公路橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固的施工技術(shù)研究

【摘 要】 公路是為車輛以及其他交通工具提供行駛的結(jié)構(gòu)體，其中橋梁起到非常重要的作用，道路中斷空間上會(huì)形成落空，因此需要橋梁的搭建。橋梁工程常出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題嚴(yán)重影響到公路施工的質(zhì)量，橋梁體外預(yù)應(yīng)力能增強(qiáng)路橋的承受能力，為此展開(kāi)對(duì)公路橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固施工技術(shù)的研究。

【關(guān)鍵詞】 加固預(yù)應(yīng)力；橋梁施工；技術(shù)研究

1.前言

在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，國(guó)家在交通公路上的投資也越來(lái)越大，盡管具有設(shè)施全面的橋梁工程也會(huì)有其質(zhì)量問(wèn)題，考慮到公路橋梁對(duì)人類造成的安全問(wèn)題，對(duì)橋梁進(jìn)行再次加固以及改良是尤為重要的，要想使橋梁能安全正常的使用，就應(yīng)在公路橋梁體外預(yù)應(yīng)力上進(jìn)行加固，加大橋梁對(duì)工程結(jié)構(gòu)的承受能力，應(yīng)將這一技術(shù)廣泛推廣到改善施工質(zhì)量上。

2.公路橋梁體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)的研究

（1）橋梁體外預(yù)應(yīng)力是一種用來(lái)束縛后張預(yù)應(yīng)力的組成部件之一，其構(gòu)件完全位于整體構(gòu)件的截面之外[1]。在對(duì)構(gòu)件實(shí)施張力時(shí)，它就會(huì)對(duì)構(gòu)件起到施加預(yù)應(yīng)力的作用，優(yōu)點(diǎn)較多。在橋梁施工時(shí)，采用的體外預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)化明了，固定錨的零件尺寸較小，預(yù)應(yīng)力度在固定錨處轉(zhuǎn)變方向靈活，連接的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低摩擦力與阻力，提高預(yù)應(yīng)力的使用效率；在對(duì)預(yù)應(yīng)力進(jìn)行場(chǎng)面布置時(shí)，可避免工序的繁瑣，具體根據(jù)橋梁損壞程度來(lái)進(jìn)行加固，如果局部受損，可進(jìn)行局部體外預(yù)應(yīng)力加固，如果橋體損壞全面，也可進(jìn)行全橋加固，適用范圍廣；體外預(yù)應(yīng)力的體外索可以隨便進(jìn)行更換與調(diào)整，在施工期間可隨時(shí)進(jìn)行拆換維修，方便工作程序；體外預(yù)應(yīng)力與橋體的原結(jié)構(gòu)沒(méi)有相粘，保持重量的均衡，減輕橋體的重量，對(duì)于承載橋梁結(jié)構(gòu)體具有較高的承受能力。體外預(yù)應(yīng)力也有局限性，固定錨與轉(zhuǎn)向區(qū)要求應(yīng)力集中，對(duì)于施工有較高的要求，防止局部預(yù)應(yīng)力的增加；由于體外索的拉力不足，其強(qiáng)度不能及時(shí)發(fā)揮出來(lái)，對(duì)夾片與錨工具要求嚴(yán)格；體外預(yù)應(yīng)力在進(jìn)行變形時(shí)不能與混泥土的變形產(chǎn)生一致的外張力，會(huì)丟失部分預(yù)應(yīng)力；安置好的體外索是在截面的外部，對(duì)其進(jìn)行保護(hù)與防腐相對(duì)比較困難，而且經(jīng)常會(huì)受到物體以外的物質(zhì)影響。根據(jù)體外預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，可以制定出更加可行的體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)。

