試析公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

王明義

【摘 要】預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁工程施工中的應(yīng)用，有利地促進(jìn)了公路橋梁的發(fā)展，對(duì)于提升公路橋梁的施工質(zhì)量起到了關(guān)鍵性作用。但是，公路橋梁長(zhǎng)期受到車(chē)輛荷載的作用會(huì)發(fā)生一定程度的變形，影響到公路橋梁的使用功能。因此，相關(guān)人員還應(yīng)對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行深層次的研究。基于此，論文結(jié)合了公司承包的潮州大橋工程對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用流程及施工要點(diǎn)進(jìn)行了分析。

【Abstract】The application of prestressed technology in the construction of highway and bridge engineering has facilitated the development of highway bridge， it plays a key role in improving the quality of highway bridge construction. The highway bridge will deform to a certain extent under the influence of the vehicle load for a long time， which will affect the function of the road and bridge. Therefore， the related personnel should also carry on the deep level research to the prestressing force technology. Based on this， this paper analyzes the application process and construction points of prestressed technology combined with the Chaozhou Bridge project contracted by the company.

【關(guān)鍵詞】公路橋梁施工；預(yù)應(yīng)力技術(shù)；應(yīng)用流程；施工要點(diǎn)

【Keywords】highway bridge construction； prestressed technology； application process； construction points

【中圖分類(lèi)號(hào)】U445 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）09-0165-02

1 引言

目前，預(yù)應(yīng)力技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的就是預(yù)應(yīng)力混凝土材料，這種材料因其自身高強(qiáng)度、高跨度的優(yōu)勢(shì)，從最大程度上減少了預(yù)應(yīng)力的損失，提高了施工質(zhì)量。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在不斷成熟的同時(shí)也帶動(dòng)了我國(guó)公路橋梁工程的發(fā)展，但是每項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中都存在必須要注意的地方，預(yù)應(yīng)力技術(shù)也不例外。因此，相關(guān)人員在工程施工中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)時(shí)，不僅要了解應(yīng)用流程還要掌握其施工要點(diǎn)。

2 工程案例

潮州大橋位于城市規(guī)劃的中軸線(xiàn)潮州大道上，為保證大橋外觀(guān)的美觀(guān)性，本橋主塔突破了現(xiàn)有國(guó)內(nèi)斜拉橋的造型模式，采用了大半徑曲線(xiàn)，總高度105m，橋面以上84m。主塔由四個(gè)獨(dú)立塔肢、橫向連系梁、縱向連系梁之間的弧形裝飾板組成。兩個(gè)縱橋向塔柱之間通過(guò)包含塔梁交接處在內(nèi)的7道橫梁進(jìn)行連接。為保證塔柱的外觀(guān)，龍建路橋第五工程有限公司在主塔塔柱施工過(guò)程中，將同一標(biāo)高的塔柱、橫梁及裝飾板一起澆筑，使縱橫梁、裝飾板平順地與塔柱相連接，保證了塔柱外觀(guān)的平順，線(xiàn)形的順暢。

3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用流程

3.1 選取預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)

在公路橋梁工程施工中預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)的應(yīng)用是比較普遍的，而且預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)還可以應(yīng)用到地質(zhì)災(zāi)害的防護(hù)與處理工程中，其在一定程度上節(jié)省了鋼材的用量，降低了公路橋梁工程施工的成本。預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)使用范圍之所以如此廣泛，是因?yàn)槠渥陨砭哂休p便美觀(guān)、施工簡(jiǎn)單、高效經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。目前，在公路橋梁工程的建設(shè)過(guò)程中，低松弛鋼絞線(xiàn)的應(yīng)用較為廣泛，其可以節(jié)省大約30%的鋼材用量。與此同時(shí)，在選取預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)時(shí)，相關(guān)人員不僅要檢查其尺寸、延伸率、規(guī)格等方面是否符合標(biāo)準(zhǔn)，還要根據(jù)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行選擇，如：狀態(tài)、伸長(zhǎng)率、松弛度、屈服荷載等。

