虞志林
中交海洋投資控股有限公司(572000)
現(xiàn)如今,預應力技術已經在很多行業(yè)中得到了廣泛應用,能夠在很大程度上促進工程質量的提升。然而,在公路橋梁工程的預應力施工方面還存在很多不足之處,需要采取有效措施加以應對,盡可能提高預應力技術的施工成效,同時還要降低成本投入,最大限度地提高路橋工程的穩(wěn)定性與安全性。
在應用預應力技術進行施工作業(yè)時,如果不采取合理措施對溫度進行控制,那么在溫差作用的影響下,就很有可能導致相關構件出現(xiàn)嚴重的裂縫問題。因此,要想盡量減少預制構件產生裂縫的情況,就要做好相應的預防措施,避免溫差因素所帶來的干擾[1]。
在公路橋梁施工過程中,經常在混凝土澆筑完成后出現(xiàn)波紋管堵塞問題,導致預應力鋼絞線難以穿過,不僅浪費了大量的人力、物力,還會影響到施工的正常進行。出現(xiàn)這種情況的主要原因是相關人員安裝操作不規(guī)范導致波紋管破裂,在澆筑時大量的混凝土不可避免地滲入到管道中,從而導致管道被堵塞。
眾所周知,如果在公路橋梁工程的預應力施工中出現(xiàn)操作不規(guī)范的現(xiàn)象,相關張拉力就得不到有效控制,從而嚴重影響到預應力施工的最終效果。對施工過程中存在的張拉力進行控制時,需要借助預應力式的筋伸長值來完成張拉力校正工作。實際操作中,如果張拉人員沒有受過專業(yè)培訓,就很有可能導致張拉力校正出現(xiàn)重大誤差[2]。值得注意的是,在對多束張拉力進行校正時,因為每束張拉力間都存在一定差異,所以會在很大程度上使得預應力筋的具體伸長值得不到準確計算,也就無法實現(xiàn)對張拉力的有效控制與校正。
為了將預應力技術合理地應用到公路橋梁的建設過程中,首先需要做的就是依據(jù)實際工程要求準備好相關預應力材料,主要包括絞線、配套錨具以及壓漿料等。與此同時,要嚴格按照工程設計圖來開展各項計算工作,如錨具類型、型號和鋼絞線橫截面積等。其次要準備好相應的機械裝置,如張拉式壓漿設備等。在完成預應力的張拉作業(yè)后,要及時實施壓漿處理,這樣能夠有效提高路橋工程整體的建設水平,因此在張拉之前完成各項設備的準備工作非常重要。
很多規(guī)模比較大的路橋工程,其結構都極為復雜,尤其是多跨橋梁,因為其中不同部位承載彎矩的作用有所差別。如跨中位置對應正彎矩作用,也就是橋梁下半部分會受到拉伸,并且支座上側也會被拉伸,會承受負彎矩的作用。這種情況下,因為混凝土的抗拉伸與受剪等能力有所欠缺,所以很難滿足大型橋梁工程的質量需求[3]。
在路橋工程施工過程中,混凝土空心板的應用比較頻繁。因為空心板的上面有很多圓孔,所以其質量相對比較小,更加便于安裝與運輸,在跨徑不大的路橋工程中應用效果顯著。若是公路橋梁的跨徑超出一定范圍,就需要借助先張法來對松弛度較低的鋼絞線實行單根張拉;也可以使用后張法進行操作。通過這兩種方法的應用,能夠在很大程度上降低相關壓力的影響,有效減少產生問題的概率。
