公路橋梁施工中預應(yīng)力技術(shù)分析

唐志玉 楊順貴

摘要：隨著時代的發(fā)展，我國橋梁建設(shè)行業(yè)也處于快速發(fā)展狀態(tài)中，公路橋梁施工是我國基礎(chǔ)性建設(shè)，是國家發(fā)展不可或缺的硬件設(shè)施。公路橋梁施工過程中會牽扯到各方面的知識，而預應(yīng)力技術(shù)的質(zhì)量將會直接決定整個公路橋梁建設(shè)項目的可靠性和安全性，是公路橋梁施工質(zhì)量的決定性指標。接下來筆者將結(jié)合自身的經(jīng)驗與調(diào)查走訪結(jié)果，基于預應(yīng)力的內(nèi)容特點，詳細論述公路橋梁施工中預應(yīng)力技術(shù)的相關(guān)問題。

關(guān)鍵詞：公路橋梁施工 預應(yīng)力技術(shù)

隨著我國機械工業(yè)和材料科技的進步，高性能混凝土、低松弛鋼絲、鋼絞線、各式錨具與張拉設(shè)備的性能明顯改進，預應(yīng)力技術(shù)水平明顯提高，為預應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。預應(yīng)力技術(shù)在公路和橋梁施工中通常用于連續(xù)箱梁、簡支T梁、空心板等，還可用于公路橋梁的頂推法施工、大件提升、邊坡或山體錨固方面。

1、預應(yīng)力技術(shù)的含義及其作用

在公路橋梁建設(shè)中，利用預應(yīng)力技術(shù)，建筑單位可以了解整個公路橋梁的承載量和各個部位的承載限度，也是驗收單位的檢驗途徑之一。簡單來說，預應(yīng)力技術(shù)主要是利用了混凝土模塊的澆筑技術(shù)，提高橋梁中的混凝土結(jié)構(gòu)的承載限度和耐壓力，多個角度都能承受較大的壓力。預應(yīng)力技術(shù)之所以能夠引入到公路橋梁建設(shè)中，是因為預應(yīng)力技術(shù)通常是運用在混凝土工程中。

伴隨著國家經(jīng)濟的快速騰飛，公路橋梁作為基礎(chǔ)性建設(shè)項目，數(shù)量會逐漸增多，其質(zhì)量問題關(guān)乎人民生活和社會安定。①引入預應(yīng)力技術(shù)可以有效地提高公路橋梁建設(shè)質(zhì)量，提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐受程度；②預應(yīng)力技術(shù)的使用范圍比較廣泛，除了公路橋梁建設(shè)項目可以使用之外，在邊坡錨固這類小工程中也可以使用；③預應(yīng)力技術(shù)在很大程度上節(jié)省了建筑材料的消耗，降低建筑成本，在減小整體建筑重量的同時，提高建筑材料的抗壓力，在一定程度上避免發(fā)生橋梁裂縫問題；④在施工過程中，預應(yīng)力技術(shù)具有操作安全，施工簡單的優(yōu)點，也正是因為預應(yīng)力技術(shù)的諸多優(yōu)勢，它才能在建筑工程中快速發(fā)展。

2、公路橋梁工程中預應(yīng)力的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用于鋼筋混凝土箱梁

在應(yīng)用過程中，最重要的依據(jù)就是混凝土的相關(guān)比例設(shè)計，不同程度的混凝土配比可以呈現(xiàn)出不同的特質(zhì)，預應(yīng)力主要是提高原本的混凝土承載力，從而使混凝土處于高強度性能狀態(tài)，確保混凝土的力學指標。所以在施工過程中，管理人員要熟悉設(shè)計圖紙，并且嚴格按照圖紙開展，包括：下料的數(shù)量和鋼筋的焊接等工藝。

2.2 鋼絞線應(yīng)用于預應(yīng)力技術(shù)

對于預應(yīng)力技術(shù)的使用，在應(yīng)用過程中鋼絞線十分重要。接下來在筆者將結(jié)合自身的施工經(jīng)驗與調(diào)查結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在公路橋梁施工中使用的大多是鋼絞線，鋼絞線具有重量輕，耐壓力強，承載量大的優(yōu)勢。在預應(yīng)力技術(shù)中，使用鋼絞線工程的承載量和耐壓力明顯強于使用普通鋼筋和冷拉鋼絲的工程。鋼絞線除了實用性具有優(yōu)勢以外，在經(jīng)濟性上也有重要價值，使用鋼絞線的工程，一般來說可以減少三分之一左右的成本開支，所以無論在經(jīng)濟性還是實用性方面，鋼絞線都具備明顯優(yōu)勢。

