楊棟 王振民
摘要:在我國路橋工程建筑的過程中,預(yù)應(yīng)力技術(shù)在其中發(fā)揮了舉足輕重的作用,在現(xiàn)代路橋建設(shè)中被廣泛采用。文章圍繞路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)問題的內(nèi)容進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:路橋工程;預(yù)應(yīng)力;施工
一、路橋工程預(yù)應(yīng)力應(yīng)用現(xiàn)存問題
公路路橋工程施工時,預(yù)應(yīng)力應(yīng)用時一個很難避免的問題便是波紋管出現(xiàn)了堵塞堵管的現(xiàn)象,它主要是由混凝土澆筑問題所引起的。波紋管一旦出現(xiàn)堵塞問題非常嚴(yán)重,不僅會導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力后期鋼絞線很難穿柬,還會促使鋼絞線伸長值以及設(shè)計(jì)期間計(jì)算值出現(xiàn)偏差,因這些問題不僅給施工單位造成很大困擾,還促使工程的施工進(jìn)度延長,帶來了極大的人力和物力浪費(fèi),以至于后來工程項(xiàng)目的成本增加,使得施工單位成本增加。
二、預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在公路路橋中的應(yīng)用
1.預(yù)應(yīng)力在橋梁的加固作業(yè)應(yīng)用。公路路橋工程加固的關(guān)鍵在于改善橋梁的結(jié)構(gòu)性能,并通過不斷增加構(gòu)件剛度、改變強(qiáng)度,將預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用到路橋工程,使得一些薄弱構(gòu)件的承載力可以加強(qiáng),之后借助材料強(qiáng)度高的特點(diǎn)從整體上來改善橋梁整體上的結(jié)構(gòu)性能,進(jìn)而全方位恢復(fù)整個路橋橋梁的承載力,使得路橋使用周期以及服役年限都能得到進(jìn)一步的提高。具體改造方法為,采取碳纖維布粘貼法粘貼到混凝土與構(gòu)件上面,另外在采取鋼板加固法時一定采取有效措施處理好薄弱構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力。
2.預(yù)應(yīng)力在受彎構(gòu)件的應(yīng)用。鋼筋混凝土施工期間,受彎構(gòu)件因荷載作用力的影響,所以必須采用強(qiáng)度非常高的材料對其進(jìn)行加固。實(shí)際施工作業(yè)期間,一般會采用強(qiáng)度非常高而且施工工藝較為簡單的碳纖維,通過將含有碳纖維片的材料粘貼到鋼筋受彎構(gòu)件里面,使其得到有效加固,進(jìn)而提高其抗拒荷載所形成的作用變形能力。在將碳纖維貼片實(shí)際應(yīng)用到施工過程中時,需要充分考慮受彎構(gòu)件因初始內(nèi)力造成的影響,因?yàn)榧庸糖暗幕炷梁苋菀资艿嚼瓚?yīng)變以及初始壓應(yīng)變的影響,便會導(dǎo)致更大初始內(nèi)力產(chǎn)生,從而造成整個受壓區(qū)壓應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變的整個過程不斷縮短,這樣碳纖維片材能夠承受的應(yīng)力便會便小,很難將強(qiáng)度上的優(yōu)勢發(fā)揮出來。因而實(shí)際施工過程中粘貼碳纖維片材時預(yù)應(yīng)力大小要結(jié)合初始過程中的應(yīng)變大小進(jìn)行判斷,這樣便會促使混凝土在整個壓區(qū)壓應(yīng)變可以達(dá)到極限應(yīng)變的前提基礎(chǔ)下,把碳纖維片材的應(yīng)力提高,進(jìn)而充分發(fā)揮出碳纖維片材本身強(qiáng)度高的特點(diǎn)。
3.鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用。鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力在路面上的應(yīng)用主要有兩種,一種為單獨(dú)型路面,另一種則為連續(xù)型路面。單獨(dú)型路面處于膨脹縫的間隔相對比較長,由于膨脹縫將路面隔開了,因而路面施工時采用的鋼筋要進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力處理,整個預(yù)應(yīng)力處理過程中,通常會有兩種辦法,一般根據(jù)施力不同順序進(jìn)行施工。施工人員可以先對鋼筋進(jìn)行張拉再澆筑混凝土;也可先澆筑混凝土再預(yù)拉鋼筋,后者比前者應(yīng)用范圍跟廣。因?yàn)檫B續(xù)型路面沒有膨脹縫,處理預(yù)應(yīng)力時,便會導(dǎo)致無筋路面長度過長。假如按照施加預(yù)應(yīng)力的方法,便可自加應(yīng)力和千斤的頂加力:利用水泥膨脹的作用,促使混凝土在硬化變化中其體積得到進(jìn)一步的增加;另外受兩端約束作用影響,混凝土里面便會產(chǎn)生內(nèi)壓應(yīng)力。采用千斤積來所增大的便為千斤的頂加力,加上兩端作用的約束便促使錨固點(diǎn)之間的混凝土得以加力固定。
