淺談路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

陳九柱

（廣東省翁源縣恒鑫建設(shè)工程有限公司　廣東　韶關(guān)　521600）

淺談路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

陳九柱

（廣東省翁源縣恒鑫建設(shè)工程有限公司廣東韶關(guān)521600）

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)人們生活水平的提高，人們對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施提出一定要求，橋梁工程改變?nèi)藗兊纳睿A(yù)應(yīng)力的應(yīng)用在橋梁建設(shè)中是非常普遍的情況，由于各種客觀原因，我國(guó)目前的路橋施工中因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力應(yīng)用的不合理，出現(xiàn)許多建筑安全問(wèn)題，給國(guó)家與人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)巨大的威脅。本文對(duì)預(yù)應(yīng)力的作用進(jìn)行概述，提出預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋方面的應(yīng)用，針對(duì)性的提出預(yù)應(yīng)力應(yīng)用中存在的突出問(wèn)題，并提出相應(yīng)的解決措施。

施工；預(yù)應(yīng)力；技術(shù)；應(yīng)用；措施

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我國(guó)橋梁建設(shè)也迎來(lái)高速發(fā)展的春天，人們也對(duì)路橋建設(shè)有一定要求，預(yù)應(yīng)力是一種在工程建設(shè)中除建筑本身負(fù)荷之外另外施加的一種作用應(yīng)力，這種作用力主要是對(duì)張拉模塊的承載結(jié)構(gòu)施加預(yù)壓應(yīng)力。大量實(shí)踐表明，預(yù)應(yīng)力主要應(yīng)用在混凝土結(jié)構(gòu)工程中，其作用主要是利用預(yù)應(yīng)力的特點(diǎn)來(lái)保障混凝土的承載理，降低因?yàn)橥獠恳蛩厮斐傻膹埨ΓA(yù)應(yīng)力技術(shù)可以在混凝土材料本身的抗壓基礎(chǔ)上進(jìn)行加固，對(duì)維護(hù)建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，保障工程質(zhì)量有一定現(xiàn)實(shí)意義。

1　預(yù)應(yīng)力的作用

當(dāng)前路橋工程建設(shè)過(guò)程中的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的作用主要包括以下幾個(gè)方面：①剛度大、抗裂性能好。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)兼具鋼筋與混凝土的物理性質(zhì)，其抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度會(huì)隨著預(yù)應(yīng)力的增加而增加，從而避免混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象；②良好的耐久性。由于預(yù)應(yīng)力的特殊性質(zhì)，其在接受荷載時(shí)，混凝土結(jié)合預(yù)應(yīng)力與自身的強(qiáng)度不容易產(chǎn)生裂縫，可以加強(qiáng)其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并在一定程度上阻擋外界不利因素，保證鋼筋材料不受到侵蝕。預(yù)先對(duì)受位置施加一定預(yù)壓力，可以在建筑物承受荷載的時(shí)候有效推遲混凝土構(gòu)件發(fā)生開(kāi)裂的時(shí)間，給予工作人員充分的補(bǔ)救機(jī)會(huì)；③減輕自身的重量與節(jié)約鋼材。由于其具有鋼筋的性能，其強(qiáng)度極高，在進(jìn)行荷載的時(shí)候可以在保證施工要求的情況下適當(dāng)?shù)臏p少材料用量，或者縮小使用材料的截面尺寸，不僅可以減輕材料的重量，還能降低施工人員的工作強(qiáng)度。調(diào)查研究表明，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的有效應(yīng)用可以在施工過(guò)程中節(jié)約50%左右的鋼材量與降低鋼材的20～30%重量，在大跨度、重荷載工程施工結(jié)構(gòu)中大量應(yīng)用；④良好的抗剪性。大量實(shí)踐證明，采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土材料可以增加其抗剪承載能力與抗壓力，縱向上的預(yù)應(yīng)力可以促使彎構(gòu)件產(chǎn)生良性形變[1]。