2.3 在混凝土空心板中的應(yīng)用

當公路橋梁工程的跨度直徑處于16～25 m范圍時，就容易發(fā)生斷裂現(xiàn)象，面對這個問題，可以利用預應(yīng)力混凝土空心板當做建材。斷裂現(xiàn)象的概率之所以提高，就是因為在這個范圍內(nèi)，普通建材的承載力會隨著斷裂范圍的增加而減小，空心板恰恰相反，它是隨著范圍的增加而承載力增大。為了增強公路橋梁工程的質(zhì)量，空心板是很好的選擇。不過當跨度直徑超過25 m，鋼性硬度會隨著跨度的增長而減小，所以空心板的使用也是有限度的，跨徑應(yīng)當在25 m之內(nèi)。

2.4 錨具應(yīng)用于預應(yīng)力技術(shù)

在使用預應(yīng)力技術(shù)的過程中，少不了錨具的參與，在選擇錨具時，需要注意兩個重點參考指標：機械錨固和摩阻錨固。這屬于兩種不同類型的預應(yīng)力錨具，所以在使用之前要根據(jù)不同工程項目的類型來確定錨具，最大程度保證預應(yīng)力工程的質(zhì)量。

2.5 應(yīng)用于受彎構(gòu)件中

這種應(yīng)用主要是通過粘貼施工碳纖維片材，提高鋼筋混凝土的承載量和耐壓性，筆者認為這種應(yīng)用可以算是一種特殊的加固方式。使用受彎構(gòu)件之前，當原來的加固結(jié)構(gòu)出現(xiàn)部分內(nèi)力時，會促使構(gòu)件碳纖維的變化范圍縮小，建材不具備高強度性能。粘貼了碳纖維片材之后，結(jié)構(gòu)具備了一定程度的初始拉應(yīng)力，這樣可以間接提高碳纖維片材的應(yīng)力，使建材具備高強度性能。這種技術(shù)多應(yīng)用于容易發(fā)生彎曲的構(gòu)件中。

2.6 預應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于公路橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中

在公路橋梁建設(shè)過程中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是不可或缺的，針對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點，也可以添加預應(yīng)力技術(shù)，特別是現(xiàn)階段鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是公路橋梁中出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象最多的部位，所以引入預應(yīng)力技術(shù)十分必要。這種應(yīng)用的原理就是在開展混凝土施工作業(yè)之前，針對受拉區(qū)的混凝土人工施壓，提高受拉區(qū)混凝土鋼筋的抗壓承載量，在一定程度上規(guī)避鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

3、公路橋梁預應(yīng)力技術(shù)存在的問題

3.1 預應(yīng)力拉張時間的問題

使用早強劑是當前提高混凝土預應(yīng)力早期強度的主要方式，通常是在混凝土澆筑3天后開始張拉，然后等混凝土達到一定強度。如果混凝土強度增長過快而彈性模量增加緩慢，則會導致預應(yīng)力損失增加，使得公路、橋梁承載力不足，出現(xiàn)較多的混凝土裂縫。此外，以早期強度的混凝土進行檢測試塊，代替實際強度，也會存在不少問題。實踐表明，早期使用早強劑的鋼筋混凝土通常難以達到實際標準。

3.2 張力控制問題

由于預應(yīng)力技術(shù)出現(xiàn)較晚，其在公路、橋梁的施工運用中并沒有形成比較明確的規(guī)范，施工人員在施工時很難有標準的規(guī)范進行參考，大多數(shù)工程均使用1.5級油壓來劑量，且不少施工人員并未通過相關(guān)技術(shù)培訓，在控制張拉時忽高忽低，導致實際誤差偏大，在進行多束張拉時，不少施工人員對張拉控制不周全，沒有均勻的掌握好各束拉力，各束拉力不同，從而對鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生了較大的影響。因此，除盡快制定明確的操作規(guī)范外，還要加強對施工人員的技術(shù)培訓，改善設(shè)備條件。

3.3 預應(yīng)力鋼筋管道堵塞的問題

若施工人員施工經(jīng)驗不足，在澆筑混凝土時存在野蠻作業(yè)，或未采取有效的保護措施，極有可能導致預應(yīng)力鋼筋管道發(fā)生堵塞，影響實際張拉效果，使得預應(yīng)力鋼筋的理論拉長值與實際拉長值存在較大的誤差，給公路、橋梁的施工成本和工期造成一定的麻煩。預應(yīng)力鋼筋管道堵塞的預防，首先需要建立完善的相關(guān)規(guī)范并嚴格落實，還要對管道內(nèi)部進行精確定位，防治扭曲、彎折等現(xiàn)象的出現(xiàn)，在施工中，也要避免野蠻作業(yè)，并安排專業(yè)人員跟班，進行孔道施工時，要控制好抽芯時間。

4、結(jié)束語

隨著預應(yīng)力技術(shù)將隨著經(jīng)濟的發(fā)展日趨成熟，它的缺陷會逐步完善，目前仍然存在許多外界原因會導致公路橋梁施工出現(xiàn)故障，因此，施工人員和單位應(yīng)該不斷提高自身預應(yīng)力技術(shù)水平，不斷研究預應(yīng)力技術(shù)，積極創(chuàng)新，確保施工質(zhì)量。

參考文獻

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