與普通意義上的結構進行比較,發(fā)現(xiàn)碳纖維結構有著更加良好的強度作用,再加上施工工藝相對簡單,所以,在實際的施工過程中,可以大規(guī)模使用碳纖維片材,這樣能夠讓鋼筋混凝土各項受彎構件得以加固,并被廣泛應用到路橋工程的建設中。然而,因為受彎構件在內力方面還存在缺陷,所以很容易導致混凝土內部出現(xiàn)壓應力與拉應力,如在施工作業(yè)時,若是構件承載能力已經達到最大值,那么混凝土相對應的壓變值壓應最大極限變長,這種狀態(tài)就代表加固后的受彎構件最大承載能力[4]。除此之外,混凝土所具備的應變增量與片材應力值之間有著密切關系,其應變值與受彎構件遭到破壞時的片材引力值是反比關系,所以,為了能夠讓片材本身擁有良好的初始拉應力,就需要在粘貼片材之前完成預應力的施工,這樣能有效避免混凝土構件被破壞,最大限度地提高整個路橋工程的穩(wěn)定性和安全性。
混凝土箱梁可以分為現(xiàn)澆和預制兩種類型,它們在不同的結構中應用可以產生不同的作用和效果。如果箱梁跨徑為40~60 m,在鋼絞線配置過程中,就需要從縱向或橫向兩個方面著手;如果箱梁跨徑超過60 m,就要借助變截面箱梁使相關應用效果得到最大化發(fā)揮[5]。
為了選擇出恰當?shù)匿摻g線,需要從下兩個方面入手:①要對鋼絞線的表面狀態(tài)、伸長率以及松散性等性能參數(shù)進行充分考慮;②仔細檢測鋼絞線各項指標與設計要求之間的符合程度,如斷破荷載、尺寸公差、松弛性和品種規(guī)格等。
在選擇預應力相關錨具時,要重視以下內容:
1)如果采用機械錨固方式,要在預應力的鋼材端部構建錨定條件,為后續(xù)的錨固操作奠定堅實基礎。一般情況下,只有集束型、高強度類型的鋼筋才會使用這種錨具,其在使用過程中不會損失很多預應力,并且連接操作也相對簡單。值得注意的是,需要在灌注混凝土之前完成重復張拉作業(yè)。
2)楔形錨具與上述機械錨具比較,此錨具不僅錨力較大、便于穿束鋼絞線,而且可供選擇的種類也很多,但是也會損失大量預應力,不能開展重復張拉工作。
1)在完成預應力的拆模工作之后,需要及時將錨墊板口封閉完整,以避免在養(yǎng)護過程中出現(xiàn)人員或是雜物進入到預留孔內等問題。
2)要以鋼絞線實際規(guī)格為依據(jù)來選擇合適的工作錨與夾片,并借助鋼管來打平與夾緊工作夾片。
3)在應用錨墊板、千斤頂和工作錨的過程中,需要確保三者之間是同心且相互垂直的關系。
4)當完成張拉相關工作后,還要對工作錨和錨墊板的連接進行仔細觀察,保證兩者之間有著緊密的黏合性,若發(fā)生異常情況,必須及時暫停張拉,并合理調整具體的工作狀態(tài)。
5)完成單束的張拉操作后,要做好伸長量的測量與校對作業(yè),這樣能夠有效提高實際的生產量,值得注意的是,要將計算誤差值盡可能控制在6%范圍內,2 min 之后再進行工作錨的固定;如果超過6%,那么就要馬上停止拉伸操作,并將影響計算誤差的各項因素查找出來,及時將其排除掉。
6)在結束單束張拉工作后,還要檢查夾片頂面的平齊性,并仔細查看是否存在滑絲或斷絲等情況,確定沒有任何問題之后再進行后續(xù)鋼絲張力狀況的檢查工作。
7)完成張拉各項工作之后,要及時展開壓漿工作,盡可能將時間間隔控制在1 d 之內。
綜上所述,在公路橋梁工程施工中合理應用預應力技術,能夠在很大程度上解決施工過程中存在的各項問題,最大限度地保證施工有序開展。與此同時,要選擇合適的預應力工具,盡可能使結構內部平衡受力,不斷提高路橋工程的穩(wěn)定性,確保其施工質量滿足相關標準要求,從而推動路橋建筑行業(yè)的健康發(fā)展。