公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)探討

喬 居 龍

(山西省公路局晉中分局實(shí)驗(yàn)室，山西 晉中 030600)

公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)探討

喬 居 龍

(山西省公路局晉中分局實(shí)驗(yàn)室，山西 晉中 030600)

介紹了當(dāng)前公路橋梁施工過程中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展情況，闡述了將預(yù)應(yīng)力技術(shù)融入到公路橋梁施工過程中的方式，分析了將預(yù)應(yīng)力技術(shù)融入到公路橋梁建設(shè)中存在的問題，并提出了針對性的解決措施，從而提高公路橋梁的施工水平。

公路，橋梁，預(yù)應(yīng)力，混凝土

與前些年經(jīng)常使用的公路橋梁項(xiàng)目施工技術(shù)相比較，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的起步時(shí)間相對比較晚一些，但是已經(jīng)成功的應(yīng)用到各地區(qū)橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)中，并取得了良好的建設(shè)效果。近年來隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)的不斷發(fā)展，各種影響預(yù)應(yīng)力技術(shù)正常使用的問題已經(jīng)得到解決，所以從該角度來看將預(yù)應(yīng)力技術(shù)融入到公路橋梁項(xiàng)目建設(shè)中，是未來的主流發(fā)展趨勢，下文將對相關(guān)問題加以闡述。

1 將預(yù)應(yīng)力技術(shù)融入到公路橋梁施工過程中的方式

1.1 選擇合理的鋼絞線

鋼絞線選擇，是預(yù)應(yīng)力使用的第一步，同時(shí)也是提升預(yù)應(yīng)力技術(shù)使用質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。從國際的層面來看，國內(nèi)外各地區(qū)在預(yù)應(yīng)力鋼材選擇方面，一般都會(huì)選擇鋼筋與冷拉鋼絲等材料，低松弛度鋼絞線在所有材料中脫穎而出，并且低松弛度鋼絞線材料的使用性能也比較理想，價(jià)格低廉，外觀符合現(xiàn)代人的審美視角，所以被廣泛的應(yīng)用到各大橋梁建設(shè)中，取得了良好的使用效果。與其余鋼材相比較來看，如果使用預(yù)應(yīng)力鋼絞線來對目標(biāo)進(jìn)行施工，可以有效節(jié)約材料，性價(jià)比極高。在對預(yù)應(yīng)力鋼絞線材料進(jìn)行選擇時(shí)，主要的選擇目標(biāo)集中在性能參數(shù)與各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)方面。

1.2 選擇合理的預(yù)應(yīng)力錨具

工作人員在對預(yù)應(yīng)力錨具進(jìn)行選擇時(shí)，主要的選擇目標(biāo)集中在機(jī)械錨固和摩阻錨固這兩個(gè)方面。其中機(jī)械錨固通常情況下是利用機(jī)械加工的形式，來構(gòu)建最適合預(yù)應(yīng)力鋼材使用的端部錨定工作環(huán)境，并對錨固的位置進(jìn)行加固處理。通常情況下，摩阻錨固會(huì)將預(yù)應(yīng)力鋼材所形成的錨旋當(dāng)成擠緊材料來使用，而且這種材料的種類比較多，在使用過程中，其范圍也相對廣泛，穿鎖難度比較低。但是根據(jù)以往的工作經(jīng)驗(yàn)，這種處理方式損失較大，并且在對目標(biāo)進(jìn)行連接時(shí)，需要使用到的各種技術(shù)比較多，處理環(huán)節(jié)也相對冗雜，便捷性并不理想。

1.3 對預(yù)應(yīng)力的效應(yīng)進(jìn)行分析

工作人員在對預(yù)應(yīng)力項(xiàng)目目標(biāo)進(jìn)行實(shí)踐的過程中，需要先明確預(yù)應(yīng)力鋼筋分布情況的模塊圖，之后再對項(xiàng)目整體可以承受的極限狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，明確其應(yīng)力情況。對不同截面應(yīng)力的狀態(tài)進(jìn)行觀察，如果觀察結(jié)果顯示界面的應(yīng)力狀態(tài)很難滿足項(xiàng)目后續(xù)施工要求，工作人員可以適當(dāng)?shù)膶︿摻罘植记闆r進(jìn)行調(diào)整，設(shè)計(jì)出更加滿足當(dāng)前工程項(xiàng)目施工情況的設(shè)計(jì)圖紙，明確預(yù)應(yīng)力筋與錨具等相互之間的關(guān)系，系統(tǒng)損失主要包含瞬間損失與后期損失這兩種形式，其中瞬間損失很難規(guī)避，需要額外關(guān)注。

