公路橋梁施工技術(shù)存在問題及其解決策略

王瑜

(中鐵七局集團第五工程有限公司,河南鄭州 450000)

公路橋梁施工技術(shù)存在問題及其解決策略

王瑜

(中鐵七局集團第五工程有限公司,河南鄭州 450000)

本文首先對國內(nèi)外預應力結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀做了綜述和總結(jié),對橋梁施工中使用預應力技術(shù)所存在的問題和不足之處進行發(fā)現(xiàn),并嘗試提出適當?shù)目尚行越鉀Q建議。對后張法預應力技術(shù)所進行的的研究工作開展和分析,經(jīng)過實例證明將有效的推進工程建設,因此,有關(guān)橋梁施工預應力施工技術(shù)的研究和應用是具有重要的理論意義和實際意義的。

橋梁施工 預應力 后張法

隨著現(xiàn)代社會化的進步，對于國家發(fā)展和社會建設的要求，傳統(tǒng)的橋梁設計要求已逐步的無法適應現(xiàn)代橋梁發(fā)展的要求，因此以現(xiàn)代社會建筑發(fā)展的為特征要求的預應力施工工藝和技術(shù)不斷的得到了廣泛的應用。當前的結(jié)構(gòu)不但要求大跨度，高強度，而且在實際的橋梁施工中完全可以滿足施工方的需要，還要求具有良好的經(jīng)濟效益。如果采用過去傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)工藝則是無法實現(xiàn)的。在普通后張法預應力的技術(shù)上，我國通過對該項技術(shù)的不斷研究，又做了新的改進，產(chǎn)生了無粘結(jié)后張法預應力。

1 預應力混凝土技術(shù)故障

在當前社會中對橋梁施工工程的要求更加傾向于以高性能、高強度、實用的輕質(zhì)性材料發(fā)展方向為主，這對混凝土本身的結(jié)構(gòu)而言具有著重大的改進。然而.混凝土是一種抗壓強度高、抗拉強度低的結(jié)構(gòu)材料，其抗拉程度一般不足抗壓程度的10%，并且還能會產(chǎn)生新的變化可能；在抗拉變形中可能會出現(xiàn)脆皮的現(xiàn)象。在混凝土抗拉形變和裂縫的問題解決中，通過加入鋼筋，則鋼筋的拉應力只能達到20～30MPa左右；0.2～0.25mm是裂縫允許存在的范圍，鋼筋的拉應力也只能達到約150～250MPa。在混凝土軸線距離梁端距離處e點位置留孔，在梁端上添加高強鋼筋進行拉力作用后固定，給梁施加的預加力為NP。在預加力NP的作用下，混凝土截面的正應力(應力以壓為正)為：

外荷載彎矩M(包括梁自重)產(chǎn)生的混凝土截面正應力為：

混凝土截面的最終正應力為：

式中：Ac、Ic分別為混凝土截面面積和抗彎慣性矩；y為應力計算點至截面形心軸的距離，在截面形心軸以下取正。

在實際混凝土橋梁施工中，即使加入了鋼筋在其中，依舊還存在兩個問題所需要進行解決：一是在帶裂縫工作狀態(tài)下，受拉力區(qū)域混凝土土材料無法在裂縫的作用進行使用、結(jié)構(gòu)剛度下降和自重比例上升，在范圍上無法改進：二是混凝土裂開的寬度問題，如果不能夠得到很好的控制，那么對設計的結(jié)構(gòu)工程穩(wěn)定性和安全性將會帶來很大的影響，這就使高強度鋼筋無法在鋼筋混凝土橋梁施工中的作用無法充分的得到發(fā)揮，相應也不可能使高強混凝土的作用發(fā)揮出來。對裂縫的變形控制在混凝土工程截面構(gòu)件中，當跨度和荷載增加時，單方面的采用此種方法進行控制顯然是既不經(jīng)濟又增加結(jié)構(gòu)的自重，對預應力在鋼筋混凝土工程中開展形成了一定的發(fā)展局限性。為了使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)能得到進一步發(fā)展，對混凝土抗拉能力問題的解決是必須的。預應力混凝土結(jié)構(gòu)就是為克服鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的缺點，是經(jīng)過大量實際工程檢驗所產(chǎn)生的技術(shù)結(jié)構(gòu)。

