淺析橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

閆志峰

摘要：伴隨著橋梁建設(shè)的快速發(fā)展，其施工工藝不斷的完善，預(yù)應(yīng)力技術(shù)廣泛的應(yīng)用在我國(guó)橋梁施工中。本文主要對(duì)橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，并對(duì)其應(yīng)用過程中存在的問題進(jìn)行分析，同時(shí)提出有效的質(zhì)量控制措施。

關(guān)鍵詞：橋梁施工；預(yù)應(yīng)力技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)： U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

預(yù)應(yīng)力技術(shù)的概述和特點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力技術(shù)的概述

橋梁施工中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)根據(jù)其具體的施工部位通常可分為三個(gè)部分，即受彎構(gòu)件施工部分、基于混凝土結(jié)構(gòu)的多跨連續(xù)梁的施工部分以及加固施工部分，在橋梁施工中，這三個(gè)部分的施工都會(huì)應(yīng)用到這種技術(shù)。首先，在對(duì)橋梁施工中受彎構(gòu)件施工時(shí)，加固構(gòu)件所產(chǎn)生的原始內(nèi)力會(huì)影響到混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)力變化，因此，為使這種影響能夠降到最低，避免其對(duì)結(jié)構(gòu)質(zhì)量的破壞，就需要靠預(yù)應(yīng)力技術(shù)，來消除這種影響，保證橋梁的質(zhì)量安全。其次，在對(duì)基于混凝土結(jié)構(gòu)多跨連續(xù)梁施工中，為保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量，也需添加額外的預(yù)應(yīng)力來對(duì)多跨連續(xù)梁的抗剪和抗彎承載力進(jìn)行加強(qiáng)。最后在對(duì)橋梁中的加固施工中，還需使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)來對(duì)加固部分進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，以保證橋梁的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，該部分的施工主要是針對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)以及構(gòu)件部分。

預(yù)應(yīng)力技術(shù)特點(diǎn)

我國(guó)的橋梁在建設(shè)的過程中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)主要的應(yīng)用不只局限在橋梁建設(shè)整體結(jié)構(gòu)上，還在橋梁錨固與橋梁邊坡上進(jìn)一步的應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，能夠?yàn)闃蛄涸诮ㄔO(shè)過程中節(jié)約了施工建筑材料。并且預(yù)應(yīng)力技術(shù)具有抗裂、抗滑進(jìn)而抗?jié)B的作用，降低了橋梁中主控張拉預(yù)應(yīng)力，提高了橋梁施工設(shè)計(jì)的安全性與橋梁結(jié)構(gòu)的剛度的優(yōu)點(diǎn)。

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的作用

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，公路橋梁的施工項(xiàng)目越來越多。在橋梁的施工過程中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠使相關(guān)的建筑材料充分發(fā)揮其高強(qiáng)度的性能，對(duì)于目前在橋梁中常常出現(xiàn)的裂縫問題能夠做到有效的控制，并且能夠減輕整個(gè)結(jié)構(gòu)的總體重量，使橋梁能夠承受更大的負(fù)荷，在目前橋梁施工項(xiàng)目中得到了廣泛的應(yīng)用。例如，預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以應(yīng)用于受彎部件中，通過補(bǔ)強(qiáng)受彎部件，改善其結(jié)構(gòu)性能，這是目前延長(zhǎng)橋梁工程項(xiàng)目壽命、提高橋梁工程的負(fù)荷能力的卞要力一法，以滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)交通運(yùn)輸?shù)囊蟆?/p>

三、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用

隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，使得現(xiàn)代建筑的質(zhì)量和性能都得到了大幅度提升。而隨著我國(guó)道路事業(yè)的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在當(dāng)前的公路橋梁施工中也到了廣泛的應(yīng)用，而預(yù)應(yīng)力技術(shù)在當(dāng)前的橋梁施工中主要應(yīng)用在橋梁的受彎構(gòu)件中和公路橋梁的加固等中。