3.2 選取預(yù)應(yīng)力錨具

在公路橋梁工程施工中，采用后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)[1]，通常會(huì)用到兩種錨固類(lèi)型的錨具：機(jī)械錨固類(lèi)型、摩阻錨固類(lèi)型。其中，機(jī)械錨固類(lèi)型是指通過(guò)機(jī)械加工的方法來(lái)達(dá)到適合進(jìn)行錨碇操作的施工條件，然后對(duì)構(gòu)件加以錨固。這種類(lèi)型的錨具通常被用于錨固集束型高強(qiáng)鋼絲、高強(qiáng)度粗鋼筋等，其在錨固過(guò)程中對(duì)錨具預(yù)應(yīng)力的破壞程度比較小，并且操作較簡(jiǎn)單；摩阻錨固類(lèi)型的錨固原理是利用楔形錨具將預(yù)應(yīng)力鋼材“擠緊”，從而形成錨旋作用。摩阻錨固類(lèi)型的錨具種類(lèi)比較多，而且在工程中比較常見(jiàn)，其具有錨力反復(fù)變化、噸位較大的優(yōu)點(diǎn)，但是其在操作過(guò)程中會(huì)對(duì)錨具的預(yù)應(yīng)力造成較大的損失。

3.3 設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力體系

在橋梁工程中，混凝土橋梁預(yù)應(yīng)力體系一般有兩種，即XYM體系和OVM體系。這兩種體系在設(shè)計(jì)過(guò)程中有相同點(diǎn)，就是在頂板縱向鋼束都采用了平、豎、彎曲互相結(jié)合的空間曲線(xiàn)設(shè)計(jì)方法，并在腹板頂部的承托部位集中了大量的錨固，將底板的鋼束向齒板錨固處接近。這兩種預(yù)應(yīng)力體系的優(yōu)點(diǎn)是最大程度地延伸了預(yù)應(yīng)力力臂的長(zhǎng)度，從而可以產(chǎn)生最強(qiáng)的預(yù)應(yīng)力力學(xué)效應(yīng)，并且使聚集在腹板頂部承托位置的錨固隨著預(yù)應(yīng)力的傳力路線(xiàn)分布在整個(gè)截面上。此外，預(yù)應(yīng)力體系的設(shè)計(jì)還簡(jiǎn)化了箱梁的設(shè)計(jì)過(guò)程，使齒板的結(jié)構(gòu)更趨于簡(jiǎn)單化。

3.4 預(yù)應(yīng)力效應(yīng)分析

由于在預(yù)應(yīng)力混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員通常是按照自己在以往設(shè)計(jì)中的經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合其他公路橋梁工程施工的實(shí)例來(lái)制作預(yù)應(yīng)力鋼束的分布圖，因此在預(yù)應(yīng)力體系設(shè)計(jì)完成以后，需要對(duì)整個(gè)體系中的預(yù)應(yīng)力效應(yīng)進(jìn)行分析。預(yù)應(yīng)力效應(yīng)的分析內(nèi)容通常包括預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)的設(shè)計(jì)、錨具的選擇、預(yù)應(yīng)力體系等方面。設(shè)計(jì)人員需要對(duì)結(jié)構(gòu)所有的橫面預(yù)應(yīng)力進(jìn)行詳細(xì)的檢查，如果發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力的設(shè)計(jì)達(dá)不到公路橋梁結(jié)構(gòu)的承載力要求，就需要對(duì)原有的預(yù)應(yīng)力鋼束的分布進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，然后再次檢查橫面預(yù)應(yīng)力的狀況。經(jīng)過(guò)幾次反復(fù)的檢查和修正，直到預(yù)應(yīng)力鋼束的分布圖完全滿(mǎn)足橋梁結(jié)構(gòu)的承載力要求為止。endprint

此外，在計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要從瞬時(shí)損失和后期損失兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行計(jì)算。其中，瞬時(shí)損失是指整個(gè)體系瞬間的預(yù)應(yīng)力損失值，這種損失通常在鋼束錨固過(guò)程中或者錨固后出現(xiàn)；而后期損失是指在鋼束錨固后發(fā)生的預(yù)應(yīng)力損失。

