預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁工程施工中的應(yīng)用

吳宗林

摘 要：預(yù)應(yīng)力技術(shù)在當(dāng)前的橋梁項目中應(yīng)用廣泛，是一種重要的施工技術(shù)，可以在減輕橋梁結(jié)構(gòu)自重的基礎(chǔ)上改善結(jié)構(gòu)受力分布情況，進(jìn)而增強橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，尤其適用于大跨度或復(fù)雜結(jié)構(gòu)橋梁工程。文章簡要探討預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用范圍，并對技術(shù)的應(yīng)用要點進(jìn)行重點闡述。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；預(yù)應(yīng)力技術(shù)；應(yīng)用要點

中圖分類號：U445.57 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）30-0177-02

Abstract： The prestressed technology is widely used in the current bridge project， and it is an important construction technology. It can improve the stress distribution of the bridge structure on the basis of reducing the dead weight of the bridge structure， and then enhance the stability of the bridge structure. It is especially suitable for long span or complex structure bridge engineering. This paper briefly discusses the application scope of the prestress technology， and expounds the key points of the application of the technology.

Keywords： bridge engineering； prestressing technology； key points of application

在國內(nèi)路橋建設(shè)快速發(fā)展的今天，大跨度橋梁以及復(fù)雜結(jié)構(gòu)橋梁工程項目不斷增多，促使預(yù)應(yīng)力技術(shù)得到了廣泛推廣和應(yīng)用，比如混凝土箱梁、簡支T梁以及混凝土空心板中均可以應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)。為了確保預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，施工人員必須掌握技術(shù)使用的要點，避免因為施工操作不當(dāng)而影響施工的質(zhì)量，強化施工技術(shù)應(yīng)用管控具有重要意義。

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁工程施工中的應(yīng)用范圍

1.1 應(yīng)用于受彎構(gòu)件

在以往的橋梁工程施工中，主要以普通混凝土為主，其受拉性和受彎性等使用性能比較差，且具有比較大的自重，不適宜大跨度等橋梁受彎構(gòu)件中使用。通過預(yù)應(yīng)力技術(shù)的引入和應(yīng)用，可以充分發(fā)揮受彎構(gòu)件良好的受壓性能，改善其抗彎性能和抗拉性能。比如，在橋梁鋼筋混凝土受彎構(gòu)件加工的過程中，可以加入一些碳纖維材料，并使其具有一定拉應(yīng)力，這樣可以避免破壞其強度，或者在加工制作受彎混凝土構(gòu)件在初始時候承受一定的抗壓作用，這種操作施工便捷，且碳纖維具有很高的材料強度，可以確保受彎構(gòu)件的安全性。

1.2 應(yīng)用于橋梁加固

橋梁加固核心目的在于改善橋梁結(jié)構(gòu)性能，增強其承載性，最終起到延長結(jié)構(gòu)使用的壽命。在橋梁結(jié)構(gòu)加固中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，有助于減小結(jié)構(gòu)加固初始狀態(tài)下的混凝土應(yīng)變值或構(gòu)件在初始彎矩作用下的壓應(yīng)變和拉應(yīng)變，最大程度提升所設(shè)置加固鋼筋的加固作用，提高整體的極限承載性。

1.3 應(yīng)用于多跨連續(xù)梁

多跨連續(xù)梁在施工期間涉及到負(fù)彎矩區(qū)域（支座支撐部位）和正彎矩區(qū)域（跨中部位）。通過采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以適用于抗剪力性能不滿足實際施工條件，確保有效加固橋梁結(jié)構(gòu)，增強其整體的承載性能。雖然可以通過增加梁橫截面積提升整體承載性，但是會增加橋梁結(jié)構(gòu)的整體自重，影響該種形式橋梁使用性能的發(fā)揮。

1.4 應(yīng)用于橋梁路面

當(dāng)前大多數(shù)橋梁路面依舊以混凝土為主，但是在長時間使用后會出現(xiàn)裂縫等病害，為了防范裂縫問題，同樣可以引入應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)。通過在混凝土橋梁路面中合理地設(shè)置一些預(yù)應(yīng)力鋼筋，有助于對混凝土路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行約束，借助鋼筋和混凝土骨料間的粘結(jié)力來延緩混凝土路面裂縫的出現(xiàn)，需要注意路面溫濕度和荷載應(yīng)力，避免出現(xiàn)收縮或溫度裂縫。通過預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁路面中的應(yīng)用，可以充分發(fā)揮混凝土的抗壓性能，減小所受的拉應(yīng)力，進(jìn)而可以防范路面裂紋的出現(xiàn)。

2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁工程施工中的應(yīng)用要點

2.1 做好前期準(zhǔn)備工作

為了確保預(yù)應(yīng)力技術(shù)順利應(yīng)用，準(zhǔn)備施工工作必不可少。首先，要結(jié)合實際的施工需求，科學(xué)確定預(yù)應(yīng)力張拉方式及方向。一般施工中主要采用雙側(cè)張拉方式（如圖1），如果受到某些條件或因素的限制，也可以采用單側(cè)張拉方式。但是單側(cè)預(yù)應(yīng)力張拉并非是指全部在同側(cè)張拉，而是在預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的兩側(cè)分別進(jìn)行單側(cè)張拉。此外，以實際施工情況，科學(xué)確定張拉時候采用“先張法”還是“后張法”，以便可以確保預(yù)應(yīng)力張拉施工的質(zhì)量和效率。

