楊帆
摘 要:近年來,我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷完善,不僅為人們的生活提供極大便利,也有效的拉動了社會經(jīng)濟的發(fā)展。由于外界多種因素的影響,橋梁工程在投入運營之后往往會產(chǎn)生各種病害問題,嚴重影響橋梁承載力。體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)是橋梁加固工程施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對于工程的穩(wěn)定性及使用年限有著重要的影響。因此,在施工中因?qū)υ斐蓸蛄浩茡p的因素加以重視,在施工中采取相應(yīng)的加固技術(shù),確保車輛行駛的安全性能。
關(guān)鍵詞:體外預(yù)應(yīng)力加固;橋梁工程;技術(shù)優(yōu)勢
據(jù)相關(guān)資料顯示,在我國公路現(xiàn)有橋梁中,危橋所占比例達到3.54%,其中2.5%為國道干線危橋比例。特別是上世紀50~60年代橋梁情況最為嚴重,局部橋梁承載力嚴重下降,大大破壞了公路網(wǎng)的整體性。為滿足當(dāng)前發(fā)展需求,降低對車輛正常通行造成影響程度。必須重視該問題,及時選取科學(xué)有效的措施予以解決。目前,常見的橋梁加固方法較多,如改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固、外包鋼加固等。相比其他加固方式,體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)具有良好加固效果,損害橋梁程度極小,可有效防止產(chǎn)生裂縫,且能實現(xiàn)局部裂縫閉合等優(yōu)勢,因此,在橋梁工程施工中得到了廣泛應(yīng)用及推廣。
1 體外預(yù)應(yīng)力加固法的技術(shù)優(yōu)勢
體外預(yù)應(yīng)力加固法是對于鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋或板橋,采用對受拉區(qū)施以體外預(yù)應(yīng)力進行加固,通過減少結(jié)構(gòu)變形,縮小裂縫寬度,可消除部分自重應(yīng)力,起到卸載的作用,從而較大幅度地提高梁的承載能力。體外預(yù)應(yīng)力是將預(yù)應(yīng)力索置于梁的主體結(jié)構(gòu)之外,通過梁中部的轉(zhuǎn)向裝置及兩端的錨固與梁體相連,構(gòu)成一次超靜定結(jié)構(gòu)。該技術(shù)優(yōu)勢如下:
1)在自重增加很少的情況下,能夠大幅度改善和調(diào)整原結(jié)構(gòu)的受力狀況,提高承載結(jié)構(gòu)的剛度和抗裂性能。
2)由于承重結(jié)構(gòu)自重增加少,故對墩臺及基礎(chǔ)受力狀況影響很少,可節(jié)省對墩臺及基礎(chǔ)的加固。
3)對橋梁營運影響較少,可在不限制通行的條件下進行施工。
4)預(yù)應(yīng)力加固法既可作為橋梁通過重車時的臨時加固手段,又可作為永久性提高橋梁荷載等級的措施。
5)實際施工過程中,經(jīng)濟效益可觀。
2 工程概況
某橋梁工程為鋼筋混凝土T型梁橋。多種因素影響下,橋梁下緣混凝土已經(jīng)出現(xiàn)損壞現(xiàn)象,局部混凝土已脫落,且產(chǎn)生縱向貫通裂縫,主鋼筋銹蝕問題嚴重。為此必須對橋梁進行加固處理。施工前,必須先將松動的混凝土鑿除,隨后將其銹蝕問題清理干凈,一般選用鋼絲刷即可,同時掛模澆筑C50混凝土進行處理。最后實行體外預(yù)應(yīng)力加固施工。
3 橋梁工程體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)要點分析
1)人孔開設(shè)。在各箱各跨對應(yīng)橋面部位布設(shè)施工人孔,以施工人員出入箱梁方便作為孔洞開設(shè)尺寸標準。隨后將箱梁內(nèi)雜物清理干凈,根據(jù)設(shè)計要求,放出箱梁內(nèi)部尺寸。
2)轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)施工。因體外預(yù)應(yīng)力鋼索施加于箱梁內(nèi),為降低損壞原橋的程度,可選取鋼結(jié)構(gòu)作為體外鋼索的轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu),且在箱外進行鋼結(jié)構(gòu)放線定位、加工預(yù)制,要求以滿焊的形式焊接全部鋼制構(gòu)件,保證受力符合設(shè)計要求。鋼結(jié)構(gòu)形成骨架后,可選取鋼板粘結(jié)鋼制構(gòu)件和箱內(nèi)混凝土接觸面,且將C50鋼纖維混凝土粘結(jié)到兩個鋼板之間進行填實處理。在墩頂橫梁位置體外鋼索應(yīng)及時進行開槽偏轉(zhuǎn)施工,但在墩頂專向鋼管就位后,需在6到8cm之間控制橋面上下層鋼筋距離。但這種情況下,安裝直徑133mm轉(zhuǎn)向鋼管難度較大,且不得斷開橋面第一排受力鋼筋,因此必須切除墩頂橫梁橋面第二排橫向鋼筋,要求先加固處理橫梁范圍外的第二排橫向鋼筋,隨后切斷該鋼筋。試安定位轉(zhuǎn)向鋼管后,需將環(huán)氧砂漿鋪設(shè)到橫梁范圍內(nèi),隨后再次安裝鋼筋,且焊接橋面鋼筋。按照設(shè)計規(guī)定,與橋梁箱梁實際尺寸相結(jié)合,按照“墩頂靠上、轉(zhuǎn)向貼底”的規(guī)定,對墩頂位置進行確定,并安裝轉(zhuǎn)向鋼管,隨后將C50鋼纖維混凝土澆筑到墩頂開槽位置。全部暴露于空氣中的鐵件必須進行環(huán)氧樹脂防腐處理。