4 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

4.1 對(duì)預(yù)應(yīng)力的預(yù)埋質(zhì)量進(jìn)行控制

預(yù)應(yīng)力預(yù)埋質(zhì)量在整個(gè)公路橋梁工程建設(shè)中占據(jù)著十分重要的位置，因此，工作人員需要結(jié)合工程的實(shí)際施工情況，對(duì)預(yù)應(yīng)力預(yù)埋質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制。工作人員應(yīng)利用元件管理模型構(gòu)建系統(tǒng)中的功能管理模塊以及預(yù)埋的要求，加強(qiáng)對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋的管理力度，保證預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)的功能能夠得到充分的運(yùn)用。同時(shí)，工作人員還應(yīng)確保曲線(xiàn)形狀與預(yù)埋質(zhì)量控制之間的有效性，對(duì)牢固定位項(xiàng)目中的控制點(diǎn)進(jìn)行管理，從而增強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼筋與施工進(jìn)度之間的平衡度，減少波紋套管受到的損害[2]。

4.2 控制預(yù)應(yīng)力預(yù)制箱梁的施工質(zhì)量

第一，在預(yù)應(yīng)力預(yù)制箱梁施工中，預(yù)應(yīng)力筋的選取對(duì)施工質(zhì)量起到了至關(guān)重要的作用。工作人員在選取預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，首先需要對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的供貨廠(chǎng)家進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，確保廠(chǎng)家具有生產(chǎn)資質(zhì)、完善的質(zhì)保體系以及良好的業(yè)內(nèi)口碑；其次要在出廠(chǎng)前對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的質(zhì)量進(jìn)行抽樣檢測(cè)；最后在預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)再次進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)；第二，預(yù)制箱梁施工中所用到的全部鋼絞線(xiàn)，其強(qiáng)度和使用性能都必須滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范的要求。而且，鋼絞線(xiàn)對(duì)提高箱梁的抗拉能力十分重要，因此工作人員需要在使用前對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的力學(xué)試驗(yàn)，待試驗(yàn)結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)后才可投入使用；第三，施工過(guò)程中所用到的夾具也應(yīng)符合國(guó)家相關(guān)規(guī)范的要求。第四，在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)，預(yù)應(yīng)力設(shè)備的規(guī)格應(yīng)與設(shè)計(jì)要求保持一致，工作人員需要準(zhǔn)確讀出油表的讀數(shù)，對(duì)波紋管進(jìn)行精準(zhǔn)的定位。并且，實(shí)際伸長(zhǎng)值與預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)計(jì)值之間的差值要滿(mǎn)足6%的標(biāo)準(zhǔn)值。

4.3 對(duì)張拉灌漿的質(zhì)量進(jìn)行控制

在進(jìn)行張拉灌漿時(shí)，工作人員需要結(jié)合公路橋梁工程項(xiàng)目的實(shí)際施工情況，制定并落實(shí)有效的管理制度和控制措施，創(chuàng)建系統(tǒng)的管理體系和運(yùn)行機(jī)制。而且，工作人員還需要采取不同的措施來(lái)增強(qiáng)整個(gè)張拉灌漿流程的穩(wěn)定性，確保施工參數(shù)都符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。與此同時(shí)，相關(guān)人員還要對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)量進(jìn)行集中的控制，并對(duì)張拉灌漿的質(zhì)量控制措施進(jìn)行管理，從而提升整個(gè)運(yùn)行機(jī)制的實(shí)效性，為公路橋梁工程的進(jìn)一步優(yōu)化奠定良好的基礎(chǔ)[3]。

5 結(jié)語(yǔ)

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁工程施工中得到了廣泛的應(yīng)用，逐漸發(fā)展成公路橋梁工程中首選的施工技術(shù)。施工人員、技術(shù)人員以及施工企業(yè)在注重對(duì)預(yù)應(yīng)力的預(yù)埋質(zhì)量、預(yù)制箱梁的施工質(zhì)量、張拉灌漿的質(zhì)量進(jìn)行控制的同時(shí)，還應(yīng)不斷采取一定的措施提高預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的水平，不斷完善預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用中的缺陷，從而使我國(guó)的公路橋梁擁有更加美好的發(fā)展前景。

【參考文獻(xiàn)】

【1】路本升.公路橋梁施工中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)探討[J].工程技術(shù)研究，2017（07）：36-37.

【2】郭瑞，劉相呈.試析公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（12）：163-164.

【3】南迎龍.試析公路橋梁施工中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)[J].經(jīng)營(yíng)管理者，2017（11）：305.endprint