2　預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工中的應(yīng)用

2.1預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

調(diào)查研究表明，路橋施工中容易出現(xiàn)的重大安全隱患之一是混凝土結(jié)構(gòu)容易變形產(chǎn)生裂縫，小型的工程項(xiàng)目裂縫發(fā)生率低于大型路橋工程。不僅造成建筑外形不美觀還影響人們的正常生活，工作人員經(jīng)過(guò)探討分析，開(kāi)始在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)。具體應(yīng)用步驟是對(duì)路橋結(jié)構(gòu)中需要承受高強(qiáng)度荷載的部位施加壓力，通過(guò)對(duì)混凝承載部位進(jìn)行鋼筋拉伸，增加其感知鋼筋產(chǎn)生的作用力的能力。促使混凝土構(gòu)件遭受外界作用力時(shí)可以抵消一部分壓力，從而增加其抗拉力、并在混凝土結(jié)構(gòu)能接受應(yīng)力的范圍進(jìn)行有效控制，增加混凝土伸縮程度避免產(chǎn)生裂痕。

2.2預(yù)應(yīng)力技術(shù)在碳纖維片中的應(yīng)用

由于路橋建設(shè)的地理位置特殊，我國(guó)的路橋工程普遍都需要進(jìn)行大跨度的修建，這就要求建筑材料具有一定的受彎能力，研究數(shù)據(jù)表明，T型橋梁或箱梁是抗彎效果最好應(yīng)用最為廣泛的幾種混凝土結(jié)構(gòu)[2]。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中心中需要承受荷載的地方壓應(yīng)力非常高，因此，其在進(jìn)行構(gòu)建抗彎設(shè)施建設(shè)的時(shí)候需要投入大量的成本，增加建設(shè)資金投入，為有效解決這個(gè)問(wèn)題，工作人員開(kāi)始針對(duì)性的使用碳纖維片，可以有效加固路橋鋼筋混凝土梁、與預(yù)應(yīng)力相結(jié)合提升鋼筋混凝土梁的性能。由于易操作而在建筑市場(chǎng)被廣泛運(yùn)用，預(yù)應(yīng)力技術(shù)開(kāi)始在碳纖維片中大量應(yīng)用。

2.3預(yù)應(yīng)力技術(shù)在混凝土路面中的應(yīng)用

預(yù)用力技術(shù)的多功能性導(dǎo)致其除了可以在路橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用外，還可以在道路橋梁的混凝土路面上應(yīng)用，其應(yīng)用原理與上相同。工作人員通對(duì)采用預(yù)應(yīng)力與鋼筋進(jìn)行配備，在施工初期對(duì)施工圖紙與施工環(huán)節(jié)進(jìn)行理論上的研究與分析，針對(duì)車(chē)輛壓力、天氣氣溫、地基等原因進(jìn)行探究，從而解決路面混凝土板發(fā)生不均勻的彎曲形變、收縮時(shí)候板底產(chǎn)生的摩擦這些問(wèn)題[3]。現(xiàn)代的施工單位通過(guò)整合過(guò)去大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)本項(xiàng)目工程的特點(diǎn)，在路橋混凝土路面增加縱向預(yù)應(yīng)力來(lái)控制路面形變情況，改善因?yàn)闄M向收縮產(chǎn)生裂痕的現(xiàn)象。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在混凝土路面中大量應(yīng)用后已經(jīng)逐漸趨于完善。

3　路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)存在的問(wèn)題及解決措施

3.1路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)存在的問(wèn)題

3.1.1預(yù)留孔道的堵塞問(wèn)題

導(dǎo)致孔道堵塞的原因包括以下幾種：①膠帶纏裹位置的連接并不穩(wěn)固，導(dǎo)致孔道過(guò)渡段縮小；②澆筑過(guò)程中容易發(fā)生膠管脫節(jié)，造成預(yù)留孔道堵塞；③錨具規(guī)格不符合工程需要或者操作不當(dāng)引起混凝土泄漏，堵塞預(yù)留孔道；④抽芯時(shí)間失控，導(dǎo)致混凝土硬度與強(qiáng)度不合格、坍塌、裂縫、膠管不易拔出。

3.1.2進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)鋼筋混凝土構(gòu)件的損壞問(wèn)題

