淺談橋梁預(yù)應(yīng)力加固施工技術(shù)的探討
2015-05-26
引言
預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用具有十分重要的作用。針對橋梁結(jié)構(gòu)的要求和設(shè)計(jì)，有效地進(jìn)行加固維護(hù)橋梁，不僅可以增大結(jié)構(gòu)的剛度，減小橋梁結(jié)構(gòu)中過大的撓度，還能夠調(diào)整結(jié)構(gòu)的幾何形狀和受力狀態(tài)，進(jìn)而解決橋梁結(jié)構(gòu)中存在的一些問題。橋梁進(jìn)行預(yù)應(yīng)力加固之后，承載能力和抗裂橫能力可以得到顯著提高，橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)也能得到大幅度的改善，是其它加固方法無法比擬的。
1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的概述和優(yōu)點(diǎn)
1.1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)概述
在公路橋梁施工建筑過程中，在橋梁中的運(yùn)用的預(yù)應(yīng)力的技術(shù)是早期工程生產(chǎn)和工程加工的過程中，公路橋梁路面混凝土當(dāng)中元件在一定的程度上產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力的技術(shù)，并且能夠?qū)⑼饨绠?dāng)中所要承載的負(fù)荷的能力引進(jìn)到橋梁張拉作用力上不斷的減低和減弱的狀況。我們還可以這么認(rèn)為是根據(jù)橋梁混凝土在生產(chǎn)過程中運(yùn)用高強(qiáng)度和高抗壓能力進(jìn)行填補(bǔ)，在對預(yù)應(yīng)力抗張拉的強(qiáng)度上存在這一些不需和缺陷，進(jìn)而遲緩了橋梁中混凝土受張拉力的裂縫，并且避免了整體工程質(zhì)量受到影響。
1.2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)具備的優(yōu)點(diǎn)
我國的公路橋梁在建設(shè)的過程當(dāng)中預(yù)應(yīng)力技術(shù)主要的應(yīng)用不完全是局限在公路橋梁建設(shè)整體結(jié)構(gòu)上，還應(yīng)用在橋梁邊坡以及橋梁錨固上進(jìn)一步的使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，可以為公路橋梁在建設(shè)過程中節(jié)省了施工建筑材料。同時預(yù)應(yīng)力技術(shù)具有抗滑、抗裂進(jìn)而抗?jié)B的作用，減少了公路橋梁中主控張拉預(yù)應(yīng)力，提高了公路橋梁結(jié)構(gòu)的剛度和施工設(shè)計(jì)的安全性的優(yōu)點(diǎn)。
2 在橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用
2.1 橋梁施工中預(yù)應(yīng)力選取鋼絞線
近些年，國內(nèi)外當(dāng)中預(yù)應(yīng)力材質(zhì)的選擇主要是低松弛鋼絞線、鋼筋和冷拉鋼絲。當(dāng)中，低松弛鋼絞線使用方便。經(jīng)濟(jì)實(shí)惠并且在建筑中具有美觀的效果，應(yīng)經(jīng)在公路橋梁和核電站當(dāng)中被廣泛的使用，已經(jīng)受到了國內(nèi)外建筑行業(yè)高度重視。
在建筑施工的過程中和其他的建筑的建材使用的鋼材相比較，在橋梁預(yù)應(yīng)力當(dāng)中使用的鋼絞線在材料上比其他的鋼節(jié)省，但是同時還具備了一定的社會的經(jīng)濟(jì)效益和使用實(shí)惠都表現(xiàn)的非常的突出。對于橋梁施工中選擇預(yù)應(yīng)力鋼絞線主要是考慮材質(zhì)本身的性能的參數(shù)，在規(guī)格方面上主要考慮的就是在尺寸、規(guī)格和延展率。
2.2 選擇預(yù)應(yīng)力錨具
針對于橋梁中預(yù)應(yīng)力技術(shù)中使用的錨具，在往往的情況之下一定要充分的考慮就是在錨具要求的選擇上要具有機(jī)械錨固和摩擦錨固。機(jī)械錨固通常是利用生產(chǎn)當(dāng)中產(chǎn)生的機(jī)械的而形成的一種，可以在橋梁中預(yù)應(yīng)力的建筑材料當(dāng)中不斷的被使用，并且進(jìn)一步的進(jìn)行錨固，然而摩擦錨固往往指的是將公路橋梁當(dāng)中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)建筑材料中產(chǎn)生的錨固件作為依據(jù)。由于錨具的種類繁瑣復(fù)雜，在應(yīng)用方面比較廣泛，在使用和制作當(dāng)中都比較的簡單，但是產(chǎn)生的損失是巨大的，在連接的方向上也帶來一定的困難。
2.3 預(yù)應(yīng)力效應(yīng)分析