4.多跨連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用。工程實(shí)際施工過程中的多跨連續(xù)梁一般有兩種,一種為負(fù)彎距區(qū),另一種為正彎的距區(qū)。施工人員常將支座位置看作負(fù)彎距;而把跨中位置看作正彎距,對于抗彎承載力要采取加固處理措施,與此同時如果抗剪承載力不足也要采取措施進(jìn)行加固處理。在將多跨連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用到工程施工中去時,最常用的加固方法是在梁下將截面加大;或者采用粘貼碳纖維的辦法(即在正彎矩區(qū)抗彎承載力難以滿足施工要求時,借助碳纖維粘貼法加固,不僅施工效果好而且非常方便)。假如施工人員采取梁下加大截面的方法把高粱承載能力提高,不僅不會改變原有功能及設(shè)計(jì),還會促使梁的結(jié)構(gòu)自重在無形中增加。
三、公路路橋預(yù)應(yīng)力施工方法
1.鋼絞線下料長度。鋼絞線下料前應(yīng)根據(jù)臺座設(shè)備的具體情況下料,下料長度在計(jì)算時考慮構(gòu)件臺座長度、錨夾具長度和外露長度等。下料時首先將鋼絞線拉直,然后用鋼尺量測進(jìn)行下料。下料在平直的場地進(jìn)行,在用砂輪機(jī)切割,切割點(diǎn)兩側(cè)各5cm處用鐵線綁扎緊,避免鋼絞線切斷后散頭,鋼絞線采用人工入模,穿束的順序由里向外。每根鋼絞線兩端要做出記號、編號,穿束后時應(yīng)根據(jù)圖紙標(biāo)識安裝塑料管進(jìn)行預(yù)應(yīng)力失效處理。
2.預(yù)應(yīng)力束張拉施工。采用一端固定,單向張拉:張拉順序由中間向兩側(cè)對稱進(jìn)行,加載分三階段進(jìn)行。張拉操作人員應(yīng)有三人,一人用鋼尺量測鋼絞線的實(shí)際伸長值,一人記錄、一人操作油泵。整體張拉:在整體張拉端以兩個250T千斤頂推動活動錨箱進(jìn)行整體張拉,張拉時為保持活動錨箱平衡,采取兩個千斤頂油路串通、同步頂進(jìn)的方法進(jìn)行。張拉至80%時,因千斤頂行程較小,達(dá)不到計(jì)算伸長值,需在活動錨箱與固定錨箱間用大塊墊塊保持行程,千斤頂回油,并在千斤頂下加兩塊墊塊,再張拉至105%。在鋼絞線張拉完畢后,把失效管封閉好,防止砼澆筑時,砼漿倒灌進(jìn)失效管內(nèi),影響失效效果。在張拉完的48小時之內(nèi)必須完成砼澆筑。
四、公路路橋預(yù)應(yīng)力施工應(yīng)注意事項(xiàng)
1.正式開展施工作業(yè)前,有關(guān)施工部門要組織施工人員開展安全培訓(xùn),學(xué)習(xí)并熟悉掌握預(yù)應(yīng)力施工方面的規(guī)定。每次張拉之前都需安排專業(yè)人員檢查鋼絞線、千斤頂以及張拉臺座和橫梁等各項(xiàng)設(shè)施;
2.施工人員進(jìn)場后必須戴上安全帽;
3.張拉施工前,需在施工區(qū)域設(shè)置清晰的警戒標(biāo)志,并派專人負(fù)責(zé)現(xiàn)場施工安全。后座兩端的兩外側(cè)鋼絞線應(yīng)以45度的夾角輻射到扇形危險區(qū)。張拉以及錨固施工人員一定要處于側(cè)面安全位置,不允許閑雜人員圍觀或者進(jìn)入張拉施工區(qū)域,以免因鋼絞線崩斷造成夾具滑脫威脅到人身安全;
4.張拉操作人員不宜頻繁更換,應(yīng)保持相對穩(wěn)定和訓(xùn)練操作;
5.現(xiàn)場施工期間,必須將施工設(shè)備電源、照明電源、辦公用電源以及電燈電源分別設(shè)置電盤作出標(biāo)識。拆接電源時,由專職電工負(fù)責(zé),其他人員不準(zhǔn)任意拆接;
6.各種電動機(jī)機(jī)械必須有接地裝置。定期檢查,確保無故障后方能開動使用。遇停電或下班休息時,必須拉閘加鎖。電機(jī)機(jī)械嚴(yán)格按“一機(jī)一閘制”接線;
7.遇暴風(fēng)雨、雷襲、濃霧和6級以上大風(fēng)時,應(yīng)停止施工作業(yè)。
五、結(jié)語
總之,預(yù)應(yīng)力橋梁施工技術(shù)近幾年在公路路橋工程中的應(yīng)用范圍越來越廣泛,相應(yīng)的人們對施工單位技術(shù)上的要求也越來越高。為了提高路橋工程的施工質(zhì)量,施工單位一定要將新型施工技術(shù)和傳統(tǒng)施工技術(shù)充分結(jié)合在一起,這樣才能從整體上提高工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量,進(jìn)而為日后公路路橋施工質(zhì)量的提高奠定良好的基礎(chǔ)。