預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用探究

劉明

摘要：本文針對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用，結(jié)合工程實(shí)例，立足于預(yù)應(yīng)力技術(shù)的定義和優(yōu)勢(shì)，分析了預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用。得出合理應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，既能提升橋梁施工的穩(wěn)定性，還能提升施工效率的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力技術(shù)；橋梁施工；混凝土空心板；T型梁

0.引言

大量工程實(shí)例表明，在橋梁工程施工建設(shè)中合理應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，對(duì)提升橋梁工程施工質(zhì)量有重要意義，同時(shí)也是保證橋梁結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定，延長(zhǎng)使用壽命的主要途徑。但我國(guó)對(duì)此方面的研究還有待進(jìn)一步深入，因此，本文基于工程實(shí)例，對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用做了如下分析。

1.工程概述

某橋梁工程為雙向四車道公路橋架工程，橋面總體寬度為28m，跨度為60m+110m+110m+60m，該橋梁工程橋架結(jié)構(gòu)規(guī)模比較大，對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載力等性能有較高的要求。因此，在具體施工建設(shè)中采用了預(yù)應(yīng)力技術(shù)的，有效保證了施工質(zhì)量和進(jìn)度。

2.預(yù)應(yīng)力技術(shù)的定義和優(yōu)勢(shì)

所謂預(yù)應(yīng)力技術(shù)指的是通過(guò)生產(chǎn)加工預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，促使其產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力能夠抵消外荷載引起的拉應(yīng)力。簡(jiǎn)而言之，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的原理是利用在混凝土自身強(qiáng)度和抗壓能力，來(lái)彌補(bǔ)橋梁結(jié)構(gòu)在自身抗拉強(qiáng)度上存在的缺陷，從而避免應(yīng)力裂縫形成的一種橋梁施工技術(shù)。

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中應(yīng)用時(shí)，不止限制在橋梁主體結(jié)構(gòu)施工中，也可以應(yīng)用在邊坡錨固施工中，既能抵消外荷載引起的拉應(yīng)力，還能節(jié)約施工材料，降低施工成本。大量應(yīng)用實(shí)例表明，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中應(yīng)用時(shí)具有減輕自重、增加抗?jié)B性、降低拉應(yīng)力、提升橋梁結(jié)構(gòu)剛度優(yōu)勢(shì)，值得大力推廣應(yīng)用。

3.預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用

3.1在混凝土空心板施工中的應(yīng)用

就該橋梁工程而言，在施工建設(shè)中應(yīng)用了大量的混凝土空心板，和普通混凝土結(jié)構(gòu)相比，此種建筑材料最明顯的特點(diǎn)是橫截面上有很多排列整齊的圓形孔洞。不但降低了自重，而且節(jié)約了混凝土材料，便于運(yùn)輸和安裝。特別是在小跨徑橋梁施工中，混凝土空心板的應(yīng)用更加尤為廣泛，也取得了良好的應(yīng)用效果。在案例橋梁工程左側(cè)和右側(cè)跨洞施工中，及應(yīng)用了混凝土空心板材料，具體做法是先用預(yù)應(yīng)力技術(shù)張拉單根松弛度較低的鋼絞線，有效減輕橋梁施工壓力，避免了荷載應(yīng)力過(guò)大，而造成裂縫、變形等質(zhì)量通病的產(chǎn)生。

3.2在混凝土T型梁中的應(yīng)用

T型梁是公路橋梁施工建設(shè)中，應(yīng)用較為廣泛的一種形式，其橫截面積呈T型，有效降低了施工中外界阻力的影響。在具體施工中，可以通過(guò)緩慢施加預(yù)應(yīng)力的形式，為T(mén)型梁的安裝提供反向拉力，從而實(shí)現(xiàn)T型梁安裝時(shí)的均勻受力。當(dāng)橋梁跨徑超過(guò)特定寬度后，通過(guò)先張拉法張拉剛強(qiáng)度、低松弛鋼絞線，后張拉法則可以使用群錨中等張拉噸位完成T型梁安裝施工。

3.3在加固施工、路橋受彎構(gòu)件中的應(yīng)用

橋梁加固處理是每座橋梁施工建設(shè)的重中之重，也是提升橋梁整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和承載力的關(guān)鍵。為有效提升橋梁的整體承載力，需要對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行全面改善，或者對(duì)橋梁承重構(gòu)件進(jìn)行全面補(bǔ)強(qiáng)處理，從而提升橋梁通行的安全性，延長(zhǎng)使用壽命。通過(guò)應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，可大幅度提升橋梁加固的有效性和整體承載力，從而改善公路橋梁的結(jié)構(gòu)性能。

3.4在混凝土箱梁中的應(yīng)用

通常情況下，橋梁結(jié)構(gòu)混凝土箱梁內(nèi)部為空心狀態(tài)，而上部則設(shè)置了翼緣，這就導(dǎo)混凝土箱梁在不同的施工環(huán)節(jié)，其箱體數(shù)量和制作材料等方面存在一定的差異。根據(jù)箱體數(shù)量的不同，在施工中混凝土箱梁可以分為兩種，一種是單箱梁，另一種是多箱梁；根據(jù)材質(zhì)的不同可以分為混凝土箱梁和鋼板箱梁；根據(jù)混凝土澆筑方法的不同，則可以分為現(xiàn)澆箱梁和預(yù)制箱梁兩種，橋梁工程特性不同，應(yīng)用途徑不同，箱梁的種類也不相同，但在橋梁施工中卻起著非常重要的作用。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在混凝土箱梁中應(yīng)用方法為：當(dāng)箱梁跨徑在50～70m時(shí)，則預(yù)應(yīng)力鋼絞線要分為橫向和縱向張拉方向，確保混凝土箱梁在張拉時(shí)的平穩(wěn)性。而當(dāng)箱梁跨徑超過(guò)70m時(shí)，則要采用變截面張拉的方法，確保張拉時(shí)不會(huì)損壞混凝土箱梁，以確保整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和施工質(zhì)量。

