公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用及存在的問(wèn)題

蘇國(guó)天

(山西省交通建設(shè)工程監(jiān)理總公司，山西太原 030012)

公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用及存在的問(wèn)題

蘇國(guó)天

(山西省交通建設(shè)工程監(jiān)理總公司，山西太原 030012)

介紹了預(yù)應(yīng)力的概念，結(jié)合我國(guó)橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了預(yù)應(yīng)力在公路橋梁施工中存在問(wèn)題的產(chǎn)生原因，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，以促進(jìn)我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展。

橋梁，預(yù)應(yīng)力，波紋管，張拉力

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，我國(guó)公路橋梁施工中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)也得到了一定程度的發(fā)展。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用范圍伴隨著我國(guó)工程量的增加而擴(kuò)大，為我國(guó)眾多基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)貢獻(xiàn)了應(yīng)有力量。但隨著其使用范圍的擴(kuò)大，使用時(shí)間的延長(zhǎng)，其也暴露出了系列問(wèn)題，使得我國(guó)當(dāng)前預(yù)應(yīng)力在我國(guó)公路橋梁施工中的現(xiàn)狀不容樂(lè)觀。因此，需要對(duì)我國(guó)公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用情況進(jìn)行進(jìn)一步的探索，并解決其存在的問(wèn)題，以促進(jìn)我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷發(fā)展。

1 預(yù)應(yīng)力概念解析

預(yù)應(yīng)力是一項(xiàng)比較成熟的、專業(yè)化程度比較高的公路橋梁施工技術(shù)，由于其具有使受彎和受拉構(gòu)件保持性能穩(wěn)定、減輕路面混凝土原有裂縫、調(diào)整公路橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力以及使公路橋梁自重力減輕的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，使得其在我國(guó)的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中應(yīng)用廣泛。但任何事物都有兩面性，預(yù)應(yīng)力技術(shù)也不例外。正視客觀情況，不容忽視的是我國(guó)公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)在結(jié)構(gòu)上也具有一些缺陷。具體而言，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在進(jìn)行公路橋梁施工時(shí)，其對(duì)工程細(xì)節(jié)的控制不到位，并在一定程度上增加了公路橋梁施工工程的復(fù)雜性和難度。其次，在我國(guó)公路橋梁施工過(guò)程中，只有具備了較高的施工行為質(zhì)量、專業(yè)化程度和質(zhì)量水平都較高的機(jī)械設(shè)備以及高素質(zhì)的施工操作人員等，才能夠有效地使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)。這三者缺一不可，否則就會(huì)降低工程效率，帶來(lái)系列安全隱患，難以達(dá)到預(yù)期目的。預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)示意圖

2 我國(guó)公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力應(yīng)用現(xiàn)狀分析

在我國(guó)公路橋梁建設(shè)過(guò)程中，受彎構(gòu)件、鋼筋混凝土以及加固施工等工程建設(shè)環(huán)節(jié)都會(huì)使用到預(yù)應(yīng)力技術(shù)。這三大模塊也是我國(guó)公路橋梁施工中會(huì)應(yīng)用到預(yù)應(yīng)力技術(shù)的主要領(lǐng)域。預(yù)應(yīng)力技術(shù)主要借助強(qiáng)度較好、施工難度較低的碳纖維在公路橋梁施工的受彎構(gòu)件中發(fā)揮作用，其能夠有效提升公路橋梁的承載能力和延長(zhǎng)公路橋梁的使用時(shí)長(zhǎng)。從而為我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量，滿足社會(huì)日益增長(zhǎng)的交通運(yùn)輸需求。其次，預(yù)應(yīng)力技術(shù)還能夠在進(jìn)行公路橋梁施工建設(shè)時(shí)，提前對(duì)橋梁的構(gòu)建進(jìn)行加固，以保證公路橋梁在不同區(qū)域存在不同的受拉區(qū)和受壓區(qū)，產(chǎn)生性質(zhì)完全不同的力，對(duì)公路橋梁施工工程進(jìn)行加固。此外，不同規(guī)模的公路橋梁施工工程會(huì)存在不同長(zhǎng)度的連續(xù)梁，這些多跨連續(xù)梁的存在需要使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)來(lái)對(duì)其正負(fù)彎矩區(qū)進(jìn)行加固處理，以彌補(bǔ)公路橋梁抗彎、抗剪承載力的不足。

總之，預(yù)應(yīng)力在我國(guó)公路橋梁施工中的作用巨大，其能夠有效提升我國(guó)公路橋梁施工技術(shù)和公路橋梁質(zhì)量水平。其在我國(guó)公路橋梁施工建設(shè)中的應(yīng)用廣泛，但隨著時(shí)間的流逝，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在我國(guó)公路橋梁施工建設(shè)中也暴露出了系列問(wèn)題。

