路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用分析

劉 晶

(山西路橋第二工程有限公司，山西臨汾 041051)

0 引言

路橋工程量的加大導(dǎo)致對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用量在增大，但同時(shí)，施工單位所承擔(dān)的競爭壓力也相對(duì)而增大，在這種情況下，各個(gè)路橋施工單位都要從施工質(zhì)量這一基礎(chǔ)方向來提高自身的競爭力，而在路橋施工中，對(duì)施工質(zhì)量有直接影響力的就是預(yù)應(yīng)力技術(shù)，因?yàn)?，在路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)是關(guān)鍵性技術(shù)。所以，在此，我們要對(duì)路橋施工中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)做一個(gè)具體的分析，為各個(gè)施工單位提供更多的借鑒。

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)簡析

預(yù)應(yīng)力技術(shù)的最初應(yīng)用時(shí)間為20世紀(jì)50年代，最初應(yīng)用只限于建筑工程，而到了20世紀(jì)80年代才應(yīng)用到路橋工程當(dāng)中，并從此以后，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋工程的施工中得到了廣泛的應(yīng)用。那么，在路橋工程中的預(yù)應(yīng)力主要是指“在混凝土工程中采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，使混凝土在構(gòu)造過程中產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，并降低或者排除其外荷載所造成的拉應(yīng)力，通俗的來講就是運(yùn)用混凝土所產(chǎn)生的高強(qiáng)度抗壓能力補(bǔ)救抗壓強(qiáng)度的缺漏，延緩混凝土承受拉力而破裂?！痹诘缆窐蛄汗こ讨袘?yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的主要目的就在于要提高混凝土工程的施工質(zhì)量。

2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)特點(diǎn)分析

2.1 具有較強(qiáng)的使用功能

在預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用中為了保證預(yù)應(yīng)力的實(shí)際效果，所應(yīng)用的建筑材料如混凝土、鋼材等都是高質(zhì)量的，這樣就能夠減少材料的應(yīng)用量，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)截面的減小，這樣所建設(shè)的橋梁高度就會(huì)有所下降。尤其是在當(dāng)今土地資源異常緊張的狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用能夠有效的降低立交橋的高度，也就會(huì)適當(dāng)?shù)臏p小引道長度，節(jié)省土地資源的使用，能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。與此同時(shí)，該技術(shù)的應(yīng)用還能夠有效的減小橋梁自身的重量，防止混凝土裂縫的出現(xiàn)，而橋梁高度的降低也導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生了良性的改變，橋梁外觀質(zhì)量也有所提升。

2.2 橋梁受力分析

通常情況下，公路橋梁在設(shè)計(jì)過程中除了要考慮到橋梁的使用功能之外，還要考慮到我國城市規(guī)劃、地下管道敷設(shè)等現(xiàn)實(shí)狀況，因此，我們看到橋梁建設(shè)結(jié)構(gòu)需要從多方面進(jìn)行分析與考慮。尤其是在當(dāng)前橋梁建設(shè)難度增加的狀態(tài)下，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的要求也在不斷提高，尤其是橋梁的受力結(jié)構(gòu)，要滿足減小占用空間的同時(shí)還要提高橋梁的受力能力，這就需要在設(shè)計(jì)過程中做到“精確的分析合理的布局”，而預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用給橋梁結(jié)構(gòu)帶來了比較復(fù)雜的受力體系，這種力系能夠提高橋梁的受力能力，就比如，預(yù)應(yīng)力具有空間效應(yīng)，這種空間效應(yīng)同彎扭內(nèi)力有著一定的抵消作用，還比如，在“多梁格的寬橋”中，橋梁中的預(yù)應(yīng)力能夠適當(dāng)?shù)膶?duì)主梁的受力狀況進(jìn)行改善，實(shí)現(xiàn)受力作用的均衡，提高橋梁的使用壽命。

