王瑜

(中鐵七局集團(tuán)第五工程有限公司,河南鄭州 450000)

公路橋梁施工技術(shù)存在問(wèn)題及其解決策略

王瑜

(中鐵七局集團(tuán)第五工程有限公司,河南鄭州 450000)

本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀做了綜述和總結(jié),對(duì)橋梁施工中使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)所存在的問(wèn)題和不足之處進(jìn)行發(fā)現(xiàn),并嘗試提出適當(dāng)?shù)目尚行越鉀Q建議。對(duì)后張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)所進(jìn)行的的研究工作開(kāi)展和分析,經(jīng)過(guò)實(shí)例證明將有效的推進(jìn)工程建設(shè),因此,有關(guān)橋梁施工預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的研究和應(yīng)用是具有重要的理論意義和實(shí)際意義的。

橋梁施工 預(yù)應(yīng)力 后張法

隨著現(xiàn)代社會(huì)化的進(jìn)步，對(duì)于國(guó)家發(fā)展和社會(huì)建設(shè)的要求，傳統(tǒng)的橋梁設(shè)計(jì)要求已逐步的無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代橋梁發(fā)展的要求，因此以現(xiàn)代社會(huì)建筑發(fā)展的為特征要求的預(yù)應(yīng)力施工工藝和技術(shù)不斷的得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前的結(jié)構(gòu)不但要求大跨度，高強(qiáng)度，而且在實(shí)際的橋梁施工中完全可以滿足施工方的需要，還要求具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。如果采用過(guò)去傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)工藝則是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。在普通后張法預(yù)應(yīng)力的技術(shù)上，我國(guó)通過(guò)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的不斷研究，又做了新的改進(jìn)，產(chǎn)生了無(wú)粘結(jié)后張法預(yù)應(yīng)力。

1 預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)故障

在當(dāng)前社會(huì)中對(duì)橋梁施工工程的要求更加傾向于以高性能、高強(qiáng)度、實(shí)用的輕質(zhì)性材料發(fā)展方向?yàn)橹?，這對(duì)混凝土本身的結(jié)構(gòu)而言具有著重大的改進(jìn)。然而.混凝土是一種抗壓強(qiáng)度高、抗拉強(qiáng)度低的結(jié)構(gòu)材料，其抗拉程度一般不足抗壓程度的10%，并且還能會(huì)產(chǎn)生新的變化可能；在抗拉變形中可能會(huì)出現(xiàn)脆皮的現(xiàn)象。在混凝土抗拉形變和裂縫的問(wèn)題解決中，通過(guò)加入鋼筋，則鋼筋的拉應(yīng)力只能達(dá)到20～30MPa左右；0.2～0.25mm是裂縫允許存在的范圍，鋼筋的拉應(yīng)力也只能達(dá)到約150～250MPa。在混凝土軸線距離梁端距離處e點(diǎn)位置留孔，在梁端上添加高強(qiáng)鋼筋進(jìn)行拉力作用后固定，給梁施加的預(yù)加力為NP。在預(yù)加力NP的作用下，混凝土截面的正應(yīng)力(應(yīng)力以壓為正)為：

外荷載彎矩M(包括梁自重)產(chǎn)生的混凝土截面正應(yīng)力為：

混凝土截面的最終正應(yīng)力為：

式中：Ac、Ic分別為混凝土截面面積和抗彎慣性矩；y為應(yīng)力計(jì)算點(diǎn)至截面形心軸的距離，在截面形心軸以下取正。

在實(shí)際混凝土橋梁施工中，即使加入了鋼筋在其中，依舊還存在兩個(gè)問(wèn)題所需要進(jìn)行解決：一是在帶裂縫工作狀態(tài)下，受拉力區(qū)域混凝土土材料無(wú)法在裂縫的作用進(jìn)行使用、結(jié)構(gòu)剛度下降和自重比例上升，在范圍上無(wú)法改進(jìn)：二是混凝土裂開(kāi)的寬度問(wèn)題，如果不能夠得到很好的控制，那么對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)工程穩(wěn)定性和安全性將會(huì)帶來(lái)很大的影響，這就使高強(qiáng)度鋼筋無(wú)法在鋼筋混凝土橋梁施工中的作用無(wú)法充分的得到發(fā)揮，相應(yīng)也不可能使高強(qiáng)混凝土的作用發(fā)揮出來(lái)。對(duì)裂縫的變形控制在混凝土工程截面構(gòu)件中，當(dāng)跨度和荷載增加時(shí)，單方面的采用此種方法進(jìn)行控制顯然是既不經(jīng)濟(jì)又增加結(jié)構(gòu)的自重，對(duì)預(yù)應(yīng)力在鋼筋混凝土工程中開(kāi)展形成了一定的發(fā)展局限性。為了使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)能得到進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)混凝土抗拉能力問(wèn)題的解決是必須的。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)就是為克服鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)，是經(jīng)過(guò)大量實(shí)際工程檢驗(yàn)所產(chǎn)生的技術(shù)結(jié)構(gòu)。

