公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)問題的探討

◎ 黃志強 贛州市公路管理局 黃家瑜 贛州市國稅局

公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)問題的探討

◎ 黃志強 贛州市公路管理局 黃家瑜 贛州市國稅局

隨著公路橋梁建設(shè)規(guī)模的擴大，預(yù)應(yīng)力混泥土結(jié)構(gòu)因其具有充分利用材料的高強度性能,可以有效防止混泥土裂縫,減輕結(jié)構(gòu)自重,加大橋梁跨徑,剛度大,型車舒適等優(yōu)點技術(shù)在公路橋梁上得到普遍的應(yīng)用，然而預(yù)應(yīng)力技術(shù)引起的施工質(zhì)量問題也不斷增多，在實際施工中存在諸多質(zhì)量問題。本文首先介紹了預(yù)應(yīng)力技術(shù)的優(yōu)點，分析其存在的問題，提出了施工中的應(yīng)用對策。

公路橋梁 預(yù)應(yīng)力技術(shù) 應(yīng)用措施

1.預(yù)應(yīng)力技術(shù)的優(yōu)點

現(xiàn)今在公路橋梁施工中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)得到廣泛運用。相比較其他公路橋梁施工技術(shù)來說，預(yù)應(yīng)力技術(shù)屬于一種較為新穎的技術(shù)，且在實際施工中應(yīng)用的時間還較短，應(yīng)用的經(jīng)驗不是特別豐富。但是，就目前來看，預(yù)應(yīng)力技術(shù)一在公路橋梁施工中應(yīng)用就顯示出明顯的優(yōu)勢，優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用范圍十分廣泛。預(yù)應(yīng)力技術(shù)不僅僅在公路橋梁施工中得到廣泛使用，在一些邊坡錨固等工程施工中也會大量使用到預(yù)應(yīng)力技術(shù)。其次，預(yù)應(yīng)力技術(shù)可大量節(jié)省施工材料。這樣一來，不僅使得工程造價得到大幅度降低，最重要的是還能使得道路橋梁的自重得到顯著減輕，使得工程質(zhì)量得到保證。再次，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中使用還能對公路橋梁的抗裂能力、抗滑能力以及抗?jié)B透能力都得到顯著提高，使得公路橋梁施工質(zhì)量得到有效提高。最后，在公路橋梁中積極運用預(yù)應(yīng)力技術(shù)還顯示出施工便捷性高、操作安全性高等特點。

2.公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的存在問題

在公路橋梁施工中對預(yù)應(yīng)力技術(shù)運用時存在較多的問題，主要有：首先，預(yù)應(yīng)力錨具與孔道之間的問題。其中主要有錨具尺寸之中存在的偏差、扁錨以及相關(guān)連接器之間產(chǎn)生的操作失誤、后張預(yù)留孔道的施工質(zhì)量不合格等等，這些情況都導(dǎo)致施工質(zhì)量受到一定程度的影響。其次，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工工藝等文。在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中由于混凝土張拉時間對其缺乏有效的控制，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力不合理，進而導(dǎo)致超長束端張拉工藝出現(xiàn)失控，與此同時還會導(dǎo)致混凝土上層被一定程度損壞，預(yù)應(yīng)力孔道壓泵也會出現(xiàn)相應(yīng)的問題。

一般來說，遇到上述問題，就需要采取有效的解決措施，進而使得施工質(zhì)量得到有效保證。首先，由于在公路橋梁施工過程中，對預(yù)應(yīng)力技術(shù)進行利用容易受到各種外界因素的影響，因而為了使得公路橋梁在施工的時候施工質(zhì)量得到有效保證，就需要在預(yù)應(yīng)力技術(shù)在實際施工之前，對公路進行相應(yīng)的勘察工作，組織工程中的專業(yè)人員對項目現(xiàn)場的施工環(huán)境進行觀察。并根據(jù)已經(jīng)收集得到的資料對處理方案以及應(yīng)急方案進行合理設(shè)計，從而使得問題被有效解決，最終使得在公路施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以得到科學(xué)有效利用。其次，在對預(yù)應(yīng)力技術(shù)進行利用之前，應(yīng)該結(jié)合以往使用該技術(shù)的相關(guān)經(jīng)驗，并對現(xiàn)場施工的實際情況進行分析，進而使得預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的效率以及質(zhì)量都得到有效提高，使其滿足公路橋梁施工的相關(guān)要求。

