基于預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用探析

周燕雄

【摘要】隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展， 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在路橋工程建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用， 并有效提高了路橋施工的質(zhì)量， 為路橋建設(shè)事業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支撐。最后針對(duì)其常出現(xiàn)的問(wèn)題提出了一些建議。

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力技術(shù)；鋼絞線；張拉；混凝土強(qiáng)度

1、預(yù)應(yīng)力技術(shù)及其特點(diǎn)

1.1 概述

預(yù)應(yīng)力技術(shù)，即提前對(duì)路橋結(jié)構(gòu)施加壓力，使其在未建成之前能夠抵消部分荷載的拉應(yīng)力，進(jìn)而增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提高整體強(qiáng)度，以便更好地適應(yīng)施工結(jié)束后的荷載。該技術(shù)通過(guò)對(duì)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變，使其抗壓能力有所加強(qiáng)，以彌補(bǔ)抗壓強(qiáng)度的缺漏，同時(shí)可提高各部件的適應(yīng)力，確保其有足夠的剛性和抗拉裂性。正式投入使用后，因預(yù)先有施加壓力，受彎及受拉構(gòu)件的拉力及抗疲勞度明顯增大，彈性形變有所減小，裂縫出現(xiàn)時(shí)間延遲。除了可使混凝土充分發(fā)揮其功能，還可節(jié)省鋼材，延長(zhǎng)路橋使用壽命，達(dá)到節(jié)約施工成本的目的，在當(dāng)前路橋建設(shè)中備受重視。

1.2 意義

（1）有良好的實(shí)用性。隨著城市化進(jìn)程加快，土地資源越來(lái)越少。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用，為節(jié)約材料用量，減小結(jié)構(gòu)截面，鋼材、混凝土等均采用高質(zhì)材料。如此可降低橋梁高度，縮短引導(dǎo)長(zhǎng)度，有效地節(jié)約土地資源，具有極大的社會(huì)效益。另外，現(xiàn)代化橋梁朝著橋身輕便、外型美觀且經(jīng)濟(jì)合理的趨勢(shì)發(fā)展，預(yù)應(yīng)力技術(shù)可滿足此要求。

（2）耐久性。路橋是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)建設(shè)之一，其耐久性直接關(guān)系到企業(yè)和國(guó)家的經(jīng)濟(jì)利益。影響因素也是多方面的，如材料質(zhì)量、裂縫程度等，而預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用，均采用高質(zhì)材料，可降低裂縫的發(fā)生率，并推遲其出現(xiàn)時(shí)間。此外，能夠有效避免水、鹽等對(duì)橋梁的腐蝕，從而延長(zhǎng)橋梁的使用日期。

2、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中的實(shí)際應(yīng)用

2.1 材料選擇

鋼絞線和錨具是預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工的主要材料，其質(zhì)量直接關(guān)系到技術(shù)的應(yīng)用水平。鋼材包括預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼絞線、低松弛型鋼絞線，以及矯直回火型鋼絞線等，在選擇時(shí)，應(yīng)結(jié)合鋼材的規(guī)格、尺寸、延伸性、松弛程度、斷裂荷載度等多項(xiàng)因素考慮。綜合來(lái)講，低松弛型鋼絞線質(zhì)量較輕、價(jià)格低廉，而且便于施工，加上外形美觀，在當(dāng)前路橋建設(shè)中備受青睞，應(yīng)用較廣。這種鋼絞線是一種新型材料，實(shí)用性較強(qiáng)，在不影響質(zhì)量的前提下，可節(jié)約材料用量。

錨具同樣是預(yù)應(yīng)力施工的重要材料，因預(yù)應(yīng)力有先張法和后張法兩種類(lèi)型，相對(duì)應(yīng)的錨具稍有不同。本工程使用的是后張法，錨具主要有：①機(jī)械錨具。其應(yīng)力損失較小，且連接方便，多用于集束性高強(qiáng)鋼絲兩端，施工后的限制因素較少；②摩阻錨具。種類(lèi)繁多，因操作簡(jiǎn)潔、噸位大，在實(shí)際中使用較廣，有時(shí)與楔形錨具相互配合，可對(duì)鋼材起到錨旋的效果。其不足之處在于應(yīng)力損失過(guò)大。

2.2 在橋梁加固中的應(yīng)用

當(dāng)前的交通運(yùn)輸量較大，為提高橋梁的剛度和承載力，延長(zhǎng)橋梁的使用壽命，通常會(huì)對(duì)橋梁進(jìn)行加固，而最為關(guān)鍵的技術(shù)就是改善內(nèi)部構(gòu)件的性能。就目前而言，橋梁加固方法有許多種，如加固橋梁的外預(yù)應(yīng)力及橋面補(bǔ)強(qiáng)層，或調(diào)整橋面的結(jié)構(gòu)受力等，在實(shí)際施工中采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)時(shí)，通常會(huì)先對(duì)構(gòu)件施加一定的應(yīng)力，以減少構(gòu)件在初彎矩時(shí)的拉應(yīng)力，進(jìn)而提升構(gòu)件的承載極限，使其作用得到充分發(fā)揮。

2.3 在受彎結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

因橋梁要承載很大的負(fù)載，加固材料必須具備極高的強(qiáng)度比，碳纖維強(qiáng)度較高，而且施工簡(jiǎn)單，因此應(yīng)用較為廣泛。碳纖維的應(yīng)力與混凝土應(yīng)變?cè)隽棵芮邢嚓P(guān)，初始時(shí)的應(yīng)變不能過(guò)大，否則很容易破壞碳纖維的構(gòu)件，實(shí)際操作時(shí)，可向碳纖維片材施加適度的預(yù)應(yīng)力，使其具備一定的拉應(yīng)力，進(jìn)而提升碳纖維的應(yīng)力，為其強(qiáng)度提供良好的保障。