其次，做好各種預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用中所用張拉材料、張拉設(shè)備的校核工作。比如，施工現(xiàn)場中所用波紋管的型號、質(zhì)量、柔韌性、環(huán)剛度以及抗沖擊性等進(jìn)行仔細(xì)校核，待無誤后方可投入后續(xù)的施工中。在選擇預(yù)應(yīng)力張拉過程中所用鋼絞線，需要結(jié)合實際情況確定。比如，低松弛鋼絞線具有高效經(jīng)濟和施工便捷等特征，可以在大跨度橋梁、房屋以及公路工程中應(yīng)用，但是必須要確保其表面狀態(tài)、幾何參數(shù)、伸長率、松散性等關(guān)鍵參數(shù)的合理性，否則會影響后續(xù)的預(yù)應(yīng)力張拉效果，但是不可忽視施工經(jīng)濟性，確保所選材料的適宜性。最后，施工人員需要檢查各種預(yù)應(yīng)力橋梁構(gòu)件，確保其尺寸和設(shè)計圖紙中標(biāo)示的長度保持一致性。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力穿束操作前，需要仔細(xì)地清理相應(yīng)的通道，確保所設(shè)置排氣孔或灌漿孔等滿足實際的施工需求，避免因為孔道清理不徹底影響預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工的質(zhì)量。

2.2 精選鋼絞線布置位置

為了確保預(yù)應(yīng)力張拉施工有序開展，一般需要確保鋼絞線長度不小于30m，且在實際施工中的下料場位置要以平坦地勢為主，在鋼絞線的上方位置處合理地擱置彩條布，在其上面合理地設(shè)置一層方木，避免鋼絞線直接接觸地面，有助于延長鋼絞線的使用壽命，提升預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量。此外，在確定鋼絞線空間位置的過程中，必須要在嚴(yán)格遵從施工設(shè)計圖紙的基礎(chǔ)上，綜合考慮橫肋端部和導(dǎo)向槽端部的光滑性以及墩頂導(dǎo)向槽曲率半徑合理性等因素，確保鋼絞線空間位置確定的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

2.3 合理地安裝波紋管

預(yù)應(yīng)力波紋管（如圖2）的安裝主要作用是為了保護孔道，避免預(yù)應(yīng)力鋼筋束在穿過孔道的過程中對混凝土造成磨損破壞。在設(shè)計波紋管的時候，結(jié)合波紋管和預(yù)應(yīng)力設(shè)計需求，科學(xué)地設(shè)置側(cè)模位置的彈出線，確保后續(xù)所安裝波紋管滿足實際的施工需求。在固定波紋管期間，可以借助相應(yīng)的鋼筋支架，采用焊接連接工藝將波紋管固定于鋼筋上。在波紋管安裝完畢后，需要做好相應(yīng)的安全防護，避免擠壓或其他外力作用下出現(xiàn)彎曲等問題，否則會給后續(xù)的預(yù)應(yīng)力張拉施工帶來不利影響。

2.4 科學(xué)確定灌漿孔位置

在確保灌漿有序開展，先對灌漿孔位置進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，即是科學(xué)設(shè)置泌水孔道曲線。在設(shè)置泌水孔道期間，一般是在一根結(jié)構(gòu)梁上設(shè)置三個對應(yīng)的點，其中泌水孔處于較高的位置，灌漿孔處于較低的位置，以便保證灌漿操作有序開展。

2.5 預(yù)應(yīng)力筋張拉要點

在上述準(zhǔn)備工作完畢后，即可根據(jù)所采用的張拉方式和位置進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉施工，嚴(yán)格按照規(guī)定要求進(jìn)行內(nèi)模安裝、鋼筋幫扎、波紋管安裝固定后，在檢查模板安裝無誤后，即可進(jìn)行混凝土灌漿施工，待灌注的混凝土養(yǎng)護強度達(dá)到規(guī)定限值后，即可進(jìn)行鋼絞線張拉施工，且需要進(jìn)行二次張拉施工（每次張拉均要確保混凝土強度不低于設(shè)計強度的60%）。此外，在張拉期間，要減小孔道和預(yù)應(yīng)力鋼筋的摩擦，避免張拉過程中損壞構(gòu)件。如果預(yù)應(yīng)力鋼筋長度不大于25m，那么可以采用雙側(cè)張拉方式，否則要以單側(cè)張拉工藝為主。

2.6 灌漿施工要點

在張拉完預(yù)應(yīng)力筋后，要及時進(jìn)行灌漿施工。如果無法及時進(jìn)行灌漿施工，則需要做好錨固裝置等的保護工作，避免其受到外界環(huán)境因素影響而出現(xiàn)銹蝕等質(zhì)量問題，否則會給后續(xù)施工的安全性和質(zhì)量產(chǎn)生影響。此外，在孔道灌漿施工期間，需要嚴(yán)格控制灌漿所用漿液質(zhì)量以及速度，做好排氣孔的封堵工作，避免其出現(xiàn)堵塞而影響后續(xù)的使用。

3 結(jié)束語

預(yù)應(yīng)力技術(shù)是當(dāng)前橋梁工程施工中應(yīng)用比較廣泛的一種施工技術(shù)，尤其適用于大跨度橋梁結(jié)構(gòu)施工，可以在減輕施工自重的基礎(chǔ)上，提升結(jié)構(gòu)的整體承載性能。但是為了順利應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，需要在做好施工準(zhǔn)備工作的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格按照施工要求和標(biāo)準(zhǔn)，做好張拉、灌漿等各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量管控，以全面確保預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量。

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