多跨連續(xù)梁施工中的應(yīng)用

無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝作為當(dāng)前混凝土施工技術(shù)中的重要形式，其施工方式和施工措施的完善為當(dāng)前橋梁施工技術(shù)的提高奠定了基礎(chǔ)。從結(jié)構(gòu)層面上來看，多跨連續(xù)墻在施工的過程中主要分為正彎矩區(qū)和負(fù)彎矩區(qū)兩種形式。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)已成為當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)中的主要形式，在使用拉應(yīng)力的過程中首先要選擇跨中的為正彎矩，存在支座的為負(fù)彎矩。結(jié)合多款連續(xù)梁中需要承擔(dān)的各種荷載力來設(shè)計(jì)對(duì)預(yù)應(yīng)力的抵銷模式，保證推遲裂縫的出現(xiàn)和限制裂縫發(fā)展的施工原理和施工工藝的存在，為混凝土強(qiáng)度和剛度的提高奠定了基礎(chǔ)。當(dāng)多跨連續(xù)梁的抗剪承載能力和抗彎承載能力在應(yīng)用的過程中難以滿足施工建設(shè)要求的時(shí)候就必須采用合理的方式對(duì)地基進(jìn)行加固，確保橋梁結(jié)構(gòu)的荷載承受能力。

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁受彎構(gòu)件中的應(yīng)用

碳纖維憑借其較高的強(qiáng)度及簡(jiǎn)單的施工工藝，成為公路橋梁常用的加固材料，采用碳纖維片材對(duì)鋼筋混凝土公路橋梁受彎構(gòu)件的加固工程中得到了廣泛的應(yīng)用。因此要使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)防止受壓區(qū)混凝土的壓應(yīng)變達(dá)到混凝土極限壓應(yīng)變，提高受彎構(gòu)件的極限承載力和極限拉應(yīng)變，增加公路橋梁的承載力。

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁加固施工中的應(yīng)用

公路橋梁加固工程一般就是通過對(duì)結(jié)構(gòu)性能的提高與對(duì)構(gòu)件強(qiáng)度的補(bǔ)強(qiáng)來維持或者提高目前使用公路橋梁的承載力，橋梁的實(shí)際使用壽命延長(zhǎng)，符合我國(guó)日益增加的現(xiàn)代交通運(yùn)輸要求。為了減小在加固施工時(shí)混凝土的初始應(yīng)變值，需要考慮預(yù)先對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力，使構(gòu)件的受壓區(qū)預(yù)先發(fā)生拉應(yīng)力，受拉區(qū)預(yù)先發(fā)生壓應(yīng)力，進(jìn)而減小構(gòu)件在初始彎矩作用下的拉應(yīng)變與壓應(yīng)變，增大構(gòu)件達(dá)到極限承載力時(shí)所發(fā)生的應(yīng)變?cè)隽颗c加固鋼筋時(shí)的應(yīng)力，充分運(yùn)用加固鋼筋的強(qiáng)度。

橋梁施工中預(yù)應(yīng)力在施工中存在的問題

預(yù)應(yīng)力鋼筋管道堵塞問題

由于部分工程中施工人員專業(yè)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)存在缺陷，在預(yù)應(yīng)力混凝土的澆筑過程中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)野蠻施工的情況，甚至還有一部分工程沒有對(duì)混凝土做好及時(shí)的養(yǎng)護(hù)措施，都很有可能引起預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)留管道出現(xiàn)堵塞，使得預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉工作不能夠順利進(jìn)行，影響到預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉的實(shí)際效果，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筋的理論計(jì)算值與實(shí)際拉長(zhǎng)值存在較大的誤差，為橋梁的施工工期和預(yù)算產(chǎn)生較大影響。

混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力張拉問題

為了進(jìn)一步的強(qiáng)化混凝土預(yù)應(yīng)力初期的強(qiáng)度，近幾年通過采取添加早強(qiáng)劑的方法解決了混凝土早期強(qiáng)度的問題。一般灌注混凝土3d過后開始進(jìn)行張拉預(yù)應(yīng)力，因?yàn)榛炷列枰欢螘r(shí)間增長(zhǎng)強(qiáng)度，然而混凝土強(qiáng)度與彈性模量不是同步增長(zhǎng)，強(qiáng)度快速增長(zhǎng)，彈性模量增長(zhǎng)的較緩慢，然而因?yàn)樵缙诰從量伤苄詮?qiáng)，預(yù)應(yīng)力過早的張拉會(huì)造成預(yù)應(yīng)力快速的增加，導(dǎo)致橋梁承載能力不足，從而產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象。此外，通過施工現(xiàn)場(chǎng)試塊測(cè)量得到的早期混凝土強(qiáng)度等級(jí)替代了施工現(xiàn)場(chǎng)中實(shí)際混凝土強(qiáng)度的情況，同時(shí)存在著一些問題。通過實(shí)驗(yàn)表明，發(fā)生事故的主要原因是由于實(shí)際混凝土的強(qiáng)度沒有滿足現(xiàn)場(chǎng)施工中對(duì)于混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。

