預(yù)應(yīng)力混凝土在路橋施工中的應(yīng)用

劉洋

中鐵十一局集團(tuán)第二工程有限公司 湖北十堰 442000

預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁承載力評(píng)估一直是各個(gè)國(guó)家和地區(qū)橋梁可靠性研究的熱門(mén)課題。對(duì)大量既有預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)估，真正了解該類(lèi)橋梁的實(shí)際狀態(tài)，包括損傷狀況、有效預(yù)應(yīng)力、實(shí)際承載力和使用壽命等，可以使在役預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的技術(shù)改造決策及方案設(shè)計(jì)更加科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)，從而提高橋梁的承載能力，實(shí)現(xiàn)保障結(jié)構(gòu)安全使用的目的。

1 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)介

普通鋼筋混凝土的極限拉伸應(yīng)變很小，只有0.0001-0.0015。在正常使用條件下，拉伸區(qū)內(nèi)的混凝土?xí)_(kāi)裂。構(gòu)件的剛性以及撓度都很小。所以為避免混凝土開(kāi)裂，抗拉鋼筋的應(yīng)力只能達(dá)到30MPa。對(duì)于破裂的部件，當(dāng)裂縫的寬度限制為0.2-0.3mm時(shí)，抗拉鋼筋的應(yīng)力也就只能達(dá)到約200MPa。為了克服普通鋼筋混凝土過(guò)早開(kāi)裂以及鋼筋不能完全發(fā)揮作用的問(wèn)題，對(duì)混凝土的使用方法進(jìn)行了創(chuàng)新，就是將預(yù)應(yīng)力施加到混凝土上。即在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的拉伸區(qū)域中，在鋼筋進(jìn)行拉伸以后，將鋼筋的拉伸力施加于混凝土上，這樣就能使混凝土因?yàn)槭艿筋A(yù)壓縮應(yīng)力而產(chǎn)生一定的壓縮形變。當(dāng)構(gòu)件受到應(yīng)力時(shí)，首先要通過(guò)壓縮變形抵消拉伸區(qū)域中混凝土的拉伸變形，然后，隨著外力的加大，混凝土逐漸拉伸，從而延遲了裂紋的產(chǎn)生。預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)的目的是提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗裂度、結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的剛度、充分發(fā)揮高強(qiáng)鋼材的作用和把散件拼成整體[1]。

2 預(yù)應(yīng)力混凝土在路橋施工中的應(yīng)用

2.1 模板的設(shè)計(jì)和安裝

通常情況下，現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁需要確保底板的厚度在18毫米，所以使用竹膠板為宜，通過(guò)連續(xù)箱梁工程中用到的模板主要有底板、側(cè)板和腹板這三種類(lèi)型，其中使用的材料木方有利于確保模板的性能。在底部模板的預(yù)置要求中，通過(guò)預(yù)置水平線，可以有效的為模板提供相應(yīng)的參考，通過(guò)在底模板安裝過(guò)程中避免出現(xiàn)空隙，因此可以保證其緊密的實(shí)度，從而防止模板出現(xiàn)局部的塌陷情況，在地板的雙側(cè)保持順直，可以避免出現(xiàn)錯(cuò)誤的現(xiàn)象。除此之外，底部模板在安裝的過(guò)程中需要對(duì)模板和支座的接觸進(jìn)行合理的處理，可以確保其連接縫出平整，在模板的預(yù)置環(huán)節(jié)中，還需要對(duì)側(cè)模和內(nèi)膜進(jìn)行安裝，因此通過(guò)使用竹膠板進(jìn)行板與板拼裝，有利于加強(qiáng)模板接縫和拐角位置的銜接，從而使模板具有一定的強(qiáng)度和穩(wěn)定性[2]。

