李忠都
摘要:伴隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)開始展開路橋工程的建設(shè)。為了提升路橋工程的質(zhì)量,我國(guó)對(duì)路橋施工提出明確的要求并制定相關(guān)的規(guī)章制度,施工單位對(duì)路橋施工也加強(qiáng)重視,開始運(yùn)用先進(jìn)的施工技術(shù)。預(yù)應(yīng)力技術(shù)憑借較強(qiáng)的穩(wěn)定性和易施工、成本低的特點(diǎn)被施工單位廣泛應(yīng)用在公路工程中。雖然預(yù)應(yīng)力技術(shù)在我國(guó)路橋工程應(yīng)用時(shí)間較短,卻促進(jìn)了我國(guó)路橋工程的建設(shè)發(fā)展。這也就充分說明預(yù)應(yīng)力技術(shù)在我國(guó)路橋工程施工中的重要性。
關(guān)鍵詞:公路工程道橋施工;預(yù)應(yīng)力施工技術(shù);應(yīng)用
預(yù)應(yīng)力技術(shù)為一類性質(zhì)特殊的加固手段,在國(guó)內(nèi)道橋工程施工中有較廣泛的應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的加固對(duì)象以混凝土構(gòu)件為主,而高強(qiáng)度的鋼材與混凝土是預(yù)應(yīng)力混凝土的主要構(gòu)成部分,故此其具備較高強(qiáng)度與抗拉伸性能。由此可見,預(yù)應(yīng)力技術(shù)在促進(jìn)我國(guó)道橋工程可持續(xù)發(fā)展方面做出的貢獻(xiàn)是不可磨滅的。
一、預(yù)應(yīng)力技術(shù)概述
預(yù)應(yīng)力技術(shù)主要是對(duì)工程中可能會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力的部分,提前做好預(yù)防控制措施,防止因?yàn)楣こ淘谑艿酵饬ψ饔脮r(shí)而改變工程自身的結(jié)構(gòu),從而產(chǎn)生變形和結(jié)構(gòu)破壞。所以預(yù)先在受力模塊內(nèi)部進(jìn)行應(yīng)力的構(gòu)建,抵抗外部應(yīng)力的破壞作用。在橋梁工程中,主要是對(duì)使用中會(huì)受到外部荷載的模塊事先構(gòu)建抗拉應(yīng)力,以減少外部荷載帶來的強(qiáng)大壓力和拉力,可以有效的延緩混凝土裂縫的產(chǎn)生,提高工程的質(zhì)量。在路橋工程中所使用的鋼筋和混凝土都具有較高的強(qiáng)度,在施工的過程中,能夠具有更好的抗拉性,減少了構(gòu)件所占的空間,降低構(gòu)件的自重。預(yù)應(yīng)力的使用就是能夠延長(zhǎng)路橋的使用壽命,延緩裂縫的產(chǎn)生,并且有效的提高了工程的經(jīng)濟(jì)性,保證工程美觀的同時(shí),提高了使用性能和質(zhì)量。
二、有關(guān)公路工程道橋施工中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用
1.選擇預(yù)應(yīng)力鋼絞線。我國(guó)預(yù)應(yīng)力技術(shù)選取的鋼材類型主要包括低松弛鋼絞線、預(yù)應(yīng)力鋼筋、矯直回火預(yù)應(yīng)力鋼絲、普通預(yù)應(yīng)力鋼絞線等。作為預(yù)應(yīng)力鋼材的新生物,低松弛鋼絞線存在施工便捷度高、高效經(jīng)濟(jì)、實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),其在高層大跨度建筑物、核電站、大型橋梁、高速公路等重要工程方面的應(yīng)用更為普遍。預(yù)應(yīng)力鋼絞線具備經(jīng)濟(jì)性及社會(huì)性高等特點(diǎn)。實(shí)踐證明,在選取預(yù)應(yīng)力鋼材方面應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注鋼絞線伸長(zhǎng)率、松散程度、幾何參數(shù)、斷裂荷載、表面狀態(tài)等;鋼絞線選取標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注其尺寸、松弛型、品種規(guī)格、延伸率等。
