预应力在公路桥梁的混凝土施工技巧分析

预应力在公路桥梁的混凝土施工技巧分析

本人经过多年的实战经验和对公路以及桥梁混凝土施工的预应力范围涉及有一定的研究，接下来会对预应力大小对于工程质量的影响进行一些具体的说明。

标签：公路桥梁；钢腹板；涂装工艺

1 关于桥梁和公路涉及工程的简况

桥梁在设计过程中大体分为主桥和桥跨。桥梁在结构上又分为上部结构和下部结构，上部结构和下部结构该主桥采用不相同的材料。因为根据材料力学分析可知，不同的材料许用应力和剪切应力都不相同。下桥梁作为承重的重要结构，必须采用许用应力较大的材料。与此同时，虽然上部结构承重相对较小，但是也需要选择合适的材料才能承载较大的压力。比如，桥梁设计中最常见的上、下行分离式桥梁，其上部结构完全符合承载最大应力的要求，其结构的材料选择了波形钢腹板预应力混凝土箱梁，在桥梁的上部结构中，还有一个最主要的部分桥跨。桥跨又分为三个部分，第一部分是主跨，主跨还有边跨，主跨为120m，边跨为70m墩高和桥高都需要满足一定的数学函数关系式。梁高按二次抛物线变化，桥跨分為主跨和接引桥的边跨在桥跨的内径和外径方面都有严格的数学要求。为了提高桥梁的抗压能力，桥跨之间需要每隔一个设置一道横隔。预应力需要满足内外需求，不能因为内部切应力或正应力超荷载而从内部开裂。而外部要精密计算最大的许用应力，不要超载最后导致桥梁损坏。

2 桥梁道路的施工进程需要提前计划

任何大的建筑都需要全程监督，周密计划。在桥梁和公路的施工过程中，最常用的施工方法为灌注施工，具体过程是，波形钢腹板预应力在混凝土箱形梁施工与普通预应力混凝土箱梁悬臂大体相同。顺序也大体一样，首先是安装将挂篮选准，其次进行底模安装以确定基础是否打好，就像房屋的地基。最后是选择钢筋材料进行预应力的波形钢腹板的测试，在工程结束后会有一段试用时间。

3波形钢腹板施工技术中最关键的部分

首先，不同的加工方法制作出来的钢板质量不同。对于波形钢板，具有很强的运输功能，这种钢板的生产方法有两种，第一种是冲压法，冲压法有特别明显的优点，在费用方面最节省，应为冲压法制作的钢板省材料；再就是需要多次加工，在制作时间上比较浪费，生产效率较低，在多次反复加工的过程中，浪费了人力物力，同时，由于钢板比较笨重，制作过程中不得不受影响而减慢制作速度。相对第一种制作方式，第二种模压法也有自己的优缺点。第一，这种方法制作的钢板比较适合工程规模、质量和工期要求较高的工程，所以必须使用比较昂贵的设备，从而增加了制作成本。与此同时，这种制作方法可以连续加工，而且不需要返工，节约了时间，提高了工作效率。

其次，还有一种比较常见的制作方法，在制作波形钢腹板时，要严格按照《低合金高强度结构钢》的规定，且加工应按照《钢结构工程施工及验收规范》和设计图纸要求进行；其等级要求一定要符合国家标准，以求在后期建造过程中不会出现不必要的损失和意外。钢板制作出来，在应用时需要和其他钢板焊接在一起，为了使焊缝密实，不出现漏缝现象，应尽量采用焊接收缩变形小的焊接方法，就像在进行建筑之前需要预先计划准备，在涉及任何一个小的环节都需要周密安排，都有一定的流程，只有选好材料，进行多次试验，才能焊接处高质量的焊缝。为了方便检测，工厂生产了结构和测量精密的仪器，在实际建设中要在于工厂出厂值核对一下，避免出现误差导致一个工程的失败。同时，工程承包公司需要派一些专业人员去购置这些仪器设备，技术人员要细心研究这些比较精密设备的工作原理，以求在以后的使用过程中得心应手。在买回途中，运输也是一个不可忽视的问题，随着路途颠簸和其他环境原因，为了保证仪器不被损坏，在运输、储存时波形钢腹板可以多层叠放，层数不要太多，5层是极限最多。在使用过程中，也要注意保护设备的使用，防止设备受潮。要镀锡或者抹油防止生锈，影响使用寿命和使用效果。