在公路橋梁的混凝土當(dāng)中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工方面上，我們最先充分考慮的是預(yù)應(yīng)力在公路橋梁當(dāng)中廣泛應(yīng)用鋼筋的分布圖紙，還有就是可以在預(yù)應(yīng)力能夠承受的范圍當(dāng)中進(jìn)行的盈利相關(guān)效益的研究和分析。仔細(xì)的審查在項(xiàng)目當(dāng)中每一個截面橋梁中預(yù)應(yīng)力效果的整體的情況，在這種技術(shù)效果當(dāng)中對不能滿足具體情況的施工當(dāng)中的要求，就應(yīng)該在鋼筋預(yù)應(yīng)力布局改變的當(dāng)中進(jìn)行改變。
2.4 橋梁施工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用
在橋梁施工當(dāng)中，混凝土出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象是普遍存在的，特別是在大型的公路橋梁施工當(dāng)中經(jīng)常會出現(xiàn)混凝土裂縫。公路橋梁混凝土施工當(dāng)中運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，即可減少混凝土裂縫的出現(xiàn)，并且效果非常明顯。預(yù)應(yīng)力主要應(yīng)用在公路橋梁混凝土建設(shè)結(jié)構(gòu)使用之前，將公路橋梁中受拉區(qū)混凝土進(jìn)行施壓，在對混凝土進(jìn)行張拉之后，鋼筋根據(jù)自身的特點(diǎn)回縮，并且讓受拉區(qū)中的預(yù)應(yīng)力可以獲得鋼筋中施加的壓力。
2.5 混凝土路面中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用
混凝土路面中應(yīng)用公路橋梁的預(yù)應(yīng)力技術(shù)，重要的原理就是和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)中運(yùn)用的預(yù)應(yīng)力技術(shù)大致一樣，通常都是依靠鋼筋當(dāng)中預(yù)應(yīng)力配置對公路橋梁路面混凝土進(jìn)行了相互的制約，造成了路面出現(xiàn)了路面裂縫的現(xiàn)象。應(yīng)用橋梁混凝土路面當(dāng)中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)前期施工準(zhǔn)備是不可缺少的，橋梁路面上溫度、濕度、承受荷載的能力以及摩擦約束都要進(jìn)行更深一步的分析和研究，避免在公路施工當(dāng)中出現(xiàn)裂縫和收縮的現(xiàn)象。采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)在我國的公路橋梁建設(shè)中已經(jīng)在成熟的發(fā)展。
2.6體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)施工的施工要點(diǎn)
前期的清理工作和橋梁的回復(fù)處理是體外預(yù)應(yīng)力加固施工準(zhǔn)備階段的重要步驟，之后就是體外預(yù)應(yīng)力施工，現(xiàn)今最主要的預(yù)應(yīng)力加固的施工方法是放樣定位。進(jìn)行放樣定位工作，首先要定位滑塊墊板和錨固支座，前者是沿橋梁底部的錨桿實(shí)際重心到滑塊墊板的中心及其跨中位置，從橋梁兩側(cè)依次標(biāo)出與施工有關(guān)的螺栓孔位。第二步工作是橋梁頂端或端面上錨固定的放樣定位。上錨固定要以單梁頂面的縱橫線為基礎(chǔ)，進(jìn)行錨固點(diǎn)到兩端的距離測量。最后要設(shè)置上錨固點(diǎn)，不同的情況要設(shè)置不同的上錨固點(diǎn)。若在橋梁的頂端或端面進(jìn)行上錨固定，要考慮到設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力筋位置，從橋面上或橋面板上鑿兩個斜孔，并且這兩個斜孔要與斜筋的角度相同。然后，按相應(yīng)的施工措施鑿去橋面鋪裝層，處理留下的鑿面后再涂上一層環(huán)氧膠液。保證有足夠厚度的混凝土保護(hù)層的前提下，最后再進(jìn)行橋梁頂上的上錨固定。
3 橋梁施工中預(yù)應(yīng)力在施工中存在的問題
3.1 混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力張拉問題
為了進(jìn)一步的提高混凝土預(yù)應(yīng)力早期的強(qiáng)度，近些年來通過采用添加早強(qiáng)劑的方法解決了混凝土早期強(qiáng)度的問題。通常灌注混凝土3d 過后開始進(jìn)行張拉預(yù)應(yīng)力，由于混凝土需要一段時間增長強(qiáng)度，但是混凝土彈性模量和強(qiáng)度不是同步增長，強(qiáng)度增長迅速，彈性模量增長緩慢，但是由于早期緩凝土可塑性強(qiáng)，預(yù)應(yīng)力過早的張拉會導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力快速的增加，造成橋梁承載能力不足，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。