2.選擇預(yù)應(yīng)力錨具。預(yù)應(yīng)力中有先張法和后張法。對(duì)于后張法中預(yù)應(yīng)力混凝土所需要使用的錨具,一般主要分為機(jī)械錨固、摩阻錨固兩種類型。機(jī)械錨固類
錨具的應(yīng)用主要是在預(yù)應(yīng)力鋼材的端部利用機(jī)械加工從而形成可以工作的條件進(jìn)行錨固。這種類型的錨具一般在錨旋高強(qiáng)度粗鋼筋以及集束型高強(qiáng)鋼絲中使用,特別的時(shí)候比如說在錨旋單根鋼絞線或者多根鋼絞線中也有使用,其主要特點(diǎn)是這類錨具應(yīng)力損失較小而且連接起來比較方便,預(yù)應(yīng)力在沒灌漿之前都可以重復(fù)的張拉或者進(jìn)行放松。摩阻錨固類錨的品種類型比較多,應(yīng)用范圍也更為廣泛,具有利用楔形錨具使得預(yù)應(yīng)力鋼材拉緊形成錨旋的作用。其錨固力變化多樣,噸位比較大,進(jìn)行穿索的過程比較的便捷,但也存在應(yīng)力損失較大,一旦需要重復(fù)拉張或者進(jìn)行連接就顯得不怎么方便了。
3.預(yù)應(yīng)力技術(shù)在受彎構(gòu)件中的應(yīng)用。受彎構(gòu)件是路橋施工中常用的構(gòu)件,在路橋施工中常用的構(gòu)件,主要是碳纖維構(gòu)件,碳纖維構(gòu)件的應(yīng)力在很大程度上取決于混凝土的應(yīng)變?cè)隽?。?dāng)混凝土初始應(yīng)力增大時(shí),碳纖維構(gòu)件就會(huì)受到破壞。
碳纖維構(gòu)件高強(qiáng)度的特點(diǎn)就發(fā)揮不出來。針對(duì)這種情況我們主要是要通過在碳纖維片粘貼過程中施加預(yù)應(yīng)力,使得碳纖維構(gòu)件具有初始拉應(yīng)力,從而提升碳纖維構(gòu)件的應(yīng)力,最終提高路橋施工的整體性能。
4.預(yù)應(yīng)力技術(shù)在混凝土箱梁中的應(yīng)用。如果跨徑是40-60m,那么箱梁就要選擇低松弛、高強(qiáng)的鋼絞線,而縱向的預(yù)應(yīng)力則要使用中等張拉噸位。根據(jù)施工方式可以連接錨具來配置縱向的預(yù)應(yīng)力鋼束,如果箱梁懸臂板的長(zhǎng)度超過了4m,那么就要配置橫向的鋼束,使用3-5根的扁錨鋼絞線,而我國(guó)現(xiàn)在都是使用滑模逐孔澆筑或是支架現(xiàn)澆??鐝皆?0-200m的時(shí)候使用變截面的連續(xù)箱梁,在安置鋼束的同時(shí)也要配置精軋鋼筋豎向的預(yù)應(yīng)力?,F(xiàn)在我國(guó)的雙向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在40-60m的比較多,但是變截面、大跨徑的箱梁卻比較少。
5.預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用,在大型的公路橋梁施工中,要解決混凝土裂縫的發(fā)生是一項(xiàng)技術(shù)要求很高的工作,因此,在鋼筋混凝土中運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù),能有效的避免裂縫的發(fā)生。在張拉的過程中,首選要做好預(yù)應(yīng)力鋼絞線的選擇,確保鋼絞線型號(hào)能夠滿足應(yīng)力的要求。鋼絞線的張拉時(shí)間不宜過早,應(yīng)等混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%且10天之外方可進(jìn)行。張拉時(shí),應(yīng)避免鋼絞線之間發(fā)生扭曲。張拉順序應(yīng)遵循先上后下,先內(nèi)后外,先長(zhǎng)后短,對(duì)稱張拉的原則。鋼絞線張拉結(jié)束應(yīng)立即壓漿封錨。在張拉的過程中,首選對(duì)受拉區(qū)的混凝土施壓,對(duì)其進(jìn)行鋼筋的張拉后,讓受拉區(qū)能預(yù)先感受到鋼筋施加的壓力?;炷翉?qiáng)度達(dá)到拆模要求時(shí)方可對(duì)模板和支架進(jìn)行拆除,具體時(shí)間由試驗(yàn)室確定。拆模時(shí)必須按順序進(jìn)行,禁止無序亂拆。拆模的基本要求為對(duì)稱、少量、多次、逐漸完成。支架拆卸應(yīng)先兩端后中間,先上后下。避免猛敲猛打,以免整體失穩(wěn),造成人員傷害。