3.5在混凝土路面施工中的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在橋梁混凝土路面施工中應(yīng)用時(shí)，根據(jù)其屬性的不同，可分為兩大類，一類是單獨(dú)型預(yù)應(yīng)力路面，一類是連續(xù)型預(yù)應(yīng)力路面。其中單獨(dú)型預(yù)應(yīng)力路面的主要特性是膨脹縫間隔比較大，需要隔離路面，才能降低應(yīng)力對(duì)橋梁混凝土路面的影響，可通過(guò)鋼筋預(yù)應(yīng)力處理的方法來(lái)完成混凝土路面處理。根據(jù)施工順序的不同，先拉鋼筋后澆筑混凝土，或者先澆筑混凝土后預(yù)拉鋼筋這兩種方法進(jìn)行處理。

3.6在錨具中的應(yīng)用

在案例橋梁工程施工中，應(yīng)用了大量的預(yù)應(yīng)力錨具，主要應(yīng)用在橋梁石料所組成的線性結(jié)構(gòu)中，根據(jù)應(yīng)用情況的不同，可分為邊坡錨具、錨體錨具、邊溝錨具等幾大類。預(yù)應(yīng)力錨具在具體應(yīng)用過(guò)程中，不但需要承受錨墊板的自身重量，同時(shí)還要負(fù)載各種交通工具所產(chǎn)生的重力。在具體施工過(guò)程中，主要應(yīng)用了具有預(yù)應(yīng)力鋼材的機(jī)械錨具，大大提高連接的便捷性。

3.7在埋筋、拉筋中的應(yīng)用

在埋筋施工中，必須嚴(yán)格控制曲面形狀，并對(duì)各個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行全面校驗(yàn)，確認(rèn)無(wú)誤后才能進(jìn)行下一道工序施工。同時(shí)，埋筋過(guò)程中，還要盡量避免波紋管發(fā)生破壞，如果發(fā)現(xiàn)缺口或者裂縫，要及時(shí)處理避免帶病作業(yè)。在拉筋施工中，需要確保拉筋應(yīng)力能符合實(shí)際需求，并且拉筋長(zhǎng)度也要控制在允許范圍中，避免拉斷現(xiàn)象。

3.8在預(yù)制梁段中的應(yīng)用

案例橋梁工程，采用了預(yù)制橋梁施工的方法，針對(duì)預(yù)制部分，每預(yù)制完一個(gè)橋段，都需要進(jìn)行全面預(yù)應(yīng)力處理，以提升該橋段應(yīng)力處理效果，從而減少后期橋段拼接誤差和應(yīng)力過(guò)大問(wèn)題，提升橋梁施工質(zhì)量和整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

4.預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中應(yīng)用時(shí)注意事項(xiàng)

為有效提升預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工的強(qiáng)度和整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在混凝土配制時(shí)要加入適量的早強(qiáng)劑。當(dāng)混凝土施工完成后立即進(jìn)行預(yù)應(yīng)力操作，但混凝土具有緩慢凝固的特性，從澆筑到達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，需要經(jīng)歷一段時(shí)間時(shí)間。而且混凝土的彈性模量和強(qiáng)度的增長(zhǎng)也存在較大差距，因此，如果混凝土的彈性模量或者強(qiáng)度沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)要求，就開(kāi)展預(yù)應(yīng)力張拉操作，就會(huì)降低橋梁整體結(jié)構(gòu)的承載力，甚至發(fā)生應(yīng)力裂縫。

在橋梁結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)時(shí)，必須根據(jù)實(shí)際情況和橋梁工程施工規(guī)范來(lái)設(shè)計(jì)。在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要格外注重結(jié)構(gòu)外形，盡量美觀簡(jiǎn)潔。而且在設(shè)計(jì)前還要充分考慮預(yù)應(yīng)力拉筋的應(yīng)力、混凝土能夠承受的最大應(yīng)力等，確保各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都在允許范圍中，并嚴(yán)格控制，才能提升預(yù)應(yīng)力橋梁施工質(zhì)量。

在預(yù)應(yīng)力施工時(shí)，要注重灌漿的速度，保持灌漿的均勻性，泥漿配比要科學(xué)合理，符合橋梁施工要求，在灌漿前要丟灌漿孔洞進(jìn)行全面清理，并做潤(rùn)濕處理。

5.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文結(jié)合工程實(shí)例，分析了預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用，得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：

（1）預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)具有很強(qiáng)專業(yè)性，對(duì)提升橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、承載力、抗?jié)B性、使用壽命等方面有明顯優(yōu)勢(shì)，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

（2）預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用主要在：在混凝土空心板施工中的應(yīng)用、在混凝土T型梁中的應(yīng)用、在加固施工、路橋受彎構(gòu)件中的應(yīng)用、在混凝土箱梁中的應(yīng)用、在混凝土路面施工中的應(yīng)用、在錨具中的應(yīng)用、在埋筋、拉筋中的應(yīng)用、在預(yù)制梁段中的應(yīng)用等幾個(gè)方面，應(yīng)用實(shí)例表明，在橋梁施工中和應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)對(duì)提升橋梁結(jié)果整體穩(wěn)定性重要意義，而且還能降低原材料的使用量，節(jié)約施工成本。

（3）近年來(lái)，我國(guó)橋梁施工技術(shù)快速發(fā)展，各項(xiàng)施工工藝和施工設(shè)備逐步完善，為預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。也比較符合目前我國(guó)橋梁事業(yè)發(fā)展相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

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