另外，通過施工現(xiàn)場試塊測量獲得的早期混凝土強(qiáng)度等級取代了施工現(xiàn)場中實(shí)際混凝土強(qiáng)度的情況，并存在著一些問題。通過實(shí)驗(yàn)表明，事故發(fā)生主要原因是因?yàn)閷?shí)際混凝土的強(qiáng)度沒有達(dá)到現(xiàn)場施工中對于混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。
3.2 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉力控制的問題
預(yù)應(yīng)力在施工中由于作業(yè)的不規(guī)范，尤其是預(yù)應(yīng)力施工張拉力嚴(yán)格控制直接影響著橋梁施工質(zhì)量。通常預(yù)應(yīng)力張力施工采用的是張拉力和預(yù)應(yīng)力鋼筋伸長量二者同時控制方法，以張拉力控制為主。一般情況下張拉力計(jì)算值采用的都是1.5 級油壓，但是相對而言誤差比較大，一些千斤頂沒有通過計(jì)算標(biāo)定就進(jìn)行張拉，然而大多數(shù)的張拉人員都沒有經(jīng)過專門的訓(xùn)練，倘若施工不專心就會出現(xiàn)較大的差錯，嚴(yán)重可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)讀取錯誤。甚至預(yù)應(yīng)力張拉力的數(shù)值變化不定。尤其是在多束預(yù)應(yīng)力張拉的時候，由于每一束張力都是不同的，通常會對預(yù)應(yīng)力鋼筋的伸長值在計(jì)算上數(shù)值的不精準(zhǔn)，彈性模量數(shù)值獲取的混亂。但是事實(shí)上張拉時很難做到將預(yù)應(yīng)力伸長的數(shù)值按照規(guī)定中的數(shù)值控制在±6% 的范圍中，造成了橋梁施工當(dāng)中預(yù)應(yīng)力張拉能力失去控制。
3.3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)波紋管堵塞問題
由于在公路橋梁施工建筑當(dāng)中，施工人員沒有豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，在公路橋梁混凝土灌注當(dāng)中，經(jīng)常會出現(xiàn)盲目施工作業(yè)的情況，或者是在施工過程當(dāng)中沒有及時的做好保護(hù)性措施，這些原因都有可能是導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力管道出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象的因素，并且使橋梁當(dāng)中張拉力預(yù)應(yīng)力鋼絞線沒有順利的通過的原因，進(jìn)而直接的影響了張拉力在橋梁混凝土預(yù)應(yīng)力技術(shù)實(shí)際的操作的效果，造成了公路橋梁當(dāng)中預(yù)應(yīng)力鋼絞線的長度和實(shí)際的長度不符合。在一定的程度上位公路橋梁的成本和工期都會造成一定的困難。因此，為了減少預(yù)應(yīng)力管道堵塞，不但要按照相關(guān)規(guī)定的要求，一定要嚴(yán)格的對公路橋梁中管道的安裝和有關(guān)的規(guī)定來完成安裝，并且對預(yù)應(yīng)力管道鋼筋當(dāng)中內(nèi)部的位置一定要做好精確的計(jì)算，進(jìn)一步的防止混凝土管道鋼筋在一定的程度上出現(xiàn)了彎曲的問題。但是在工程施工現(xiàn)場中，就應(yīng)該盡可能的減少盲目施工作業(yè)，配置專業(yè)的施工管理人員全過程跟蹤監(jiān)測，并對孔道施工，一定要嚴(yán)格控制好抽芯時間。
3.4 在工程施工當(dāng)中收縮徐變過大
預(yù)應(yīng)力的技術(shù)在公路橋梁中廣泛應(yīng)用的時候，這時的公路橋梁路面上的混凝土因?yàn)槭湛s有較大的徐變，所以造成了在公路橋梁當(dāng)中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的損失，但是對于橋梁施工工程的質(zhì)量也會造成一定程度的影響。所以，在公路橋梁施工過程當(dāng)中不可以大量的使用外加劑來增加混凝土本身的和易性，就應(yīng)該盡可能的應(yīng)用高強(qiáng)度、水灰比較小的混凝土，根據(jù)高質(zhì)量收縮和徐變低的量進(jìn)一步的控制公路橋梁的質(zhì)量。
4 結(jié)論
隨著我國近些年預(yù)應(yīng)力技術(shù)在不斷的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，在公路橋梁工程施工建設(shè)當(dāng)中存在著一些在施工技術(shù)上一些主要的問題，必須要求工程中建筑施工專業(yè)人員在進(jìn)行施工的同時不斷的收集經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)相關(guān)的知識。本篇文章中主要闡述了公路橋梁建設(shè)施工當(dāng)中預(yù)應(yīng)力廣泛的應(yīng)用。