3 我國(guó)公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力存在的問(wèn)題及原因分析

低質(zhì)量錨具會(huì)引發(fā)相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題和施工質(zhì)量問(wèn)題。施工工藝、波紋管堵塞、后張結(jié)構(gòu)張拉力控制、張拉時(shí)間、孔道壓漿、孔道堵塞、錨具連接、預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉前裂縫以及錨具尺寸間隔等，都是預(yù)應(yīng)力在我國(guó)公路橋梁施工中所存在的問(wèn)題。其中，波紋管堵塞主要是發(fā)生在混凝土澆筑時(shí)，由于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系中的鋼絞線不能夠直接穿過(guò)波紋管，或者是在進(jìn)行鋼絞線的張拉力的計(jì)算時(shí)，由于計(jì)算失誤，使得其設(shè)計(jì)計(jì)算值與實(shí)際伸長(zhǎng)值之間的誤差超過(guò)了核定范圍。這兩種情況都會(huì)導(dǎo)致波紋管堵塞，給公路橋梁施工工程帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失，延誤工期，給整個(gè)公路橋梁施工項(xiàng)目的建設(shè)帶來(lái)不可估量的影響。公路橋梁施工建設(shè)中張拉預(yù)應(yīng)力的主要計(jì)算公式為:

式中:ΔL1——初始拉力;

ΔL2——初始拉力的推算伸長(zhǎng)值;

b——工具錨錨塞回縮量;

c——工作錨錨塞回縮量。

在進(jìn)行相應(yīng)的張拉預(yù)應(yīng)力計(jì)算時(shí)，一定要根據(jù)公路橋梁施工的實(shí)際情況，并按照相關(guān)的技術(shù)要求規(guī)定進(jìn)行，以避免出現(xiàn)誤差，引發(fā)不必要的損失。

預(yù)應(yīng)力在公路橋梁施工中存在的施工工藝問(wèn)題主要包括張拉時(shí)間、后張結(jié)構(gòu)張拉力控制以及孔道壓漿等。這三方面的把控都比較困難，但同時(shí)對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目建設(shè)又很重要。對(duì)張拉時(shí)間的控制必須要對(duì)混凝土的早期強(qiáng)度和混凝土施工后的整個(gè)工程質(zhì)量同時(shí)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)陌盐眨駝t就會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度和彈性增長(zhǎng)速度，難以達(dá)到公路橋梁施工的預(yù)期承載要求。后張結(jié)構(gòu)張拉力控制對(duì)公路橋梁工程的整體質(zhì)量作用巨大。然而在施工過(guò)程中，對(duì)其的控制一般是與預(yù)應(yīng)力筋的控制同步進(jìn)行的，并且其力度通常以預(yù)應(yīng)力的伸長(zhǎng)值作為考核，多采用1.5級(jí)油壓計(jì)量方式，容易存在較大誤差。再者，其對(duì)進(jìn)行此張拉力操作的施工人員的專業(yè)素養(yǎng)要求較高。在公路橋梁施工過(guò)程中運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，需要對(duì)后張結(jié)構(gòu)張拉力進(jìn)行計(jì)量方式和施工人員素養(yǎng)進(jìn)行嚴(yán)格控制，否則，便會(huì)造成工程質(zhì)量問(wèn)題。此外，孔道壓漿也會(huì)對(duì)公路橋梁施工建設(shè)中的鋼筋性能產(chǎn)生影響，進(jìn)而對(duì)工程承載力和質(zhì)量產(chǎn)生影響。其通常出現(xiàn)的問(wèn)題有管道壓漿不滿、不實(shí)以及滲漏等，這主要與公路橋梁施工工程中預(yù)留孔的位置和漿體的配合比密切相關(guān)。

預(yù)應(yīng)力在公路橋梁施工建設(shè)中的錨具問(wèn)題主要表現(xiàn)為錨具的連接問(wèn)題和錨具的尺寸問(wèn)題。在我國(guó)公路橋梁施工過(guò)程中使用的錨具主要是扁錨，這種錨具對(duì)使用的環(huán)境條件要求較高，其出現(xiàn)問(wèn)題的原因主要與人相關(guān)。在運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行公路橋梁施工建設(shè)時(shí)，由于指揮人員、操作人員以及監(jiān)護(hù)人員片面的追求經(jīng)濟(jì)利益，受錯(cuò)誤思想的指引，產(chǎn)生不當(dāng)行為，在箱梁底板與板梁結(jié)構(gòu)中都使用扁錨，導(dǎo)致工程項(xiàng)目的張拉受到限制，而引發(fā)施工質(zhì)量問(wèn)題。同樣的，錨具尺寸問(wèn)題與人的思想和行為緊密相連，主要是相關(guān)責(zé)任人員在利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行公路橋梁施工建設(shè)時(shí)，使用夾片長(zhǎng)度、厚度以及孔距等都不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)。