3.公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用

3.1 對預(yù)應(yīng)力鋼絞線的選擇

現(xiàn)今，市場上使用的預(yù)應(yīng)力鋼材主要是預(yù)應(yīng)力鋼筋、矯直回火預(yù)應(yīng)力鋼絲、普通預(yù)應(yīng)力鋇絲、低松弛鋼絞線以及冷拉預(yù)應(yīng)力鋼絲。低松弛鋼絞線屬于一種新的預(yù)應(yīng)力鋼材，其主要特點有效率高、經(jīng)濟性強、施工難度較低等特點，因而在建筑工程中已經(jīng)得到了大量使用，如高速公路、高架公路的建設(shè)中。在工程施工中使用預(yù)應(yīng)力鋼絞線可使得鋼材可大量節(jié)省，進而取得較高的經(jīng)濟效益以及社會效益。在對預(yù)應(yīng)力鋼絞線進行選擇的時候，應(yīng)該注意鋼絞線性能的各項參數(shù)，如松散性、伸長率、幾何參數(shù)以及表面狀態(tài)等等。另外，還需要注意鋼絞線的各項標(biāo)準(zhǔn)，如品種規(guī)格、尺寸公差以及延伸率等。

3.2 預(yù)應(yīng)力錨具的選擇

在后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中所使用到的錨具一般有兩種，即機械錨固以及摩阻錨固。一般來說，機械錨固類錨具主要是在預(yù)應(yīng)力器材的頂部使用機械加工的方式，使其形成一個可進行錨定的條件進而可進行加固。

這類錨具是用于粗鋼筋或者集束型的高強鋼絲中，也有的是用于多根多單根的鋼絞線的。主要特點是使得錨具應(yīng)力的損失得到有效降低，使得連接較為便捷。在未對其進行灌漿之前，可以對張扣進行放松或重復(fù)，使得預(yù)應(yīng)力得到調(diào)整。摩阻錨固類的錨具主要是對楔形錨具進行利用，進而使得錨力產(chǎn)生較多的變化，進而使得穿索難度降低。但其缺點就是使得錨具的應(yīng)力產(chǎn)生較大的損失，想要對其進行連接或是重復(fù)張拉出現(xiàn)很大難度。

3.3 對預(yù)應(yīng)力體系進行設(shè)計

一般來說，預(yù)應(yīng)力體系在設(shè)計的時候，采用的是OVM以及XYM體系。這種體系的頂板縱向鋼束使用的是平豎彎曲相結(jié)合的空間曲線，并集中錨固使其在腹板頂部的承托上，而底板的鋼束則應(yīng)該在齒板處的錨固上。這樣的設(shè)置具有以下的特點：首先，使得預(yù)應(yīng)力達(dá)到最大力臂，對于力學(xué)效應(yīng)進行最大限度發(fā)揮。同時，由于步束是在腹板處，因而預(yù)應(yīng)力的傳力路線較短，在全截面上分布；其次，頂板束錨固設(shè)置在承托之中，這時，就不需要在設(shè)置復(fù)雜的齒板構(gòu)造，而箱梁的尺寸可根據(jù)受力的需要對設(shè)計進行相應(yīng)的控制。再次，頂板以及底板的鋼束在平面上也是按照一樣的S型在相應(yīng)的設(shè)計位置上錨固的，這樣可以使得錨固點所產(chǎn)生的橫向力被集中消除。