預(yù)應(yīng)力混凝土張拉前出現(xiàn)裂隙的問題

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在使用荷載作用下出現(xiàn)裂隙是不可避免的，對(duì)于部分預(yù)應(yīng)力b類構(gòu)件也是容許出現(xiàn)一定程度裂隙的，但是在預(yù)制場(chǎng)內(nèi)預(yù)制構(gòu)件時(shí)則應(yīng)可能減少出現(xiàn)裂隙。混凝土構(gòu)件張拉前出現(xiàn)的裂隙往往是由于干縮和溫差造成的，裂縫通常出現(xiàn)在構(gòu)件表面處，也常出現(xiàn)在箍筋位置，寬度較小、分布不均，梁板類構(gòu)件多沿構(gòu)件短方向分布。

橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工質(zhì)量控制

注意孔道疏通

堵管主要表現(xiàn)為通孔器無法貫穿索孔，或混凝土澆筑前內(nèi)置預(yù)應(yīng)力筋無法拉動(dòng)等，造成堵管的主要原因可能時(shí)波紋管的結(jié)構(gòu)脫落導(dǎo)致漏漿或者是在混凝土澆筑時(shí)對(duì)波紋管產(chǎn)生踩踏或擠壓式的破壞。對(duì)于堵管問題的預(yù)防可以通過以下幾個(gè)方面：保證波紋管管材的剛度；保證管材連接部位的連接質(zhì)量；另外在混凝土施工完畢后，初凝前使用通孔器對(duì)孔道進(jìn)行疏通，如出現(xiàn)堵管現(xiàn)象，可立即對(duì)堵塞部位進(jìn)行修復(fù)疏通。

鋼筋安裝的控制

一般的鋼筋在綁扎時(shí)，不允許猛插、猛放，避免刺破預(yù)應(yīng)力筋的外皮。進(jìn)行焊接施工時(shí)，不允許把預(yù)應(yīng)力筋當(dāng)作搭接線，同時(shí)在預(yù)應(yīng)力筋周邊一定要采用保護(hù)措施才可以進(jìn)行焊接。在鋼筋綁扎過程中，需要先綁扎梁內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋，后綁扎板內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋，而梁內(nèi)的拉筋需要等鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力筋完成后再進(jìn)行綁扎，方便預(yù)應(yīng)力筋的穿筋定位板的面筋應(yīng)等完成預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)之后才可以進(jìn)行綁扎。

控制好施工過程中的張拉力

如上所述，張拉工藝出現(xiàn)問題可能會(huì)帶來很多問題。因此，為了保證施工過程的效率，防止張拉力在施工過程中的問題，必須要在施工過程中控制好張拉力，確保相關(guān)指標(biāo)符合國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)的要求，保證公路橋梁等工程的質(zhì)量。

做好檢查與監(jiān)管工作

對(duì)施工過程中預(yù)應(yīng)力的接口和各類型的孔道都要及時(shí)檢查，尤其對(duì)各種孔道的波紋管要進(jìn)行嚴(yán)格檢查，避免因?yàn)椴y管的松動(dòng)造成公路橋梁的工程質(zhì)量下降。另外，要嚴(yán)格控制公路橋梁施工過程中原材料的使用，使泥漿水、水泥和鋼材等建筑材料的使用都符合規(guī)范，明確施工過程中這些原材料的使用量，以確保工程項(xiàng)目的質(zhì)量，同時(shí)也能避免造成資源的浪費(fèi)，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)束語

近幾年，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中廣泛被應(yīng)用，但是在工程施工中還存在很多問題，因此，要加強(qiáng)對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中應(yīng)用的質(zhì)量控制，同時(shí)，要加大對(duì)橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的分析研究力度，從而才能夠提高預(yù)應(yīng)力技術(shù)的水平，才能夠促進(jìn)我國(guó)橋梁建設(shè)的發(fā)展。

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