路橋施工中預應力技術的應用

周　友（廣西交科工程監理咨詢有限公司，廣西 南寧 530000）

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路橋施工中預應力技術的應用

周友（廣西交科工程監理咨詢有限公司，廣西 南寧 530000）

隨著國家經濟的發展，綜合實力的增強，人們的生活水平得到顯著的提高。隨著人們日益增長的物質文化需求，相關部門只有加強基礎設施的建設，才能使得國家經濟的實力穩步提高。本文以路橋施工中的預應力技術為例展開介紹，通過對其的定義及在使用中存在的問題進行分析，探索能夠提高施工工藝和施工方法的措施，從而達到既確保了施工質量，又能夠對工程加以合理的控制的目的。

路橋施工；預應力技術；應用

引言

俗話說：“要想富，先修路”。隨著國家經濟實力的增長，各種基礎設施的建設數量呈現每年遞增的趨勢。越來越多的施工企業傾向于選擇預應力技術作為提高自身競爭力的籌碼。大力倡導技術的改革和應用，預應力技術的使用不僅使得工程的質量得到了保證，也在一定程度上節約了企業的生產成本，提高了工程效率。本人通過分析總結如下。

1　預應力技術的定義

預應力技術是興起于20世紀50年代的施工技術，并在隨后的80年代里被廣泛的應用于路橋的建設中。在獲得一定的成就之后被推向全世界，并得到世界的認可。

路橋施工中的預應力技術主要以鋼筋混凝土為骨架制作的材料，根據不同部位鋼材承載力大小不同，設定相應預應力的鋼筋混凝土結構，從而提高骨架的穩定性并延長其壽命。根據不同的環境條件和制度的限制，鋼筋混凝土的制作方法也有所差別，其主要的制作方法分為：先張法和后張法兩種。預應力筋的具體情況如圖1所示。

圖1　預應力筋

2　預應力的特點分析

2.1預應力鋼筋混凝土的使用功能

作為新型的橋路施工技術，在使用時對材料有很高的要求。質量較高的材料和新興的技術手段能夠降低設計的高度，減小截面積，延長使用年限。在日趨激烈的企業競爭中，預應力構件能夠充分的節約成本，降低工程出現裂痕的概率，在確保工程質量的同時又進一步的改善了其外觀形象，從而提高企業的市場地位。

2.2橋梁受力分析

在進行橋梁設計之前，需要對公路橋梁使用功能、外觀形象、施工步驟、城市規劃等作出分析，因此，設計施工人員需要考慮橋梁受力情況，針對橋梁的不同部位，采取必要的手段全面提高橋梁的受力能力。因此，在橋梁施工的過程中，設計人員需要精確的測量，充分考慮橋梁的受力情況，在條件允許的范圍內，提高橋梁的施工質量，并延長其使用壽命。橋梁預應力筋伸長量的計算公式如公式（1）所示：

式中：△L為預應力筋伸長量；PP為預應力筋的張拉受力（N）；L為預應力筋的張拉長度（mm）；AP為預應力筋的截面面積（mm2）；EP為預應力筋的彈性模量（N/mm2）。

此外，不同類型橋梁的受力情況不同。例如某拱形橋梁的受力情況如圖2～3所示。因此，在進行橋梁設計時，設計人員還應具體問題具體分析，保證橋梁的受力符合相關的規定。

圖2　橋梁的整體受力情況

圖3　橋梁受力示意圖

2.3橋梁耐用性

耐用性是指材料在使用的過程中，其自身能夠承受外界壓力（包括：自認環境的壓力和人文社會的壓力兩方面）大小的情況。橋梁是我國經濟建設的重要保證，因此，對材料和施工完成后橋梁的使用能力的要求都是非常高的。其材料不僅需要抵抗外界的抗侵蝕能力，建筑的橋梁需要有很強的抗裂性。因此，通過提高橋梁的預應力技術，能夠提高橋梁的耐用性，從而提高橋梁的質量。

3　預應力混凝土技術在橋梁施工的過程中的應用

根據預應力技術在混凝土施工的現狀及其工作特點，本人從設計、施工、驗收三方面做出分析，闡述在施工過程中這一技術的應用。

3.1路橋預應力混凝土結構的設計

設計應該在滿足需求的基礎和各項規定要求上進行操作。在設計時需要考慮承載能力的極限狀態和正常的使用的狀態這兩方面，使得在不改變正常外觀形象的基礎上，實現結構和材料的能力驗算。在驗算的過程中要嚴格控制撓度值，確保其在有效的范圍內變化。另外，設計的過程中也還應該遵守相應的法律法規和施工的各項明文規定，從而提高施工過程中預應力技術的使用，確保施工的質量。

3.2路橋工程預應力混凝土施工過程中的管理工作

在路橋施工過程中的預應力技術不僅需要嚴格控制設計過程中的方方面面，并有針對性的對設計的結果進行驗算，還應該在施工結束之后有針對性的管理施工工程。①對使用的材料加以嚴格的管理。材料是決定施工質量的基礎，若是沒有質量較好的材料，即使施工再好也，橋梁的質量也很難確保。因此，材料的選擇至關重要。根據現場工程的需求，選擇符合質量要求的材料，包括：材料的各參數要求、出產商、規格大小等，經過相關人員的驗收之后，才能投入使用。②預應力筋的存放問題。預應力技術對預應力筋的要求較高，因而，預應力筋需要完好的保存。預應力筋需要保存在干燥、溫度適宜的地方，避免陽光、雨水的侵蝕。在使用的過程中，需要按照規定的要求對預應力筋切割，盡量避免電弧切割對預應力筋的破壞。