鋼筋混凝土構(gòu)件的張拉效果受張拉時(shí)間影響，張拉時(shí)間不夠明顯會(huì)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力達(dá)不到混凝土需要的荷載，張拉時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)降低混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度。從而出現(xiàn)混凝土出現(xiàn)裂縫，張拉時(shí)間的確定需要大量的實(shí)踐與研究分析，分析過(guò)程中有許多不可控因素，從而增加張拉預(yù)應(yīng)力調(diào)節(jié)與控制的難度。預(yù)制混凝土的強(qiáng)度影響著張拉效果與施工難度。混凝土強(qiáng)度低易造成混凝土構(gòu)件損壞，混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度高，會(huì)降低張拉效果[4]。

3.2路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)解決措施

3.2.1預(yù)留孔道的堵塞解決措施

工作人員經(jīng)過(guò)調(diào)查研究后在預(yù)應(yīng)力分布圖紙上標(biāo)出堵管位置，在不破壞工程其它構(gòu)件的情況下使用沖擊鉆對(duì)其進(jìn)行鉆孔，清除堵塞孔道的水泥漿塊等物體，然后開(kāi)始實(shí)行針對(duì)性的解決：①進(jìn)行膠帶纏裹之前膠管進(jìn)行穩(wěn)固連接，并采用相關(guān)儀器進(jìn)行檢測(cè)，安排專(zhuān)業(yè)人士進(jìn)行保護(hù)和對(duì)進(jìn)展做好記錄，以便下一次的使用；②對(duì)膠管質(zhì)量進(jìn)行檢查，澆筑過(guò)程中密切關(guān)注膠管的情況，一旦發(fā)生膠管脫落，立即停止?jié)仓⒔o予解決；③采購(gòu)錨具時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)與施工規(guī)范進(jìn)行錨具的安裝；④根據(jù)原先的施工資料進(jìn)行分析，針對(duì)此項(xiàng)工程，計(jì)算出合適的抽芯時(shí)間[5]。

3.2.2進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉解決措施

使用預(yù)應(yīng)力對(duì)混凝土路面的荷載部位進(jìn)行支持，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)路面多方位的控制與約束，使用專(zhuān)業(yè)知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的工作人員進(jìn)行預(yù)防與補(bǔ)救裂縫工作，以科學(xué)、合理、安全為原則進(jìn)行施工，建立檢查小組與施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，逐漸排除不可控因素，控制張拉時(shí)間，根據(jù)混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度情況適當(dāng)預(yù)加一些應(yīng)力，以增加混凝土的強(qiáng)度，形成反拱并對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行錨栓與約束、降低構(gòu)件總撓度，避免構(gòu)件出現(xiàn)斜裂縫與變形等情況，當(dāng)裂縫情況無(wú)法避免的時(shí)候，使用預(yù)應(yīng)力與碳纖維片進(jìn)行配套使用，對(duì)裂縫位置進(jìn)行修復(fù)與加固[6]。

4　結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，路橋施工中預(yù)應(yīng)力有著剛度大、抗裂性能好、良好的耐久性、減輕自身的重量與節(jié)約鋼材、良好的抗剪性等作用，其在預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、碳纖維片、混凝土路面中被廣泛的應(yīng)用，為我國(guó)的路橋工程做出卓越貢獻(xiàn)，其在施工過(guò)程中有著預(yù)留孔道的堵塞、進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)鋼筋混凝土構(gòu)件損壞等幾個(gè)突出問(wèn)題，筆者根據(jù)實(shí)際情況提出相應(yīng)解決措施，希望對(duì)相關(guān)研究人員有一定的啟發(fā)作用。

[1]林錫河.淺談路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用[J].商品與質(zhì)量·建筑與發(fā)展，2014（1）：165.

[2]姚寶瑄.淺談路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用[J].河南科技，2013（15）：155.

[3]馬國(guó)輝，郭慶偉.淺談路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（6）：45～46.

[4]楊岳權(quán)，魏文杰.淺談路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（4）：157～159.

[5]李宏.淺談路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012（10）：212～214.

[6]金玉新.淺談路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2014（19）：734～735.

U445.57

A

1673-0038（2015）08-0157-02

2015-1-25

陳九柱（1968-），男，本科，主要從事公路工程施工與管理工作。