（2）體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用與施工工藝是一項(xiàng)橋梁施工技術(shù)，體外索、錨固快及轉(zhuǎn)向快、錨具、減震裝置、施工機(jī)具組成了體外預(yù)應(yīng)力，其使用與構(gòu)建都需要遵循程序來(lái)進(jìn)行，布置結(jié)構(gòu)明確，才能使其發(fā)揮到最大的作用[2]。常見(jiàn)的體外預(yù)應(yīng)力施工案列主要有箱梁腹板索、箱梁頂板索以及T梁腹板索。在箱梁腹板索施工中，利用腹板中的混泥土、種植鋼筋預(yù)應(yīng)力向原橋輸送，普通光面鋼絞線制作的體外索就可以實(shí)現(xiàn)加固，其中腹板索是最有效的加固方法。箱梁腹板索制造價(jià)格低，使用后的效果較明顯，被廣泛的使用；箱梁頂板索是一種體外索布設(shè)方式，在箱內(nèi)的頂板上安置上體外索，通過(guò)固定錨點(diǎn)張拉力達(dá)到轉(zhuǎn)向器與預(yù)埋鋼管轉(zhuǎn)向塊不停轉(zhuǎn)動(dòng)的目的。頂板索充分利用箱橋梁頂板與橫隔板附近之間的空間位置，布置上尺寸較大的錨固體，提高了拉力與體外預(yù)應(yīng)力；T梁腹板索施工是指對(duì)腹板兩側(cè)的體外索布置，設(shè)置張拉構(gòu)件的位置可以設(shè)置在T梁端加厚的位置，轉(zhuǎn)向裝置充分利用了鋼的結(jié)構(gòu)形式，把T梁橫隔鉆孔作為一種轉(zhuǎn)向器材，其特點(diǎn)具有施工仿版，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在錨固塊與原錨固塊的使用上注意到了受力的狀況。各種公路橋梁加固案例證明體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)值得運(yùn)用到橋梁施工中。

3.加固橋梁體外預(yù)應(yīng)力的設(shè)計(jì)方法

3.1 體外索的觀點(diǎn)解析

舊橋梁的負(fù)荷能力差，為了加固其承載能力，需對(duì)體外索進(jìn)行折線狀態(tài)固定，對(duì)于抗剪與抗彎的作用力要達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，體外索加固橋梁要根據(jù)偏心構(gòu)件能力與受彎構(gòu)件能力合并的承載能力來(lái)進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)就可以運(yùn)用體外索；體外索所需要的材料一般都是沒(méi)有粘性的鋼絞線，也包括槽鋼與粗鋼筋，三種材料相互結(jié)合構(gòu)成體外索材料，運(yùn)行體外索時(shí)必須考慮到鋼筋材料的質(zhì)量、構(gòu)成材料、具體情況具體分析，最后再進(jìn)行使用；由于體外索是一種沒(méi)有粘性的材料，可以根據(jù)沒(méi)有粘性部分的預(yù)應(yīng)力，推算出混泥土在使用時(shí)截面的受損程度。體外索加固橋梁時(shí)，橋梁的承載能力可以根據(jù)偏心構(gòu)件來(lái)推算，截面如果因?yàn)槌惺懿蛔?qiáng)大的外力而變得彎曲時(shí)，橋梁內(nèi)的鋼筋就會(huì)以一個(gè)屈服的狀態(tài)存在，當(dāng)承受外力達(dá)到極限時(shí)，可以根據(jù)彎曲的程度，預(yù)應(yīng)力及結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行變算；橋梁組的結(jié)構(gòu)會(huì)受到阻力的制約，在正常指標(biāo)下，可以按整體結(jié)構(gòu)計(jì)算出外力的增加量。這正是體外索設(shè)計(jì)時(shí)的理論依據(jù)。

3.2 加固橋梁體外預(yù)應(yīng)力要點(diǎn)的解析

（1）預(yù)應(yīng)力與張拉力的具體使用要視情況而定，施工人員在對(duì)鋼絞線進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)測(cè)驗(yàn)時(shí)，要結(jié)合利用到鋼絞線的無(wú)粘性特點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)簽的處理，再把鋼絞線穿入栓孔洞，保障鋼絞線滯留在預(yù)算的準(zhǔn)備位置上，與實(shí)踐情況相吻合；T型梁的腹板的鉆孔工程簡(jiǎn)單但是容易出現(xiàn)問(wèn)題，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)鋼筋表皮的損壞，所以應(yīng)注意防止這一質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)，可以在鉆孔口粘貼上碳纖維，碳纖維對(duì)鋼筋具有強(qiáng)大的張拉力，可以提高混泥土結(jié)構(gòu)的壓力，抑制結(jié)構(gòu)問(wèn)題的產(chǎn)生，是一種保障質(zhì)量的加固方法；夾片外螺母和錨杯的安裝，要依靠千斤頂來(lái)保持結(jié)構(gòu)的完整，在結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定的基礎(chǔ)上實(shí)施工程，將有助于提高預(yù)應(yīng)力張拉的實(shí)現(xiàn)。

