門(mén)式墩蓋梁預(yù)應(yīng)力張拉施工技術(shù)

賈曉軍

(山西路橋第一工程有限責(zé)任公司)

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門(mén)式墩蓋梁預(yù)應(yīng)力張拉施工技術(shù)

賈曉軍

(山西路橋第一工程有限責(zé)任公司)

結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用案例，對(duì)于門(mén)式墩的幾種常用的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了針對(duì)性的對(duì)比介紹，并對(duì)蓋梁預(yù)應(yīng)力張拉施工技術(shù)進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹，并通過(guò)在實(shí)際應(yīng)用中的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)門(mén)式墩蓋梁預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)的極大靈活性以及適應(yīng)性，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。

門(mén)式墩；蓋梁預(yù)應(yīng)力；施工技術(shù)

1 預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)

蓋梁的計(jì)算要采用的是平面桿系結(jié)構(gòu)的計(jì)算軟件來(lái)進(jìn)行具體的分析，地基的設(shè)定應(yīng)該按照剛性基礎(chǔ)的假定來(lái)對(duì)墩身底端進(jìn)行模型的設(shè)計(jì)，與此同時(shí)應(yīng)該考慮到的是基礎(chǔ)不均造成的沉降。蓋梁在設(shè)計(jì)的最初應(yīng)按照全預(yù)應(yīng)力構(gòu)建進(jìn)行設(shè)計(jì)，截面主要注意的是蓋梁跨中以及柱頂上緣和兩側(cè)以及下部的位置，應(yīng)該注意進(jìn)行分別得張拉力設(shè)計(jì)，防止過(guò)大的拉應(yīng)力的出現(xiàn)。不僅如此，對(duì)于鋼束張拉的順序以及對(duì)主梁的假設(shè)都應(yīng)該實(shí)現(xiàn)控制面應(yīng)力的滿足。在進(jìn)行施工施工時(shí)除了主梁等必須設(shè)備外，不允許有其他的荷載，以保證橋墩的穩(wěn)定以及平衡。

如果還需考慮到汽車荷載形成額橫向加載對(duì)于橋梁壓力以及穩(wěn)定性的影響，需要在車道的凈寬范圍內(nèi)進(jìn)行布載，采取最壞結(jié)果的計(jì)算預(yù)估方式，來(lái)對(duì)蓋梁控制面以及墩身所受到的力進(jìn)行驗(yàn)證。并針對(duì)該種狀況進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，滿足在極限狀態(tài)下的對(duì)于承載力以及抗裂力的要求。

2 蓋梁的外形設(shè)計(jì)

蓋梁的長(zhǎng)度需要進(jìn)行準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)及測(cè)量，要根據(jù)小箱梁的斜交角度、布梁以及抗震檔位來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，蓋梁上的寬度可以根據(jù)國(guó)際常用的抗震范圍來(lái)進(jìn)行取值。目前我們預(yù)設(shè)寬度為220 cm，高度為2 m。現(xiàn)進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：

第一種設(shè)計(jì)方案就是將蓋梁的下端變窄，寬度在取墩柱寬1.5 m時(shí)做底部的抹角，使立面與墩柱的連接部位盡量圓滑，這樣可以在保證安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，保證橋梁設(shè)計(jì)的美觀。但是雖然在橋的造型外觀上非常的出眾，可是卻不能夠承受重壓，因?yàn)樯w梁的支點(diǎn)處上部容易受到下部的壓力，在設(shè)計(jì)時(shí)使蓋梁下部的寬度減小就使混凝土的受壓區(qū)面積變小，造成局部壓力應(yīng)力超標(biāo)，應(yīng)力的最后核算結(jié)果較差。

第二種設(shè)計(jì)方案就是采取傳統(tǒng)的工藝，做成矩形的墩柱，保證截面的等寬，這樣可以保證較高的穩(wěn)定性，一般用于地勢(shì)較為復(fù)雜的地區(qū)。這種方法容易滿足對(duì)于應(yīng)力的計(jì)算，但是由于做法過(guò)于傳統(tǒng)反而沒(méi)有新意和創(chuàng)造力，不是十分受人們喜愛(ài)。

第三種設(shè)計(jì)方案就是采用三根墩柱做成上下變寬的形狀，但是省去其中的抹角以及導(dǎo)圓工作。這種方法集中了第一種方法和第二種方法中的優(yōu)點(diǎn)，使得在造型美觀的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了計(jì)算應(yīng)力方面的滿足，但是美中不足的是這種方法取消了抹角和導(dǎo)圓使得橋墩的棱角過(guò)多，視覺(jué)上沒(méi)有第一種設(shè)計(jì)要好，并且因?yàn)椴捎玫氖侨齻€(gè)圓墩所以是否能夠整齊統(tǒng)一，是決定橋梁建設(shè)最后是否美觀的決定性因素之一。