另外，在加強對使用材料管理的同時，也不能忽視技術的要求。在施工之前，在實地考察之后，設計人員需要通過圖紙設計對施工做出大致的規劃，標出施工的重點，為以后的施工打下全面且質量良好的基礎。在預應力混凝土制作的過程中，應重點掌握預應力筋張拉與放張技術管理、灌漿與封錨施工技術的要點等。在施工時，若出現實際條件與設計要求不符或遇到緊急突發事件時，施工人員也應與設計人員做好及時的溝通，根據現場的狀況有針對性的進行技術的調整，按照先張法或后張法的施工特點，對現場進行科學的控制，從而進一步提高工程的施工質量。

在灌漿與封錨技術的使用中，需要注意以下幾點要求。預應力混凝土的灌漿施工是在預應力筋處于高壓力的情況下進行長期的保護施工工序，因而，在施工中需要先進行預應力筋的張拉而后再實現灌漿工序，否則起不到對預應力筋的保護作用。在澆注水泥的過程中，應盡量壓實，避免孔道內出現氣泡、空白，從而降低孔道的水泥密度。另外，水泥的配比、灌漿的速度、溫度、孔道的干凈程度等也是十分重要的步驟，這些在灌漿之前應該充分考慮到，從而確保灌漿的質量，并大大提高路橋施工的質量。

4　預應力技術中預應力技術在應用的過程中存在的問題及解決措施

上文，我們分析了預應力技術在路橋施工過程中常見的幾種應用形式，但是隨著時間的推移，在實際的施工中總會存在或多或少的問題，有些問題甚至嚴重影響到整個工程的質量。因此，采取有效的手段預防或改正錯誤是至關重要的。本人通過觀察和研究，針對常見的幾個問題，做出如下的分析：

（1）鋪墊板面與孔道周線不垂直。在張拉的過程中，板面發生劇烈的抖動，導致張拉力減小，板面產生相對位移，從而導致鋪墊板面與孔道軸線不垂直。這一現象主要由于鋪墊板面與預應力軸線不垂直，從而導致鋼絞線受力不均勻，最終導致錨杯滑動。因此，在施工時要小心謹慎，確保鋪墊板穩固可靠，才能確保后續步驟的正常進行。

（2）錨板處混凝土變形開裂。在橋梁工程中，錨板處的混凝土開裂是一種比較常見的現象，具體情況如圖4所示。混凝土的形變主要是是在混凝土的澆筑過程中，沒有做好搗實工作，在澆筑的過程中，孔道內出現很多氣泡、空白，降低了水泥的密度，而在投入使用的過程中由于受到外界過高壓力的破壞，最終導致混凝土逐步發生形變。另外，在混凝土的配比時沒有經過科學、合理的配比，導致生產出的混凝土不符合使用要求，出現過硬或濃度過低的情況，再加上使用中的種種錯誤，很容易產生形變的情況。針對這一問題，我們可以在墊板下方合理的設置鋼筋，從而提高混凝土承受壓力的能力。

圖4　錨板處混凝土開裂

（3）滑絲斷絲。預應力鋼筋滑絲、斷絲現象經常出現，具體情況如圖5所示?；z主要由于錨圈錐孔與夾片之間存在夾雜物，或是錨具存在質量上的問題從而產生變形。斷絲是由于鋼絲受到嚴重的腐蝕或銹蝕，或者在操作的過程中，由于鋼絲受力不均勻，導致部分位置張拉力過大。若是限位板的深度過小，也會導致夾板的縱向壓力對預應力筋的作用力大小不均勻，導致鋼絲的斷裂。因此，在處理這類問題時，需要在易出現斷裂的地方做上標記，及時更換質量較好的鋼材，根據實際情況重新設計張拉力值。針對質量較差的鋼材，要及時聯系廠家，并重新定制。預應力張拉施工時整個工程成敗的關鍵。要想保證工程的整體力量，就必須嚴格控制張拉施工的質量。針對不同的問題，做出相應的應對措施，防止惡性事態的進一步蔓延，從而確保工程的整體質量。

圖5　預應力筋滑絲、斷絲

（4）人為原因及解決措施。預應力技術是一項簡單、使用的技術手段，并在一定程度上降低企業生產的成本。但是有部分企業指揮人員和施工人員對預應力技術的使用不太了解，導致未能正確的使用這一技術或過分依賴這一技術，從而造成了不必要的浪費，這些都不能使得預應力技術達到理想的效果。因此，我們應當加強對相關人員的培訓，聘請專業人員加以指導，從而提高其控制施工現場的能力，體現預應力技術的價值所在。

以上的問題是路橋施工中常見的幾種問題，鋪墊板面與孔道軸線不垂直、混凝土的變形、滑絲斷絲等問題的出現會對路橋施工質量產生較為嚴重的影響。因此，相應的部門和技術人員需要找出問題產生的原因，從而有針對性的加以解決。

5　總結

綜上，我們對預應力進行了定義，并對其特點、在實際施工中的應用等做出分析，并針對相應的問題提出合理的解決措施。隨著時間的推移，預應力技術在使用中還會暴露出各種的問題，以上說到的只是冰山一角，我希望通過此文能讓相關部門得到重視，通過發展技術，使得工程質量得到進一步的提高。

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周 友（1980-），男，漢族，廣西博白人，工程師，大專，主要從事公路與橋梁施工和監理服務工作。

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2095-2066（2016）16-0169-02

2016-5-20