2 后張預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)解決方法

2.1 預(yù)應(yīng)力混凝土框架

預(yù)應(yīng)力混凝土因其本身具有的安全性能較高，所以，一般在公路橋梁設(shè)計(jì)中會(huì)采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。同時(shí)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)還有眾多優(yōu)越性：建造跨度大，同時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)性能較好，施工工藝較強(qiáng)。在設(shè)計(jì)理論方面，很多預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力混合配筋的部分設(shè)計(jì)中加入到了預(yù)應(yīng)力混凝土，才能大大的滿足框架設(shè)計(jì)中的各項(xiàng)要求。在承載能力之內(nèi)，對(duì)吸收和借鑒方面進(jìn)行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，從而大大的滿足了建筑設(shè)計(jì)中的抗震能力。

對(duì)于張后與預(yù)應(yīng)力的混凝土框架結(jié)構(gòu)中，對(duì)應(yīng)工藝結(jié)構(gòu)上應(yīng)該采取各項(xiàng)措施對(duì)其進(jìn)行組合，從而加大預(yù)應(yīng)力。然而，一旦框架頂層邊柱偏心彎矩出現(xiàn)了較大的偏差，工程中的數(shù)據(jù)施工預(yù)應(yīng)力問(wèn)題就會(huì)嚴(yán)重。所以，適中的預(yù)應(yīng)力分析對(duì)建筑設(shè)計(jì)中內(nèi)配超額問(wèn)題也能夠得到良好的解決。在建筑設(shè)計(jì)中，很多方面的設(shè)計(jì)時(shí)不需要思考的，腦海中直接就有各種結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行備用。當(dāng)框架的柱距小于或等于6.0m時(shí)，可采用現(xiàn)澆小梁樓板結(jié)構(gòu)；當(dāng)柱距大于6.0m時(shí)，預(yù)制預(yù)應(yīng)力小梁現(xiàn)澆樓板結(jié)構(gòu)是最佳選擇，又或者是采用無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力次梁中的樓板結(jié)構(gòu)。而且，框架大樓在設(shè)計(jì)中需要對(duì)應(yīng)樓板結(jié)構(gòu)，或者是預(yù)制預(yù)應(yīng)力薄板疊合板結(jié)構(gòu)。在非地震區(qū)，需要對(duì)樓蓋結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行全面了解，對(duì)預(yù)制板預(yù)應(yīng)力多孔板、預(yù)應(yīng)力槽形板和預(yù)應(yīng)力雙T板相關(guān)方面進(jìn)行分析。在地震區(qū)或者是震感的地方建立廠房，一定要采用澆樓板結(jié)構(gòu)，從而提高整個(gè)樓蓋結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固性。

2.2 后張預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，后張預(yù)應(yīng)力混凝土框架和普通混凝土框架一樣，需要遵循相應(yīng)基本原則，但是仍要注意一下幾點(diǎn)：

(1)設(shè)計(jì)現(xiàn)澆后張預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)，不能夠采用其他的設(shè)計(jì)方案，直接將混凝土配筋部分添加進(jìn)去即可，尤其是在地震區(qū)的預(yù)應(yīng)力的框架中，更加應(yīng)該按照相應(yīng)規(guī)律對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。(2)后張預(yù)應(yīng)力混凝土框架設(shè)計(jì)中，其荷載在長(zhǎng)效數(shù)據(jù)使用中受到了很多的預(yù)應(yīng)力控制。在控制框架中，其截面只要不出現(xiàn)裂縫，基本上就能夠通過(guò)一定開(kāi)裂彎矩強(qiáng)度核算。非預(yù)應(yīng)力鋼筋在配置中需要很對(duì)應(yīng)措施，從而限制裂縫的延伸。衡荷載值的選取工作，應(yīng)該嚴(yán)格的對(duì)裂縫進(jìn)行檢驗(yàn)，來(lái)滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求。在預(yù)應(yīng)力混凝土施工階段，必須重視受力作用的大小，防止裂縫的產(chǎn)生。

3 結(jié)語(yǔ)

自20世紀(jì)80年代來(lái)，我國(guó)預(yù)應(yīng)力手段日趨完善，綜合國(guó)內(nèi)現(xiàn)代技術(shù)與交通業(yè)的發(fā)展需求。高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼材，鋼絞線配筋的混凝土，已被廣泛應(yīng)用于路橋、倉(cāng)庫(kù)、廠房及高建群中。伴隨國(guó)內(nèi)現(xiàn)代化建設(shè)地不斷壯大，預(yù)應(yīng)力手段，將被應(yīng)用在各架構(gòu)中，作為工程單位，不斷改進(jìn)工藝，逐步增加張拉力重量，逐步增加錨具效率度數(shù)，以適用于今后預(yù)應(yīng)力手段的發(fā)展需要。各種新預(yù)應(yīng)力手段的誕生，需新理念，新方案，新手段，與新工藝的研發(fā)，加快推進(jìn)預(yù)應(yīng)力手段的運(yùn)用。也將讓預(yù)應(yīng)力的技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越寬闊。

[1]華成濤.淺談市政工程中的道路橋梁施工技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013,(15):225.

王瑜(1987.07—),男,大學(xué)本科學(xué)歷,畢業(yè)于北京交通大學(xué),主要從事道橋工程工作。