所以綜合上述的分析進(jìn)行考慮，決定還是選擇第一張方案設(shè)計(jì)更為穩(wěn)妥，但是需要解決的是受壓區(qū)偏薄的缺點(diǎn)，解決的方法為將蓋梁的高和寬都進(jìn)行一定比例的增加，這樣既滿足了計(jì)算值又滿足了對(duì)于造型的要求，使整個(gè)橋梁既安全又美觀。

3 由于預(yù)應(yīng)力所產(chǎn)生的墩柱裂縫控制方法

由于蓋梁與墩柱之間存在著相互約束的關(guān)系，所以張拉預(yù)應(yīng)力束使得蓋梁懸臂上饒，墩柱頂端會(huì)向內(nèi)偏移，兩根墩柱底端應(yīng)用承臺(tái)進(jìn)行連接，如果墩柱底端足夠固結(jié)，所以在墩柱頂端內(nèi)側(cè)和底端外側(cè)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力從而造成裂縫的產(chǎn)生。對(duì)于這種問(wèn)題，我們應(yīng)該在墩柱上多下一些功夫，著重考慮的一點(diǎn)是要將橫橋向越窄使得柔軟度越大，上方的裂縫增大，下方的裂縫減小，達(dá)到上下的平衡，這樣就能夠使得橋梁的設(shè)計(jì)更加的穩(wěn)固。

4 上梁順序與鋼束張拉力的關(guān)系

上梁順序與鋼束拉力之間存在著緊密的聯(lián)系，他們之間彼此相互影響，相互制約，才能達(dá)到安全的標(biāo)準(zhǔn)。上梁順序與鋼束張拉力之間如果沒(méi)有形成相對(duì)穩(wěn)定的局面，就會(huì)出現(xiàn)，預(yù)應(yīng)力施加過(guò)量或者不足的現(xiàn)象。如果還沒(méi)有上梁就超量的進(jìn)行張拉預(yù)應(yīng)力，則很容易引起蓋梁下部開(kāi)裂的現(xiàn)象。所以要安排好上梁順序以及鋼束張拉之間的關(guān)系。

5 對(duì)于門(mén)式墩的深入探討

門(mén)式墩的路線要選擇合適的交角，但是在進(jìn)行角度的選擇時(shí)應(yīng)當(dāng)尤為注意，要判斷出蓋梁受力與荷載之間的關(guān)系，更好的確定門(mén)式墩的受力情況，才能在蓋梁預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)的時(shí)候更多的了解和更為準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)配鋼束，這種設(shè)計(jì)方案能夠很好的利用于地區(qū)比較復(fù)雜的河流，山谷地區(qū)。門(mén)式墩在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)采取多種的設(shè)計(jì)方案，但是不論哪一種方案都需要保證一點(diǎn)，那就是受力越多補(bǔ)償越大。與此同時(shí)要保證斷束與通束的相互結(jié)合，單張力與雙向張力之間的相互影響，根據(jù)具體的實(shí)際情況進(jìn)行不同加載方式的選擇，使選擇的跨度范圍更為自由。

6 門(mén)式墩的實(shí)際應(yīng)用

門(mén)式墩目前在高速公路上的應(yīng)用，并不是十分廣泛，所以仍有許多方面需要加以改善，主要有一下幾個(gè)方面，一是要加強(qiáng)對(duì)預(yù)應(yīng)力以及張拉力之間的控制，而是要對(duì)施工載荷的狀況加以控制。但是不得不說(shuō)，目前在已經(jīng)應(yīng)用的門(mén)式墩地區(qū)，所反映出來(lái)的效果來(lái)看，門(mén)式墩具有極強(qiáng)的適應(yīng)性以及靈活性，這種特性不僅體現(xiàn)在路線的選擇規(guī)劃上，不需要躲避復(fù)雜路況還體現(xiàn)在它能夠節(jié)約工程造價(jià)，保護(hù)地理環(huán)境及人文自然景觀上。所以說(shuō)門(mén)式墩在未來(lái)的發(fā)展中具有良好的發(fā)展前景，在公路高速方面也會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用。

7 總 結(jié)

預(yù)應(yīng)力廣泛的應(yīng)用于橋梁建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，是對(duì)橋梁建設(shè)未來(lái)發(fā)展的一個(gè)強(qiáng)大動(dòng)力，在未來(lái)的研究利用當(dāng)中應(yīng)該將重點(diǎn)的目標(biāo)放在橋梁預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程控制上。預(yù)應(yīng)力門(mén)架式蓋梁設(shè)計(jì)上需要在滿足視覺(jué)效果的基礎(chǔ)上，盡可能的滿足蓋梁結(jié)構(gòu)的安全性及耐久性。達(dá)到對(duì)工程從設(shè)計(jì)到施工過(guò)程當(dāng)中高度的可控性。

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2015-03-02

U445

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1008-3383(2015)11-0156-01