2.3 橋梁耐久性

通俗來講，耐久性即是指橋梁的使用壽命，由于預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用需要高質(zhì)量的鋼材與混凝土，這種高質(zhì)量的施工材料能夠在一定程度上提高建筑物的抗裂性以及抗?jié)B性，提高了混凝土工程的施工質(zhì)量，減小了裂縫出現(xiàn)的幾率，進(jìn)而也就避免了環(huán)境中的水、鹽、堿等對(duì)橋梁的腐蝕，適當(dāng)延長了橋梁的使用壽命。

3 路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

3.1 優(yōu)化選擇施工材料與工具

在預(yù)應(yīng)力技術(shù)中最重要的施工材料與工具就是鋼絞線與錨具，因此，為了較好的應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，需要優(yōu)化選擇這兩項(xiàng)內(nèi)容。

1)優(yōu)化選擇鋼絞線。一般情況下，根據(jù)路橋工程對(duì)預(yù)應(yīng)力效果要求的不同所選用的鋼絞線類型也是不同的，主要的鋼材有“低松弛性鋼絞線、矯直回火性鋼絞線、普通鋼絞線、預(yù)應(yīng)力鋼筋”等等，其中低松弛性的預(yù)應(yīng)力鋼絞線是一種相對(duì)較新的預(yù)應(yīng)力鋼材，該鋼材的實(shí)用性較高、價(jià)格較低、施工方便、構(gòu)件輕薄、外形美觀，因此，這種鋼材的實(shí)際應(yīng)用率比較高，尤其是在路橋施工中，其應(yīng)用更是非常廣泛。因?yàn)?，在路橋施工中?yīng)用這種新型鋼材材料能夠在保證同等施工質(zhì)量的前提下，減少鋼材使用量，提高路橋工程施工的經(jīng)濟(jì)效益。但是，無論何種類型的鋼材在選擇過程中都要重點(diǎn)注意以下幾個(gè)參數(shù)，即“松散狀態(tài)、鋼材表面狀態(tài)、斷裂荷載度、伸長率參數(shù)與幾何參數(shù)”，除此之外，在選擇過程中還要考慮到設(shè)計(jì)中的產(chǎn)品規(guī)格要求、生產(chǎn)廠家的信譽(yù)程度等。

2)優(yōu)化選擇應(yīng)力錨具。預(yù)應(yīng)力施工過程中所選用的錨具一定要根據(jù)不同的施工方法來進(jìn)行選擇，而預(yù)應(yīng)力施工方法有兩種，一種是先張法，另一種則是后張法。需要選擇錨具的預(yù)應(yīng)力施工方法是后張法，而錨具又分為兩種類型，即“摩阻錨固類型和機(jī)械錨固類型”，這兩種類型的錨具具有不同的特征，摩阻類型的錨具因?yàn)槠淦贩N比較多，所以，其應(yīng)用的空間相對(duì)來說也非常廣泛，通常情況下，其錨固力以及噸位充滿各種變化，因此，其可以被用來開展高速度的作業(yè)。但是，其在使用過程中可能會(huì)造成應(yīng)力的損失，因此，選擇過程中要考慮好路橋工程的需要;機(jī)械類型的錨具應(yīng)用環(huán)境為“高強(qiáng)集束型鋼絲、高強(qiáng)度鋼筋中、多鋼絞線中、單根鋼絞線中”等，該錨具在使用過程中造成的應(yīng)力損失比較小，連接也相對(duì)方便。

3.2 加固作業(yè)中的預(yù)應(yīng)力

在路橋施工中加固是一個(gè)提高路橋承載能力必不可少的程序，而加固的實(shí)現(xiàn)是需要很多構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)、改善構(gòu)件結(jié)構(gòu)等工序的，只有這樣修建出來的路橋才能夠滿足當(dāng)今市場對(duì)其各個(gè)方面的要求。而常用的承載力提高方式有很多種，比如，改變路橋受力體系、加固路橋外部預(yù)應(yīng)力、對(duì)橋面補(bǔ)強(qiáng)層進(jìn)行加固等等，而在實(shí)際施工中就完全可以應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)來開展加固作業(yè)，應(yīng)用方式為在路橋構(gòu)件上施加預(yù)應(yīng)力，這樣在受拉區(qū)就會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力，橋梁構(gòu)件承載力就會(huì)有所提升，加固作用自然也會(huì)有所體現(xiàn)。