1.4 將預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用到路橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的方法

路橋項(xiàng)目施工過程中，最常見的問題就是裂縫問題，而且裂縫問題會(huì)嚴(yán)重影響到混凝土工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量，這一點(diǎn)在大型公路橋梁項(xiàng)目施工中極為常見。將預(yù)應(yīng)力技術(shù)和鋼筋混凝土技術(shù)相互融合，可以在很大程度上規(guī)避混凝土裂縫，減少裂縫的發(fā)生幾率，且使用效果比較理想。預(yù)應(yīng)力集中應(yīng)用，通常都是應(yīng)用在公路橋梁混凝土構(gòu)建與公路橋梁結(jié)構(gòu)施工前期，對受拉區(qū)域的混凝土進(jìn)行施壓處理，并對目標(biāo)位置混凝土鋼筋進(jìn)行張拉，在張拉以后鋼筋會(huì)出現(xiàn)回縮的情況，并讓受拉區(qū)域能提前感受到來自于鋼筋方面的壓力。

1.5 將預(yù)應(yīng)力技術(shù)融入到混凝土路面施工中

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在混凝土路面施工中的應(yīng)用，是預(yù)應(yīng)力的主要應(yīng)用方式之一，其基本的工作原理與鋼筋混凝土內(nèi)部應(yīng)用模式相接近，完全借助預(yù)應(yīng)力鋼筋配置來對目標(biāo)路面進(jìn)行優(yōu)化處理，并讓路面緩慢的延伸出裂縫，一些情況下也有可能路面不會(huì)出現(xiàn)裂縫。想要保證預(yù)應(yīng)力技術(shù)在混凝土路面中發(fā)揮出其應(yīng)有的作用，就必須要做好前期的準(zhǔn)備工作，并觀察路面交通荷載情況、路面交通溫度情況以及路面交通濕度情況等，避免在項(xiàng)目施工過程中產(chǎn)生收縮性裂縫，該技術(shù)經(jīng)過長時(shí)間的不斷發(fā)展，目前已經(jīng)日漸成熟。

2 將預(yù)應(yīng)力技術(shù)融入到公路橋梁建設(shè)中存在的問題

2.1 預(yù)應(yīng)力張拉方面存在的問題

預(yù)應(yīng)力張拉是影響公路橋梁建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，同時(shí)也是一種技術(shù)性難題。近年來為了全面提升混凝土預(yù)應(yīng)力工程前期強(qiáng)度，相關(guān)工作人員一般都會(huì)通過增加早強(qiáng)劑使用量的形式來提升其強(qiáng)度。這種狀態(tài)下的混凝土在澆筑3 d之后，便可以開始對其進(jìn)行張拉處理，并保證混凝土的強(qiáng)度達(dá)到要求。如果在短時(shí)間內(nèi)提升混凝土項(xiàng)目板塊的強(qiáng)度，可能會(huì)影響到項(xiàng)目的彈性模量，并導(dǎo)致彈性模量的增加速度日漸遲緩，最終嚴(yán)重影響到預(yù)應(yīng)力作用的正常發(fā)揮。這種施工技術(shù)還會(huì)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失不斷增加，對橋梁承載能力產(chǎn)生影響，進(jìn)而導(dǎo)致橋梁橋體產(chǎn)生大量裂縫。除此之外，還可以使用早期強(qiáng)度混凝土檢驗(yàn)的形式，來為后續(xù)工作的開展奠定基礎(chǔ)。實(shí)踐結(jié)果表明，通過早強(qiáng)劑來對混凝土進(jìn)行處理，混凝土在后續(xù)使用過程中很難達(dá)到項(xiàng)目建設(shè)的預(yù)期目標(biāo)，影響工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量。