最后，波形钢腹板在施工现场中要注意的事项。

第一，波形钢腹板与箱梁顶、底板的连接要满足强度载荷，正应力和切应力要满足一定的数学函数关系。波形钢腹板的预应力混凝土和箱梁的连接是建筑整天美观使用的关键构造，为了保证稳当，波形钢腹板与混凝土顶、底板连接需要埋入土中固定夯实。在打好地基的基础上，这些连接才会结实可靠，为建造桥梁打下好的基础。有些没有经验的施工工人在连接波形钢腹板与箱梁顶、底板时，没有掌握好正应力和剪切应力的关系，导致桥梁或者公路在后期的使用过程中，发生断裂或者其他质量问题，造成很大损失。为了提高建设质量，在建造的过程中，要做好每一个看似细小的环节，做到最好，这样桥梁的使用寿命和使用效果才会最好，发挥材料的优势。

第二，波形钢腹板间又分为纵向连接和横向连接，由于横向连接工作效率低且不易操作，工程实际中大多采用纵向操作连接。一般来说，对于波形钢腹板波长1.6m，悬浇节段长度均为1.6m钢板来说，纵向连接省时省力，质量高。焊接过程中焊角的选择也是很重要的一部分，大家不要掉以轻心。通过给定的数学公式去计算合适的焊角是最好的办法。

第三，波形钢腹板与横隔也要焊接在一起。波形钢腹板与0号块及端横隔的连接采用穿孔板连接方式，使用相应的机器将所需位置的钢板打穿滞空，这个过程中会有较大的冲击力，但是钢板整体不会受太大影响，剪切力和正应力是传递藉混凝土销、贯穿钢筋的使用力。波形钢腹板与跨间横隔连接采用双PBL键连接方式。

第四，材料已经选择好，滞空的位置已经打好，最后要将波形钢腹板涂装在桥梁的所需位置。

一般情况下，波形钢腹板使用寿命直接取决于波形钢腹板的涂装是否合格。在国家标准涂装产品应符合《建设用钢结构防腐涂料》相关要求里，涂装质量是保证桥梁使用寿命最关键的因素。涂装材料也分为几种，其中最常见的一种是防腐防锈材料。钢结构防腐涂装前，涂料供应商应根据设计图纸要求及相关规范制定详细的波形钢腹板涂装工艺方案，经建设单位、监理单位及设计单位认可，要符合国家保准。涂装过程中，温度也是一个很关键的因素，温度变化范围在5～50度之间，湿度要求在相对湿度不得高于85%即可。工作表面要保持清洁。

4结束语

通过上面关于对桥梁建设过程中各个环节的详细描述，波形钢腹板预应力混凝土箱是在建筑过程中使用最多的工艺。它的优点是用10～18mm左右厚的钢板取代厚30～80cm厚的混凝土腹板。强度载荷大，而且操作方便，节省材料。与此同时，底板的预应力束放置空间有限，为了保证施工质量，可以采体外预应力索，波形钢腹板预应力混凝土箱梁大多采用了这个方案。我国的波形钢腹板预应力混凝土箱形梁桥梁的设计和建造相比国外有一定的差距，这更激励我们的技术人员认真研发桥梁技术应用，学习国外先进技术，为国家的发展做出贡献。

参考文献

[1]21世纪世界桥梁工程的展望.项海帆.土木工程学报2000，（33）3.

[2]中国公路学会桥梁与结构工程学会.中国公路学会桥梁与结构工程学会论文集.北京：人民交通出版社，2001

[3]易建国.桥梁计算示例集-混凝土简支梁（板）桥[M].北京：人民交通出版社.