3.3 受彎構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力

當(dāng)前，在路橋施工中對(duì)碳纖維的應(yīng)用比較廣泛，尤其是一些施工簡便、強(qiáng)度較高的碳纖維，而碳纖維的應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生一種應(yīng)力，這種應(yīng)力實(shí)際產(chǎn)生的效果與“混凝土應(yīng)變?cè)隽俊庇兄苯拥年P(guān)系，也就是說，如果混凝土初始應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了碳纖維所產(chǎn)生的應(yīng)力，這時(shí)橋梁構(gòu)件會(huì)受到破壞，碳纖維所具有的特點(diǎn)無從發(fā)揮。所以，在路橋施工中要積極應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，就是指，在碳纖維粘貼施工時(shí)要事先對(duì)這些碳纖維進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的加載，這樣具有一定初始應(yīng)力基礎(chǔ)，碳纖維的整體效用就會(huì)得到有效發(fā)揮。

3.4 箱梁鋼絞線施工中的預(yù)應(yīng)力

箱梁鋼絞線施工是路橋預(yù)應(yīng)力施工中的一部分，該工程的施工需要注意的事項(xiàng)非常多，任何一個(gè)部分出現(xiàn)問題都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)橋梁工程施工質(zhì)量出現(xiàn)問題。在眾多問題中比較重要的就是預(yù)應(yīng)力張拉中鋼絞線的張拉順序，一般來講，在箱梁鋼絞線張拉中橫向的鋼絞線是由上而下進(jìn)行張拉的，而腹板則是要由下而上進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的張拉。而總結(jié)構(gòu)上的基本張拉順序?yàn)闄M梁的第一批鋼束、縱梁鋼束、橫梁剩余鋼束。在張拉之后的第一天內(nèi)，還需要對(duì)預(yù)應(yīng)力管道開展壓漿作業(yè)，該作業(yè)的開展需要對(duì)環(huán)境進(jìn)行觀察，如果是在雨天進(jìn)行的施工，雨水對(duì)箱梁的鋼絞線產(chǎn)生銹蝕，導(dǎo)致鋼絞線強(qiáng)度減弱，因此，如果是在雨季進(jìn)行的作業(yè)，需要提前開展灌漿作業(yè)。

3.5 混凝土施工中的預(yù)應(yīng)力

在路橋施工中混凝土工程是相對(duì)較難的，首先，需要有完備的應(yīng)急預(yù)案。在基本應(yīng)急預(yù)案中需要包括泵送設(shè)備、攪拌設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、供電設(shè)備等，應(yīng)急預(yù)案的主要功能就在于要保證混凝土施工是連續(xù)進(jìn)行的。其次，混凝土的振搗技術(shù)要求。振動(dòng)棒需要以垂直的狀態(tài)開展工作，振動(dòng)棒插入與拔出時(shí)的速度也是不同的，前者需要快速進(jìn)行，而后者則需要緩慢進(jìn)行，相應(yīng)的振搗時(shí)間設(shè)定是需要根據(jù)混凝土具體狀況而確定，同時(shí)為了保證混凝土中不會(huì)出現(xiàn)氣泡，要在澆筑時(shí)進(jìn)行二次振搗。

4 結(jié)語

預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)路橋工程質(zhì)量的影響度正在被人們所普遍認(rèn)知，也正是因?yàn)槿绱?，施工單位都在積極努力的提高自身預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，那么，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，即優(yōu)化選擇施工材料與工具;加固作業(yè)中的預(yù)應(yīng)力;受彎構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力;箱梁鋼絞線施工中的預(yù)應(yīng)力;混凝土施工中的預(yù)應(yīng)力，因此，要保證預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量就要從這幾方面著手。

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