三、施工中出現(xiàn)的問題解決措施分析
1.孔道堵塞問題及其解決措施。預(yù)應(yīng)力鋼筋不能順利通過預(yù)留孔道主要是因?yàn)轭A(yù)留孔道出現(xiàn)堵塞或者塌陷問題,進(jìn)而也會(huì)影響張拉效果,影響整體灌注工程質(zhì)量。之所以會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象是因?yàn)樵谑┕み^程中沒等到水泥完全凝固就進(jìn)行抽芯,缺少一定的強(qiáng)度,又或者抽芯太遲,出現(xiàn)橡膠管抽拔管被拔斷的情況。當(dāng)遇到堵管的問題的時(shí)候,可以先根據(jù)預(yù)應(yīng)力曲線坐標(biāo)標(biāo)出堵管的具體位置,然后用沖擊鉆在避開主筋位置的地方進(jìn)行鉆孔,使得波紋管里的鋼絞線可以自由的通過以及自由進(jìn)行伸縮。為了避免出現(xiàn)堵管問題,要在施工之前對(duì)波紋管的質(zhì)量進(jìn)行仔細(xì)的檢查,對(duì)波紋管的安裝位置要在澆筑混凝土之前確認(rèn)好,并做好套管接頭密閉性的檢查工作,保護(hù)波紋管在澆筑混凝土的時(shí)候不受損害。
2.預(yù)應(yīng)力構(gòu)件張拉前出現(xiàn)裂縫問題及其解決措施。由溫差和收縮造成的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件在張拉前出現(xiàn)的裂縫問題,以及在使用荷載作用下的鋼筋砼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫情況都是在所難免的,但是,在預(yù)制場(chǎng)內(nèi)的構(gòu)件我們要盡量避免其出現(xiàn)裂縫。這些裂縫主要在表面出現(xiàn),具體位置有時(shí)會(huì)在構(gòu)件頂面到構(gòu)件側(cè)面,有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)在箍筋位置。為了預(yù)防由溫差引起的裂縫,主要采取的措施就是控制構(gòu)件內(nèi)外的溫度差,薄壁構(gòu)件的拆模時(shí)間要適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng),防止預(yù)制構(gòu)件和臺(tái)座間粘結(jié),讓構(gòu)件不受其自身的熱脹冷縮影響。
總而言之,我國(guó)在公路工程道橋施工中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)時(shí),必須要嚴(yán)格要求施工單位,確保施工單位對(duì)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)加強(qiáng)監(jiān)管,施工單位要能根據(jù)實(shí)際施工情況,規(guī)范的運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)。這樣不僅可以提升公路工程道橋施工的質(zhì)量,也可以減少施工現(xiàn)場(chǎng)的安全隱患,為施工人員提供安全的施工環(huán)境,為我國(guó)人民創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)的交通道路,進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)交通行業(yè)的發(fā)展。
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(作者單位:云南新創(chuàng)新交通建設(shè)股份有限公司)