2.2 項(xiàng)目施工過程中預(yù)應(yīng)力鋼筋管道堵塞問題

因?yàn)轫?xiàng)目施工人員技術(shù)掌握程度比較差，所以混凝土澆筑過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種程度的野蠻操作問題，也有的時(shí)候因?yàn)闆]有及時(shí)做好保護(hù)，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筋管道發(fā)生堵塞，影響了張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋的正常使用，使其不能順利的通過管道，影響張拉工作效果。如果出現(xiàn)類似情況，會(huì)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筋拉長值和預(yù)應(yīng)力鋼筋理論層面的數(shù)值出現(xiàn)較大的差異性，提升了路橋項(xiàng)目的施工成本，并延長了路橋項(xiàng)目的施工工期，所以想要從根本上避免預(yù)應(yīng)力堵塞問題發(fā)生，不但要嚴(yán)格的按照相關(guān)規(guī)范來對管道進(jìn)行安裝，同時(shí)也要做好管道內(nèi)部定位，避免管道在安裝或者在使用過程中出現(xiàn)彎曲等情況。項(xiàng)目施工現(xiàn)場必須時(shí)刻都有專業(yè)工作人員對現(xiàn)場的施工情況進(jìn)行跟班處理，如果需要對孔道位置進(jìn)行施工，需要合理的控制孔道位置抽芯時(shí)間，保證工作的正常開展。

2.3 張拉力控制工作環(huán)節(jié)存在的問題

國內(nèi)的預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)發(fā)展時(shí)間與國外相比較晚，而且公路橋梁預(yù)應(yīng)力施工也缺少與之相對應(yīng)的技術(shù)規(guī)范，導(dǎo)致張拉控制工作開展的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。從以往的工作經(jīng)驗(yàn)來看，絕大部分的工程項(xiàng)目在施工時(shí)，都會(huì)選擇1.5級油壓來計(jì)量，工作人員缺少上崗前的專業(yè)培訓(xùn)，導(dǎo)致張拉控制工作難以正常進(jìn)行，同時(shí)也影響了工作開展的精確性，導(dǎo)致工作開展質(zhì)量和實(shí)際工作情況之間存在一定的差異。這一情況在多束張拉方面的表現(xiàn)尤為明顯，會(huì)影響到預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的嚴(yán)謹(jǐn)性，并導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生異常。從該角度來看，必須要不斷的強(qiáng)化項(xiàng)目施工人員個(gè)人專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，并對項(xiàng)目設(shè)備條件進(jìn)行優(yōu)化，讓施工可以更加的規(guī)范化。工作人員在對后張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線進(jìn)行張拉處理的過程中，會(huì)受到管道彎曲以及管道偏差等方面因素的影響，導(dǎo)致其摩擦力出現(xiàn)問題。在對鋼絞線位置進(jìn)行張拉的過程中，鋼絞線會(huì)隨著管壁不斷的滑移，并且這種張拉的方向會(huì)受到摩擦力方向的影響，二者呈反方向運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致不同段伸長值存在差異。

3 結(jié)語

公路橋梁施工，是近年來我國公共設(shè)施建設(shè)的關(guān)鍵構(gòu)成要素之一。上文首先從將預(yù)應(yīng)力技術(shù)融入到混凝土路面施工中、將預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用到路橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的方法、對預(yù)應(yīng)力的效應(yīng)進(jìn)行分析、選擇合理的預(yù)應(yīng)力錨具、選擇合理的鋼絞線等方面，對具體的應(yīng)用方式進(jìn)行了闡述，之后提出張拉力控制工作環(huán)節(jié)存在的問題、項(xiàng)目施工過程中預(yù)應(yīng)力鋼筋管道堵塞問題、預(yù)應(yīng)力張拉方面存在的三方面的問題，希望可以為后續(xù)工作的開展提供參考。

[1] 徐大龍，谷函容.探析公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場，2014(7):175,177.

[2] 梁左生.談公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用[J].山西建筑，2013，39(21):185-186.

[3] 肖 昆.論公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工質(zhì)量控制[J].現(xiàn)代裝飾(理論)，2013(8):169.

[4] 游興有，盧 濤.淺析預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的運(yùn)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016(3):235.

Discussion on the pre-stressed technology in highway bridge construction

Qiao Julong

(JinzhongBranchLaboratory,ShanxiHighwayBureau,Jinzhong030600,China)

This paper introduced the development situation of pre-stressed technology in current highway bridge construction process, elaborated the way integration of pre-stressed technology into highway bridge construction process, analyzed the existing problems integration of pre-stressed technology into highway bridge construction, and put forward some corresponding measures, so as to improve the construction level of highway bridge.

highway, bridge, pre-stressed, concrete

1009-6825(2017)22-0170-02

2017-05-23

喬居龍(1964- )，男，工程師

U445.4

A