3)梁裂縫修補。橋梁連續(xù)箱梁跨中下?lián)陷^大,墩頂范圍內(nèi)極易出現(xiàn)橋面裂縫。跨中位置往往在箱梁底板、腹板與翼板位置產(chǎn)生裂縫。為準確普查裂縫,確定裂縫實際情況,一般可選取專門檢查儀器進行處理,隨后將0.3mm以上裂縫全部封閉。將高分子材料通過插入壓漿嘴向裂縫內(nèi)壓入,并充分填滿。
4)穿索及預(yù)應(yīng)力張拉。根據(jù)工程建設(shè)需求,可將無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線(4根)配置到各片T型梁上,總量為16根。為保證各片量均勻受力,分2此張拉兩端。交叉布設(shè)固定端和張拉段,855mpa為預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉控制應(yīng)力,622.5mpa為有效預(yù)應(yīng)力。要求施工應(yīng)用中,必須標注好所有無粘結(jié)鋼絞線,隨后向鋼栓孔洞內(nèi)穿入鋼絞線,并做好位置調(diào)整工作。待錨杯、夾片外螺母、千斤頂及張拉配件安裝以后,即可張拉預(yù)應(yīng)力。在梁兩側(cè)選取一端張拉法對鋼絞線逐根進行對稱張拉。張拉施工中必須對所有主梁跨中撓度、裂縫閉合狀況進行實時觀測。
5)壓漿。張拉完成后局部有粘結(jié)段的壓漿工作是一道很重要的工序,首先施工前要進行l(wèi):l的模型試驗,在保證壓漿密實飽滿的情況下,局部有粘貼段的粘結(jié)力可達到設(shè)計張托力的108%。工程中,壓漿施工在張托完成后24h內(nèi)進行,以滿足錨固要求。壓漿采用手動壓漿機,保證壓漿過程的均勻穩(wěn)定和壓漿壓力的要求。另外,壓漿密實程度將直接影響粘結(jié)效果,所以在壓漿中應(yīng)嚴格控制水灰比,并保持壓力均勻。
6)質(zhì)量控制措施。在很多公路橋梁工程中,鋼筋砼結(jié)構(gòu)在荷載的作用下,極容易出現(xiàn)裂縫,部分預(yù)應(yīng)力中的裂縫必須控制在允許范圍內(nèi),而在構(gòu)建的預(yù)制過程中,則要最大限度的避免裂縫問題的發(fā)生。在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉之前,產(chǎn)生裂縫主要是由于干縮和溫差導(dǎo)致的。裂縫常產(chǎn)生于表面處,分布凌亂、微小,在梁板類的構(gòu)件中,裂縫多沿著短方向分布,有時也會在箍筋部位產(chǎn)生,還有時會從構(gòu)件的頂面延伸到側(cè)面。梁板式構(gòu)件的裂縫通常與短邊平行,貫穿裂縫通常與短邊方向平行,裂縫會沿著構(gòu)件的全長分段出現(xiàn)。
要解決預(yù)應(yīng)力構(gòu)件張拉前的裂縫問題,應(yīng)該在預(yù)制場內(nèi),嚴格控制構(gòu)件,盡量避免其出現(xiàn)裂縫。比如說可以對構(gòu)件內(nèi)外的溫差進行控制,對構(gòu)件的拆模時間加以延長,并緩慢的拆除,這樣就能夠使構(gòu)件緩慢降溫,且避免構(gòu)件與臺座粘結(jié),最大限度的消除構(gòu)件自身的熱脹冷縮影響;在夏季施工時,應(yīng)該有限選擇低水化熱水泥;此外,在進行混凝土澆筑施工之前,應(yīng)該注意采用保護隔離劑,對于采用長線法生產(chǎn)的構(gòu)件及時放松應(yīng)力筋,從而降低約束作用。
4 結(jié)束語
綜上所述,改革開放以來,我國的國民經(jīng)濟發(fā)展迅速,與此同時,國家的基礎(chǔ)硬件交通設(shè)施也在飛速的發(fā)展,以滿足人們生活和經(jīng)濟發(fā)展的需求。但是,我國的路橋交通網(wǎng)在建設(shè)中,尤其是橋梁的建設(shè)面臨著較多的現(xiàn)實問題,主要是橋梁承載力和抗震性能方面的問題比較嚴重,一旦出現(xiàn)問題,將會造成巨大的經(jīng)濟損失,目前,更是面臨著提高橋梁承載力和抗震性能以及橋梁加固迫切要求??v觀橋梁工程方面,體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)是一種很好的解決方法,因為它簡單易行,便于施工,能很好的改善橋梁的盈利狀況對橋梁有良好的加固作用,同時不影響正常的交通使用。
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