3.4 對預(yù)應(yīng)力效應(yīng)的測算

在進行預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，應(yīng)該首先根據(jù)經(jīng)驗對預(yù)應(yīng)力鋼束的分布圖進行假定，之后在對其進行預(yù)應(yīng)力分析，對結(jié)構(gòu)中各截面所具有的應(yīng)力狀態(tài)進行檢查。若結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力狀態(tài)不符合要求，就需要對鋼束分布進行調(diào)整改進，經(jīng)過多次調(diào)整之后，使其滿足應(yīng)力要求。因此，在對預(yù)應(yīng)力筋、預(yù)應(yīng)力錨具或者預(yù)應(yīng)力體系進行設(shè)計的時候，首先要看預(yù)應(yīng)力效應(yīng)的如何。

在對預(yù)應(yīng)力損失進行測算的時候，包括兩個方面，即瞬時損失以及后期損失。瞬時損失指的是在鋼束錨固之前或正在錨固的時候可能出現(xiàn)的預(yù)應(yīng)力損失值。而對于后張力預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)來說，其中包括鋼束與預(yù)留孔道之間所產(chǎn)生的摩阻損失，或在張拉的時候，構(gòu)件長度所導(dǎo)致的縮短，也就是彈性壓縮損失以及錨具產(chǎn)生變形之后造成的損失。后期損失是在鋼束進行錨固之后產(chǎn)生的損失，它主要包括鋼束松弛以及混凝土收縮、后期預(yù)應(yīng)力在進行張拉的時候所造成的鋼束預(yù)應(yīng)力的減小等等。

3.5 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的實際應(yīng)用

在公路橋梁施工時，鋼筋混凝土施工是其中的重要組成部分。而在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工的過程中，可以通過積極利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的方法，使得在混凝土施工中最常出現(xiàn)的裂縫情況得到有效減少。這樣做的基本原理是在混凝土結(jié)構(gòu)正式施工之前對受拉區(qū)范圍中的混凝土進行加壓，使得受拉區(qū)混凝土鋼筋的抗壓能力得到顯著提高，使得鋼筋混凝土施工完成之后出現(xiàn)裂縫的情況大大減少[6]。另外，公路橋梁的施工中，路面施工質(zhì)量是保證整個施工質(zhì)量的關(guān)鍵部分。就目前來看，我國公路橋梁路面在進行施工的時候最常出現(xiàn)的問題就是裂縫問題。這時，也可以積極利用預(yù)應(yīng)力的施工技術(shù)，避免道路路面出現(xiàn)裂縫，影響道路的質(zhì)量。這樣做的作用機制主要是和在進行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工時應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的機制是一樣的。

4.結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)今，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，預(yù)應(yīng)力技術(shù)也得到了相應(yīng)的發(fā)展。并且，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中也得到了廣泛的應(yīng)用。但是，不容忽視的是，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在得到廣泛運用的同時，也出現(xiàn)了一些問題，影響施工質(zhì)量。因而，在今后的施工過程中，應(yīng)該對預(yù)應(yīng)力技術(shù)在運用中出現(xiàn)的問題進行有效的規(guī)避，從而使得公路橋梁的施工質(zhì)量得到有效的保證，也促使預(yù)應(yīng)力技術(shù)在不斷的改進運用中發(fā)展成熟。

[1]劉浩，王嘉豪.預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工技術(shù)管理叨.橋涵施工與管理，2013（10）：23-24.

[2]黃曉軍.路橋工程中預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)特點與應(yīng)用的分析田.建工信息，2014（11）：67-68.

[3]張俞寧.預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵施工管理.橋涵資訊，2015（08）：111-112.

[4]楊宗放.現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力混凝土施工[M].中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[5]公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范[S]，JTG D62-2004.

[6]周明華:預(yù)應(yīng)力橋梁裂縫的成因之一預(yù)應(yīng)力施工中存在的若干技術(shù)問題[A].第16屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集(第Ⅲ冊)[C]，2007.