（2） 在進(jìn)行公路橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固施工時(shí)，要注意施工器材的質(zhì)量與防護(hù)[3]。橋梁在正常施工時(shí)具有超大的震動(dòng)負(fù)荷，極大的震動(dòng)感會(huì)影響到錨固塊的松懈乃至脫落，要防止這類事故的發(fā)生，使用到的夾片必須具有強(qiáng)大的防震系統(tǒng)，防松裝置必須完全，使用到的彈簧墊圈也必須固定在夾片內(nèi)側(cè)、防松套的旁邊，這樣放震模式結(jié)構(gòu)才能完整；體外預(yù)應(yīng)力加固轉(zhuǎn)向塊與鋼銷栓具有關(guān)鍵作用，傳遞預(yù)應(yīng)力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)符合混泥土的承載能力，擠壓力在消栓與混泥土孔壁之間達(dá)到理想狀體其尺寸大小要與實(shí)際尺寸相結(jié)合，達(dá)到結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，混泥土才能投入使用；銷栓是維持錨環(huán)的結(jié)構(gòu)之一，在進(jìn)行錨點(diǎn)安裝后，要保障銷栓在強(qiáng)大的壓力下不被弄折，始終維持預(yù)應(yīng)力的平衡；索力會(huì)給錨環(huán)帶來(lái)擠壓力，可以利用體外索的垂直狀態(tài)來(lái)保持整體結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)性；無(wú)粘性的鋼絞線作為體外預(yù)應(yīng)力的索體，起到非常重要的作用，因此要加以保護(hù)。對(duì)于錨具的保護(hù)材料可以選擇玻璃絲布涂上油脂，進(jìn)行環(huán)繞式的包扎保護(hù)，塑料保護(hù)套也是不錯(cuò)的選擇。

3.3 公路橋梁體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)注意要點(diǎn)

公路橋梁體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)所需要的裝備居多，在施工時(shí)出現(xiàn)的材具問(wèn)題也是不可避免[4]。體外索、錨固快及轉(zhuǎn)向快、錨具、減震裝置、施工機(jī)具的選用都要根據(jù)實(shí)際情況而定，設(shè)置錨點(diǎn)位置最好是在橋梁的頂端，鉆孔保持孔度的大小均衡；轉(zhuǎn)向塊與水平筋選擇上要注意使用無(wú)粘性的鋼絞線，保證預(yù)應(yīng)力在折角地方準(zhǔn)確度，避免摩擦和外作用力的產(chǎn)生；預(yù)應(yīng)力在裝拉時(shí)，要保證水平筋的定位，必須安定在穿筋的兩端；體外索在材料的選擇上，要考慮到防腐性，還需要對(duì)鋼材表面進(jìn)行防護(hù)，適當(dāng)情況下，可以對(duì)材質(zhì)進(jìn)行密封性處理，加上放松裝置，防止錨點(diǎn)脫落，延長(zhǎng)其使用壽命使公路橋梁體外預(yù)應(yīng)力發(fā)揮到最大力度。

4.結(jié)束語(yǔ)

公路橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固的施工技術(shù)施工簡(jiǎn)單，作用力大，其巧妙地運(yùn)用體外預(yù)應(yīng)力對(duì)舊橋梁進(jìn)行改良加固，且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，是一種主動(dòng)加固的技術(shù)。在正常情況下可以任意換索調(diào)整，具有結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)，使用材料易得易換，同樣也占了施工材料選擇上的優(yōu)勢(shì)，加大了公路路橋的承載能力，應(yīng)廣泛的運(yùn)用到公路橋梁施工上。

參考文獻(xiàn)

[1] 侯玉成.公路鋼筋混凝土橋梁的體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，10（13）：23-34

[2] 李敬標(biāo)，高文波.橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固施工控制技術(shù)[J].廣東建材，2011，5（07）：45-56

[3] 崔一正.橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的探究[J].黑龍江科技信息，2011，5（02）：23-43

[4] 王厚廣.淺談公路橋梁施工技術(shù)[J].中國(guó)城市經(jīng)濟(jì)，2011，2（14）：32-21