4 如何提升我國(guó)公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用水平

在探析了我國(guó)公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用現(xiàn)狀和所存問(wèn)題，并對(duì)已有問(wèn)題產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析之后，可以據(jù)此提升預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用水平。

1)需要采用一定的措施對(duì)波紋管堵塞問(wèn)題進(jìn)行處理。

根據(jù)波紋管堵塞原因，可以通過(guò)對(duì)鋼絞線張拉力的計(jì)算方式進(jìn)行改進(jìn)，以減小其與實(shí)際伸長(zhǎng)值之間的計(jì)算誤差，提高其準(zhǔn)確性。此外在安裝波紋管時(shí)，要嚴(yán)格依照安裝說(shuō)明書和行業(yè)內(nèi)部的安裝規(guī)范進(jìn)行，對(duì)波紋管進(jìn)行準(zhǔn)確定位，避免套管接頭松動(dòng)、彎折扭曲問(wèn)題的出現(xiàn)。在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，要夯實(shí)混凝土振搗工作和選用質(zhì)量?jī)?yōu)良的波紋管，并對(duì)施工人員的操作過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格控制，以提升預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用水平。

2)要對(duì)施工工藝進(jìn)行良好把控。

在采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行公路橋梁施工建設(shè)時(shí)，各施工人員要對(duì)張拉時(shí)間、后張結(jié)構(gòu)張拉力控制以及孔道壓漿等工序進(jìn)行嚴(yán)格把控。具體而言，為了有效保證公路橋梁施工工程質(zhì)量，在控制張拉時(shí)間時(shí)，既不能過(guò)早、也不能過(guò)晚，必須在施工現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)工程的實(shí)際情況進(jìn)行精準(zhǔn)把控。而對(duì)后張結(jié)構(gòu)拉力的控制需要改變其計(jì)量方式，提高計(jì)量的準(zhǔn)確性，并挑選專業(yè)素養(yǎng)高的人員來(lái)進(jìn)行此項(xiàng)工作的操作，以保證公路橋梁工程的質(zhì)量。進(jìn)行孔道壓漿時(shí)，要選用質(zhì)量性能優(yōu)良的攪拌機(jī)械設(shè)備，并采用外加劑方式配置漿體，避免管道壓漿不滿不實(shí)和滲漏等現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3)要提升預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用水平，需要選用質(zhì)量?jī)?yōu)良的錨具，并遵循規(guī)范的錨具應(yīng)用條件。

我國(guó)公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力在錨具方面問(wèn)題的原因主要與人的思想和行為有關(guān)。因此，需要在后續(xù)的工作中，落實(shí)進(jìn)行工程項(xiàng)目施工中材料采購(gòu)人員、工程指揮人員、操作人員以及監(jiān)護(hù)人員的責(zé)任，并對(duì)其實(shí)行連坐責(zé)任制度，強(qiáng)化相關(guān)人員的責(zé)任意識(shí)。以避免各種錨具問(wèn)題的出現(xiàn)，提升預(yù)應(yīng)力技術(shù)在我國(guó)公路橋梁施工中的應(yīng)用水平。

5 結(jié)語(yǔ)

在進(jìn)行公路橋梁施工建設(shè)時(shí)，需要對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和所出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行深入細(xì)致探索。只有對(duì)其現(xiàn)狀進(jìn)行高度關(guān)注，才能夠找尋到有力的對(duì)應(yīng)措施來(lái)解決這些問(wèn)題，促進(jìn)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在我國(guó)公路橋梁施工建設(shè)中的應(yīng)用和發(fā)展。

［1］代明洪.高速公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用［J］.江西建材，2016(1):218-219.

［2］吳驕文.淺談公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用及存在的問(wèn)題［J］.科技展望，2016(5):28.

［3］潘清其.高速公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用及存在的問(wèn)題［J］.交通世界(運(yùn)輸·車輛)，2015(5):76-77.

On application of prestress in road and bridge construction and problems

Su Guotian
(Shanxi Communications Construction Engineering Inspection Corporation，Taiyuan 030012，China)

Combining with the application of the prestress in bridge construction of China，the paper introduces its concept，analyzes the reasons for the problems of the prestress in the road and bridge construction and points out the respective measures，so as to enhance the development of the infrastructure in China.

bridge，prestress，corrugate pipe，tension

U445

:A

1009-6825(2016)36-0188-03

2016-10-19

蘇國(guó)天(1983-)，男，工程師