2 后張預應力混凝土框架結(jié)構(gòu)解決方法

2.1 預應力混凝土框架

預應力混凝土因其本身具有的安全性能較高，所以，一般在公路橋梁設計中會采用預應力混凝土結(jié)構(gòu)。同時預應力混凝土結(jié)構(gòu)還有眾多優(yōu)越性：建造跨度大，同時結(jié)構(gòu)設計性能較好，施工工藝較強。在設計理論方面，很多預應力筋和非預應力混合配筋的部分設計中加入到了預應力混凝土，才能大大的滿足框架設計中的各項要求。在承載能力之內(nèi)，對吸收和借鑒方面進行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計，從而大大的滿足了建筑設計中的抗震能力。

對于張后與預應力的混凝土框架結(jié)構(gòu)中，對應工藝結(jié)構(gòu)上應該采取各項措施對其進行組合，從而加大預應力。然而，一旦框架頂層邊柱偏心彎矩出現(xiàn)了較大的偏差，工程中的數(shù)據(jù)施工預應力問題就會嚴重。所以，適中的預應力分析對建筑設計中內(nèi)配超額問題也能夠得到良好的解決。在建筑設計中，很多方面的設計時不需要思考的，腦海中直接就有各種結(jié)構(gòu)方案進行備用。當框架的柱距小于或等于6.0m時，可采用現(xiàn)澆小梁樓板結(jié)構(gòu)；當柱距大于6.0m時，預制預應力小梁現(xiàn)澆樓板結(jié)構(gòu)是最佳選擇，又或者是采用無粘結(jié)預應力次梁中的樓板結(jié)構(gòu)。而且，框架大樓在設計中需要對應樓板結(jié)構(gòu)，或者是預制預應力薄板疊合板結(jié)構(gòu)。在非地震區(qū)，需要對樓蓋結(jié)構(gòu)部分進行全面了解，對預制板預應力多孔板、預應力槽形板和預應力雙T板相關(guān)方面進行分析。在地震區(qū)或者是震感的地方建立廠房，一定要采用澆樓板結(jié)構(gòu)，從而提高整個樓蓋結(jié)構(gòu)的堅固性。

2.2 后張預應力混凝土框架結(jié)構(gòu)設計原則

在設計過程中，后張預應力混凝土框架和普通混凝土框架一樣，需要遵循相應基本原則，但是仍要注意一下幾點：

(1)設計現(xiàn)澆后張預應力框架結(jié)構(gòu)，不能夠采用其他的設計方案，直接將混凝土配筋部分添加進去即可，尤其是在地震區(qū)的預應力的框架中，更加應該按照相應規(guī)律對其進行結(jié)構(gòu)設計。(2)后張預應力混凝土框架設計中，其荷載在長效數(shù)據(jù)使用中受到了很多的預應力控制。在控制框架中，其截面只要不出現(xiàn)裂縫，基本上就能夠通過一定開裂彎矩強度核算。非預應力鋼筋在配置中需要很對應措施，從而限制裂縫的延伸。衡荷載值的選取工作，應該嚴格的對裂縫進行檢驗，來滿足結(jié)構(gòu)設計的要求。在預應力混凝土施工階段，必須重視受力作用的大小，防止裂縫的產(chǎn)生。

3 結(jié)語

自20世紀80年代來，我國預應力手段日趨完善，綜合國內(nèi)現(xiàn)代技術(shù)與交通業(yè)的發(fā)展需求。高強度預應力鋼材，鋼絞線配筋的混凝土，已被廣泛應用于路橋、倉庫、廠房及高建群中。伴隨國內(nèi)現(xiàn)代化建設地不斷壯大，預應力手段，將被應用在各架構(gòu)中，作為工程單位，不斷改進工藝，逐步增加張拉力重量，逐步增加錨具效率度數(shù)，以適用于今后預應力手段的發(fā)展需要。各種新預應力手段的誕生，需新理念，新方案，新手段，與新工藝的研發(fā)，加快推進預應力手段的運用。也將讓預應力的技術(shù)應用越來越寬闊。

[1]華成濤.淺談市政工程中的道路橋梁施工技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應用,2013,(15):225.

王瑜(1987.07—),男,大學本科學歷,畢業(yè)于北京交通大學,主要從事道橋工程工作。