張德鵬
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在公路橋梁工程建設中應用預應力技術(shù)大大降低了混凝土、鋼材等建筑材料的投入,減輕了公路橋梁自重、降低了公路橋梁結(jié)構(gòu)截面尺寸。由此可見,在公路橋梁工程建設過程中合理應用預應力技術(shù)有著良好的經(jīng)濟性,而且還可延長公路橋梁工程使用年限,提升公路橋梁工程整體性能。
在公路橋梁預應力技術(shù)應用中,首先需要先準備好預應力材料,所有材料都需要根據(jù)工程標準要求進行,主要分為絞線、壓漿料以及配套錨具三個部分。并嚴格根據(jù)工程設計圖紙做好計算工作,包括錨具的類型、型號以及鋼絞線的截面積等;其次,準備好相應機械設備,比如張拉壓漿設備,預應力張拉后必須要及時進行壓漿,通過壓漿操作有利于提升公路橋梁的整體水平。因此在預應力張拉工作開始前就需要先將設備準備到位[1]。
在我國公路橋梁工程施工過程中,大型工程結(jié)構(gòu)十分復雜。特別是多跨橋梁,橋梁的不同位置能夠承載的彎矩作用不同。多跨橋梁的跨中的位置會受到正彎矩的作用,即橋梁的下半部分會被拉伸,則其支座上側(cè)的位置會被拉伸,承受負彎矩作用。混凝土的抗拉伸能力和受剪能力較差,無法滿足大型橋梁的質(zhì)量要求。
混凝土空心板是公路橋梁工程項目建設中最常使用到的建筑材料,這種混凝土空心板具有多到圓孔特點,這使得混凝土空心板自身質(zhì)量大幅度降低,使其安裝和運輸難度大幅度降低,在小跨徑公路橋梁工程項目建設過程中有著良好的應用效果,而且在此方面的應用較為廣泛。如果處于公路橋梁跨徑小于一定尺度的條件下,那么通過先張法對低松弛度的鋼絞線進行單根張拉,或者是通過使用后張法,在此過程中所采用的是扁錨中等張拉噸位,通過這兩種方式能夠有效的降低壓力,在一定程度上能夠防止一系列問題的產(chǎn)生。
和普通結(jié)構(gòu)相比,碳纖維結(jié)構(gòu)的強度更好,而且施工工藝也比較簡單,因此,在具體施工中,可大規(guī)模采用粘貼碳纖維片材,從而達到加固再鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的作用,在公路橋梁施工中也到了廣泛應用。但受完構(gòu)件普遍初始內(nèi)力,也是導致混凝土內(nèi)部發(fā)生壓應力和拉應力的主要原因。比如:在具體施工中,如果構(gòu)件的承載力達到最大值時,混凝土的壓變值達到了最大極限壓應變長,此狀態(tài)就是受彎構(gòu)件加固的最大承載力?;炷翍冊隽亢吞祭w維片材的最終應力值之間具有密切聯(lián)系。促使應變值和受彎構(gòu)件被破壞時碳纖維片材的引力子成反比,因此,為保證碳纖維片材本身具有良好初始拉應力,那么在粘貼碳纖維片材時需要提前施加預應力,片材的預應力值,避免鋼筋混凝土構(gòu)件發(fā)生破壞,保證橋梁工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[2]。
混凝土箱梁又分為預制箱梁和現(xiàn)澆箱梁兩種,這兩種混凝土箱梁在不同結(jié)構(gòu)中的應用有著不同的效果,并發(fā)揮著不同的作用。若混凝土箱梁跨徑達到40~60m的范圍,則在對其配置鋼絞線的過程中需要從橫向和縱向入手,若混凝土箱梁跨超過60m,則需要使用變截面箱梁,從而使混凝土箱力度效果發(fā)揮到最大化。
為選擇出合適的鋼絞線要高度重視以下幾方面:第一,充分考慮鋼絞線的性能參數(shù),包括:表面狀態(tài)、幾何參數(shù)、伸長率、松散性等。第二,全面檢測鋼絞線的各項標準是否符合設計要求,包括:鋼絞線的斷破荷載、品種規(guī)格、松弛性、尺寸公差等。在預應力錨具選擇要高度重視以下兩個方面:第一,如果選擇了機械錨固,則在預應力鋼材端部形成一個錨定條件,為錨固操作提供良好的環(huán)境。通常情況下,只有選擇集束型高強度鋼筋時才選擇此種錨具,或者同時使用多根鋼絞線也多采用此種錨具。機械錨具最大優(yōu)勢是預應力損失比較小,連接操作也比較簡單快捷,重復張拉要在混凝土灌漿之前完成。第二,楔形錨具,和機械錨具相比,此類錨具最大的優(yōu)勢是錨力比較大、鋼絞線穿束比較方便,可選擇的種類比較多。但與應力損失比較嚴重,無法實現(xiàn)重復張拉[3]。
第一,在預應力拆模后,必須要及時封閉錨墊板口,防止在養(yǎng)護的過程中人員的誤進或者雜物等進入預留孔道。第二,嚴格按照鋼絞線的規(guī)格選擇夾片和工作錨,并利用 Φ20鋼管對工作夾片進行打平和夾緊。第三,在使用工作錨、千斤頂以及錨墊板的過程中需要保證這些物體同心,同時三者間必須要保持垂直。第四,在張拉完成后必須要密切觀察錨墊板與工作錨的連接,保證二者間粘合的緊密性,如果出現(xiàn)異常需要及時停止張拉,并及時調(diào)整工作狀態(tài)。第五,如果單束張拉完成,必須要做好對伸長量的校對以及測量工作,提升實際生產(chǎn)量,并將計算的誤差值控制在6%以內(nèi),在合格后持續(xù)2分鐘再對工作錨進行固定。如果實際的伸長值大于6%,必須要立即停止拉伸,并查找計算誤差的影響因素,同時及時排除。第六,單束張拉結(jié)束后還需要對夾片頂面的平齊性進行檢查,并查看其中是否存在斷絲或者滑絲的情況,如果沒有問題的情況下再對下一束鋼絲的張力情況進行檢查。第七,張拉工作完成后,必須及時進行壓漿,時間間隔需要控制在24個小時之內(nèi)。
綜上所述,預應力技術(shù)對公路橋梁施工的穩(wěn)定性和安全性具有重要作用,因此需要加強對預應力技術(shù)的具體應用形式以及應用中的注意事項進行研究,保證預應力技術(shù)作用的充分發(fā)揮。