2.2 壓漿

張拉完成后，在隨后的24h內(nèi)組織壓漿作業(yè)，此過(guò)程中及時(shí)觀察錨，分析其是否存在異常狀況。以真空輔助壓漿方式為宜，配置適量抽真空管和灌漿管，將其安裝到位并固定，關(guān)閉進(jìn)漿管閥門(mén)，運(yùn)行真空泵，利用該裝置抽吸管道內(nèi)的空氣，直至實(shí)測(cè)壓力達(dá)到-0.1--0.06MPa為止，滿足此壓力要求后需穩(wěn)壓1min，若無(wú)誤則開(kāi)啟進(jìn)漿管閥門(mén)，正式壓漿。壓漿全流程中應(yīng)嚴(yán)格控制壓力，使該值穩(wěn)定在0.8-1.0MPa，及時(shí)檢測(cè)排氣管的漿液稠度情況，若該部分與灌入漿液具有一致性，即可暫停壓漿。完成壓漿作業(yè)后，真空泵和壓漿機(jī)停機(jī)，將預(yù)先安裝好的抽真空管卸下，及時(shí)關(guān)閉出漿管閥門(mén)，此后進(jìn)入到正常補(bǔ)壓穩(wěn)壓環(huán)節(jié)。期間加強(qiáng)對(duì)鋼絞線縫內(nèi)水泥漿狀態(tài)的檢測(cè)，若該處持續(xù)滴出清水且壓力表穩(wěn)定在0.5MPa，應(yīng)保持此狀態(tài)并給予2-3min的補(bǔ)壓穩(wěn)壓處理，做好上述工作后即可關(guān)閉壓漿閥。

2.3 澆筑施工要求

①箱梁混凝土澆筑施工前與所有相關(guān)負(fù)責(zé)人員進(jìn)行技術(shù)交底，主要對(duì)模板安裝縫隙是否嚴(yán)密、鋼筋污垢是否清理干凈、預(yù)埋件安裝情況是否符合設(shè)計(jì)要求及對(duì)混凝土的拌和運(yùn)輸、機(jī)械設(shè)備進(jìn)行全面檢查。②混凝土集中在攪拌站拌制，滿足施工所需的和易性、流動(dòng)性和可靠性，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)和滿足耐久性等技術(shù)要求?；炷吝\(yùn)輸?shù)焦さ睾筮M(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查監(jiān)控，按要求做坍落度試驗(yàn)，并觀察混凝土的流動(dòng)性、和易性[3]。③嚴(yán)格控制腹板結(jié)構(gòu)較厚的部位，底板沿梁長(zhǎng)每2m設(shè)一高度控制點(diǎn)，腹板采用剛性定位筋及對(duì)拉桿控制模板尺寸。在混凝土澆筑過(guò)程中，混凝土入模高度以不發(fā)生混凝土離析控制為準(zhǔn)，混凝土自由傾落高度控制在±2m之間，控制出料口下混凝土堆積高度不超過(guò)1m。④混凝土澆筑采用連續(xù)澆筑的方式進(jìn)行，入模時(shí)要下料均勻，振搗與下料依次進(jìn)行。用插入式的振動(dòng)器振搗梁體并由專(zhuān)人負(fù)責(zé)，振振搗時(shí)宜“快插慢拔”，振動(dòng)器移動(dòng)間距半徑的1.5倍為宜，間距側(cè)模應(yīng)保持在5-10cm，插入下層混凝土5-10cm，將所有部位均振搗至混凝土停止下沉，無(wú)氣泡、表面平坦、泛漿為止。完畢后，緩慢提出振動(dòng)棒，避免碰撞模板、鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道和其他預(yù)埋件。

3 結(jié)語(yǔ)

工程建設(shè)主要以追求高質(zhì)量和高耐久性為基本目標(biāo)，各結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量至關(guān)重要，將直接對(duì)工程整體品質(zhì)帶來(lái)影響。通過(guò)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用，有助于改善施工質(zhì)量、縮短施工效率。工程實(shí)踐中，要以實(shí)際情況為立足點(diǎn)，合理應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，確保各項(xiàng)工作都可落實(shí)到位，提高工程項(xiàng)目的整體品質(zhì)。未來(lái)還要在工程實(shí)踐中不斷探索和發(fā)展，不斷創(chuàng)新預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工機(jī)械，應(yīng)用更加先進(jìn)的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)，并在工程實(shí)踐中深入探討復(fù)合膠凝材料、特種水泥的應(yīng)用，并加強(qiáng)高頻振動(dòng)離心技術(shù)、大直徑管樁制造技術(shù)的研究，更好地滿足工程實(shí)踐的需要。