2.4 在箱梁鋼絞線施工中的應(yīng)用

路橋工程涉及諸多方面，必須確保所有環(huán)節(jié)都符合要求。作為其中的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)箱梁鋼絞線施工的重視，尤其是其張拉順序問(wèn)題。腹板的張拉通常自下而上開(kāi)展，橫向鋼絞線的張拉則是自上而下。就總體結(jié)構(gòu)而言，張拉順序應(yīng)為：（1）橫梁第一批鋼束；（2）縱梁鋼束；（3）橫梁剩余鋼束。張拉工作結(jié)束后24h，需對(duì)預(yù)應(yīng)力管道進(jìn)行壓漿處理，環(huán)境十分重要

2.5 在預(yù)應(yīng)力施工中的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在混凝土澆筑過(guò)程中的應(yīng)用，可以保證混凝土搗震均勻、密實(shí)，但是在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)時(shí)還需要主要幾個(gè)方面：第一，加強(qiáng)混凝土振搗管理。對(duì)混凝土進(jìn)行振搗時(shí)必須要保證振動(dòng)棒垂直，在開(kāi)始振搗時(shí)快速垂直插入，在臨近結(jié)束時(shí)要緩慢均勻抽出[4]。要特別注意的是在進(jìn)行振搗時(shí)必須要根據(jù)混凝土土質(zhì)確定振搗時(shí)間，嚴(yán)格確定振搗時(shí)間主要防止振搗過(guò)量或者是漏震。第二，加強(qiáng)混凝土蓄水保溫管理。針對(duì)這一方面可以選擇在澆筑完畢后的路面用濕麻袋鋪蓋，以此來(lái)降低混凝土水分快速蒸發(fā)。第三，加強(qiáng)排除混凝土中過(guò)多水分管理。在路橋施工中可以選擇用木楔抹面的方式來(lái)排除混凝土中過(guò)多水分，在施工中要求按照順序以此對(duì)混凝土施壓抹平。

3、預(yù)應(yīng)力張拉

所有工作結(jié)束后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，需保證混凝土強(qiáng)度至少達(dá)到設(shè)計(jì)值的95%，錨墊板、鋼筋等均沒(méi)有缺陷。先將支架挪至張拉處，調(diào)整后將錨環(huán)穿過(guò)鋼絞線，然后放入錨塞輕輕敲打，裝入對(duì)中套，并用楔塊將鋼絞線楔緊。在初始張拉時(shí)，兩端同時(shí)對(duì)鋼絞線施加應(yīng)力，如果沒(méi)有楔緊，鋼絞線會(huì)有一定的滑移，在其停止后，將其楔緊在夾盤(pán)上。起點(diǎn)標(biāo)記應(yīng)明確標(biāo)出。正式張拉時(shí)，兩端分級(jí)施加壓力，每次加載為油壓表讀數(shù)5000kPa的倍數(shù)，直至張拉至100%，并持續(xù)5min，消除預(yù)應(yīng)力筋的部分松弛損失。之后對(duì)鋼絞線的伸長(zhǎng)量進(jìn)行測(cè)量，最后在錨固的過(guò)程中，將鋼絞線的回縮量控制在5mm以內(nèi)。

4、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工應(yīng)用中存在的問(wèn)題及解決措施

堵塞問(wèn)題在施工中較為常見(jiàn)，如鋼筋孔道堵塞、波紋管堵塞，因阻礙了鋼絞線正常穿過(guò)，不利于工程的順利進(jìn)行，易延誤工期、浪費(fèi)更多的成本。鋼筋孔道堵塞的原因可能是抽芯時(shí)間過(guò)早或過(guò)晚，波紋管堵塞的原因可能是材料質(zhì)量不合格，也可能是施工時(shí)操作不規(guī)范引起。堵塞問(wèn)題降低了預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉效果，同時(shí)加大了混凝土的灌注難度，對(duì)整個(gè)橋梁的強(qiáng)度十分不利。因此，如果施工中孔道被堵塞，可根據(jù)預(yù)應(yīng)力曲線的坐標(biāo)明確標(biāo)出堵塞的位置，借助沖擊鉆輕輕鉆孔，注意要繞開(kāi)主筋，直到鋼絞線能夠順利穿過(guò)波紋管，實(shí)現(xiàn)自由伸縮。張拉工作結(jié)束后，使用優(yōu)質(zhì)微膨脹的混凝土封堵孔洞。為防止波紋管被堵塞，應(yīng)提前做好檢查，保證其安裝位置沒(méi)有失誤，套管接頭應(yīng)保持良好的密閉性，然后方可進(jìn)行混凝土的澆筑，澆筑過(guò)程中也應(yīng)及時(shí)檢查，保護(hù)波紋管始終不會(huì)被破壞。

5 、結(jié)論

我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展十分的重要， 其中路橋工程的建設(shè)是重要的環(huán)節(jié)之一， 在路橋工程施工中， 預(yù)應(yīng)力技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用， 有效地提高了路橋工程的施工質(zhì)量。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用， 充分發(fā)揮出了其節(jié)約施工的材料、減小混凝土梁主拉應(yīng)力， 施工安裝比較簡(jiǎn)便， 安全可靠的優(yōu)勢(shì)， 顯著的提高了路橋工程的施工質(zhì)量， 增加了路橋在交通運(yùn)輸中的使用年限， 滿足了交通運(yùn)輸?shù)男枨螅?在我國(guó)路橋工程建設(shè)中有著廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)

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