張拉法張拉剛強度、低松弛鋼絞線,后張拉法則可以使用群錨中等張拉噸位完成T型梁安裝施工。
3.3在加固施工、路橋受彎構(gòu)件中的應(yīng)用
橋梁加固處理是每座橋梁施工建設(shè)的重中之重,也是提升橋梁整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和承載力的關(guān)鍵。為有效提升橋梁的整體承載力,需要對橋梁的結(jié)構(gòu)性能進行全面改善,或者對橋梁承重構(gòu)件進行全面補強處理,從而提升橋梁通行的安全性,延長使用壽命。通過應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù),可大幅度提升橋梁加固的有效性和整體承載力,從而改善公路橋梁的結(jié)構(gòu)性能。
3.4在混凝土箱梁中的應(yīng)用
通常情況下,橋梁結(jié)構(gòu)混凝土箱梁內(nèi)部為空心狀態(tài),而上部則設(shè)置了翼緣,這就導(dǎo)混凝土箱梁在不同的施工環(huán)節(jié),其箱體數(shù)量和制作材料等方面存在一定的差異。根據(jù)箱體數(shù)量的不同,在施工中混凝土箱梁可以分為兩種,一種是單箱梁,另一種是多箱梁;根據(jù)材質(zhì)的不同可以分為混凝土箱梁和鋼板箱梁;根據(jù)混凝土澆筑方法的不同,則可以分為現(xiàn)澆箱梁和預(yù)制箱梁兩種,橋梁工程特性不同,應(yīng)用途徑不同,箱梁的種類也不相同,但在橋梁施工中卻起著非常重要的作用。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在混凝土箱梁中應(yīng)用方法為:當(dāng)箱梁跨徑在50~70m時,則預(yù)應(yīng)力鋼絞線要分為橫向和縱向張拉方向,確保混凝土箱梁在張拉時的平穩(wěn)性。而當(dāng)箱梁跨徑超過70m時,則要采用變截面張拉的方法,確保張拉時不會損壞混凝土箱梁,以確保整個橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和施工質(zhì)量。
3.5在混凝土路面施工中的應(yīng)用
預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在橋梁混凝土路面施工中應(yīng)用時,根據(jù)其屬性的不同,可分為兩大類,一類是單獨型預(yù)應(yīng)力路面,一類是連續(xù)型預(yù)應(yīng)力路面。其中單獨型預(yù)應(yīng)力路面的主要特性是膨脹縫間隔比較大,需要隔離路面,才能降低應(yīng)力對橋梁混凝土路面的影響,可通過鋼筋預(yù)應(yīng)力處理的方法來完成混凝土路面處理。根據(jù)施工順序的不同,先拉鋼筋后澆筑混凝土,或者先澆筑混凝土后預(yù)拉鋼筋這兩種方法進行處理。
3.6在錨具中的應(yīng)用
在案例橋梁工程施工中,應(yīng)用了大量的預(yù)應(yīng)力錨具,主要應(yīng)用在橋梁石料所組成的線性結(jié)構(gòu)中,根據(jù)應(yīng)用情況的不同,可分為邊坡錨具、錨體錨具、邊溝錨具等幾大類。預(yù)應(yīng)力錨具在具體應(yīng)用過程中,不但需要承受錨墊板的自身重量,同時還要負(fù)載各種交通工具所產(chǎn)生的重力。在具體施工過程中,主要應(yīng)用了具有預(yù)應(yīng)力鋼材的機械錨具,大大提高連接的便捷性。
3.7在埋筋、拉筋中的應(yīng)用
在埋筋施工中,必須嚴(yán)格控制曲面形狀,并對各個控制點進行全面校驗,確認(rèn)無誤后才能進行下一道工序施工。同時,埋筋過程中,還要盡量避免波紋管發(fā)生破壞,如果發(fā)現(xiàn)缺口或者裂縫,要及時處理避免帶病作業(yè)。在拉筋施工中,需要確保拉筋應(yīng)力能符合實際需求,并且拉筋長度也要控制在允許范圍中,避免拉斷現(xiàn)象。
3.8在預(yù)制梁段中的應(yīng)用
案例橋梁工程,采用了預(yù)制橋梁施工的方法,針對預(yù)制部分,每預(yù)制完一個橋段,都需要進行全面預(yù)應(yīng)力處理,以提升該橋段應(yīng)力處理效果,從而減少后期橋段拼接誤差和應(yīng)力過大問題,提升橋梁施工質(zhì)量和整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
4.預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中應(yīng)用時注意事項
為有效提升預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工的強度和整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,在混凝土配制時要加入適量的早強劑。當(dāng)混凝土施工完成后立即進行預(yù)應(yīng)力操作,但混凝土具有緩慢凝固的特性,從澆筑到達(dá)到設(shè)計強度,需要經(jīng)歷一段時間時間。而且混凝土的彈性模量和強度的增長也存在較大差距,因此,如果混凝土的彈性模量或者強度沒有達(dá)到設(shè)計要求,就開展預(yù)應(yīng)力張拉操作,就會降低橋梁整體結(jié)構(gòu)的承載力,甚至發(fā)生應(yīng)力裂縫。
在橋梁結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力設(shè)計時,必須根據(jù)實際情況和橋梁工程施工規(guī)范來設(shè)計。在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計時,要格外注重結(jié)構(gòu)外形,盡量美觀簡潔。而且在設(shè)計前還要充分考慮預(yù)應(yīng)力拉筋的應(yīng)力、混凝土能夠承受的最大應(yīng)力等,確保各項技術(shù)指標(biāo)都在允許范圍中,并嚴(yán)格控制,才能提升預(yù)應(yīng)力橋梁施工質(zhì)量。
在預(yù)應(yīng)力施工時,要注重灌漿的速度,保持灌漿的均勻性,泥漿配比要科學(xué)合理,符合橋梁施工要求,在灌漿前要丟灌漿孔洞進行全面清理,并做潤濕處理。
5.結(jié)束語
綜上所述,本文結(jié)合工程實例,分析了預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用,得出以下幾點結(jié)論:
(1)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)具有很強專業(yè)性,對提升橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、承載力、抗?jié)B性、使用壽命等方面有明顯優(yōu)勢,具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
(2)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用主要在:在混凝土空心板施工中的應(yīng)用、在混凝土T型梁中的應(yīng)用、在加固施工、路橋受彎構(gòu)件中的應(yīng)用、在混凝土箱梁中的應(yīng)用、在混凝土路面施工中的應(yīng)用、在錨具中的應(yīng)用、在埋筋、拉筋中的應(yīng)用、在預(yù)制梁段中的應(yīng)用等幾個方面,應(yīng)用實例表明,在橋梁施工中和應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)對提升橋梁結(jié)果整體穩(wěn)定性重要意義,而且還能降低原材料的使用量,節(jié)約施工成本。
(3)近年來,我國橋梁施工技術(shù)快速發(fā)展,各項施工工藝和施工設(shè)備逐步完善,為預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。也比較符合目前我國橋梁事業(yè)發(fā)展相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求,具有良好的應(yīng)用價值。
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