端學武
(赤峰市敖漢旗公路管理工區,內蒙古 赤峰 024000)
隨著我國社會的發展和科技的不斷進步, 人們對道路橋梁工程質量的要求越來越高。 為了滿足當前形勢的發展,在公路橋梁工程中人們普遍運用預應力技術,該技術具有抗裂性能強、強度高等諸多優勢,使公路橋梁質量得到顯著的提高。
預應力技術出現的時間比較晚, 然而預應力混凝土憑借其出色的抗裂性能和可靠的性能,被廣泛應用于公路橋梁工程中。 經過多年的探索和研究預應力技術和施工工藝越來越成熟,極大的提高了我國道路橋梁工程質量,為促進我國經濟的發展作出了突出貢獻。
目前公路橋梁工程施工中大多采用高強度混凝土, 該種類型的混凝土不但具備較高的強度而且自身重力較輕,極大的降低了橋梁自身負荷, 使橋梁的跨越能力得到了進一步提升。高強度混凝土優良的性能正好符合了預應力混凝土高彈性模量、低收縮徐變的性能要求,從而能夠有效防止預應力的損失,加快了施工所用構件的生產效率,為保證工期奠定了堅實的基礎。 例如,我國建造的汕頭海灣大橋就是利用了C40-C50 強度級別的混凝土。 同時隨著我國化工技術的不斷進步,為了增強混凝土的性能可以在其中添加諸如膨脹劑、 緩凝劑等外加劑,從而顯著提高混凝土的性能保證施工質量。
現在市場上出現了很多新型施工材料, 而且施工使用的機械設備性能不斷提升, 進一步提高了預應力工藝施工效率,其主要表現在以下三個方面:
首先, 澆筑混凝土構件時目前主要使用立模現澆整體施工技術,而采用預應力施工技術后能夠在原有的澆筑技術基礎上采用預制標準構件施工法,減少施工中的部分環節,提高施工效率;其次,預加應力使用的材料和工藝得到了顯著的提高,尤其近年來使用的電熱法、自張法等應用較為廣泛,為預應力技術的應用奠定堅實的物質和技術基礎;最后,經過之前大量的實踐進行混凝土后張應力施工時,需要在混凝土內部事先留下預應力孔道,針對該管道的成型方式不但可以采用預埋預應力管道方式進行,而且還可以采用無粘結和后粘結預應力筋方式進行,不可否認的是這些施工方式降低了預留管道的麻煩程度,進一步提高了施工效率。
施工過程中如果發現預應力混凝土兩端沒有足夠的間隙,但還需要增強主梁的承受能力,這種情況下經常采用橫向預應力施工技術處理。 首先,將預應力筋安裝在靠近主梁下緣與梁中線對稱的位置, 同時在距離梁端合適的位置將其彎起;其次, 借助支撐點將其固定在主梁末端位置處的錨固鋼板之上,通常這種鋼板外形為“U”字形;最后,使用撐棍將處于水平位置的鋼筋預應力分成若干部分,并保證兩端撐棍能夠起到一定的支撐作用。 利用位于每段中間位置的拉近螺栓收緊對稱的鋼筋,在該過程中會產生一定的預應力,預應力筋在預應力的影響下會向上彎曲但是彎曲程度并不明顯,并不能明顯減小梁端承受的剪力。
該種技術施加的預應力是沿著預應力鋼筋軸線方向進行施加,施加位置位于橋梁下面,同時還需保證梁兩端導向塊的位置彎起,然后將其錨固在主梁的腹板或頂板上,沿著主梁縱向方向進行張拉,以此達到降低梁兩端整體剪力的目的。 該種技術采用的錨固屬于縱向張拉錨固構造,根據其應用位置可將其分為梁頂錨固和腹板錨固兩類。 對腹板錨固來講它適合在交通量較大的橋梁上使用,實際錨固操作方法可分為鋼板錨固法和鋼銷錨固法,其中鋼板錨固法穩定向一般較強,因此不會給梁體帶來較大影響。 如果對頂梁進行錨固則應在橋面板和橫隔梁上開鑿孔洞, 不過孔洞的方向應和斜筋傾斜的方向保持一致,預應力鋼筋穿過完畢后,參考鋼墊板的大小在斜孔附近造出同樣尺寸的凹槽,然后使用環氧砂漿將墊板固定牢固。 張拉操作后將預應力筋固定在橋面板上,并將錨頭封進橋面鋪裝混凝土中。 這種錨固方法不會對橋面的混凝土造成較大影響,有利于保證橋面的完整性,而且還可以在橋面進行施工。 張拉時需參考橋中線位置,并且需要同步、均勻的對同一根梁進行張拉。
施工時為了保證施工質量應采用一定的控制措施, 應重點把握以下幾點內容:
首先,預埋處理時應首先確定不同控制點的標高,尤其應保證其保證其有足夠的穩定性,如果施工過程中不小心觸碰到了波紋管道,應及時檢查各控制點的標高是否正確,在不影響孔道的條件下,采取有效措施進行排除;其次,張拉時應謹慎操作,保證施加的張拉應力應滿足設計要求。 同時還應保證灌漿質量,準確把握灌漿的多少,從而使孔道中的漿體飽滿;再次,密封孔道與灌漿孔、預應力孔道接口等位置防止其他雜物進入管道。 位于錨具和預應力孔道位置處的鋼筋較為密集,振搗技術要求較高, 因此振搗混凝土時不能觸碰到錨具和預應力孔道,從而防止裂縫的發生;最后,捆扎普通鋼筋時用力要均勻,操作謹慎避免預應力筋受到損壞。 焊接鋼筋時為了保證施工安全,在沒有保持措施情況下,不能在預應力筋周圍進行焊接,堅決杜絕將預應力筋進行搭接焊接。 綁扎預應力筋時應按照梁、板的順序進行綁扎。 梁內拉筋和板面筋應在其對應的預應力鋼筋鋪設完畢后,再進行鋪設。
經過多年的探索和研究,預應力技術已相當成熟,但是其工藝流程復雜,施工技術要求高,應不斷探索預應力技術施工過程中的新思路、新方法,并能及時發現和解決施工過程中出現的問題,嚴格按照工藝要求進行施工,以此保證工程質量。
[1]徐晉英.預應力技術在公路橋梁施工中的應用研究[J].山西建筑.2012(07)
[2] 李海民. 公路橋梁施工中預應力技術措施及質量控制[J].黑龍江交通科技.2011(10)