預應力在橋梁施工中的應用研究

劉 耀

(貴州省公路工程集團有限公司)

預應力在橋梁施工中的應用研究

劉 耀

(貴州省公路工程集團有限公司)

近年來，由于科學技術發(fā)展、更新步伐的不斷加快，預應力技術也得到了較大的發(fā)展，并日趨完善。在現(xiàn)階段的橋梁工程領域中，預應力技術是相對完善的一門施工技術，其應用也較為廣泛。主要對預應力技術在橋梁施工中的應用進行了探討，以期促進預應力技術的推廣應用。

預應力;橋梁施工;應用;施工技術

1 預應力技術在橋梁施工的應用現(xiàn)狀

目前，在國內(nèi)的橋梁施工中，預應力技術盡管取得較好的發(fā)展，但也存在許多不足，尤以波紋管堵塞堵管為典型。波紋管堵塞堵管具體是指混凝土澆筑時產(chǎn)生的問題，一旦出現(xiàn)波紋管堵塞現(xiàn)象，會給橋梁施工帶來較大的不便之處，例如:會使后期的預應力鋼絞線穿柬不能通過，或是在張拉預應力時，鋼絞線的實際伸長值和設計伸長值不相符等，若出現(xiàn)以上情況，將會使工期被拖延、人力被耗費，最終增加了工程成本。經(jīng)過對堵管事件的調(diào)查了解，最終找到了引起堵管的兩個主要原因:①施工方的原因，施工方未能在施工中按照施工要求進行嚴格操作，使波紋管沒能得到準確定位，因此使波紋管變得彎折扭曲，抑或是振搗的主要負責人未能在混凝土澆筑中實施規(guī)范操作，這樣也會引起波紋管出現(xiàn)局部破裂，進而使混凝土的水泥滲入到波紋管里，發(fā)生堵管;②波紋管本身質(zhì)量問題，由于波紋管本身存在較嚴重的質(zhì)量問題，因此導致了水泥漿滲漏堵塞堵管的現(xiàn)象。

2 預應力在橋梁施工中的具體應用情況

2.1 正確選擇預應力鋼絞線

近年來，無論是國內(nèi)還是國外，在選擇預應力鋼絞線時，主要選擇預應力的冷拉鋼絲、松弛鋼絞線、鋼筋等。在冷拉鋼絲、松弛鋼絞線與鋼筋中，由于松弛鋼絞線有經(jīng)濟、建筑美觀等優(yōu)勢，因此得到了最為廣泛的應用，尤其是在核電站、橋梁等一些大型建筑的建設中。鋼絞線與其他鋼材相比，可以節(jié)省出約30%的材料，取得較高的經(jīng)濟與社會效益。在選擇預應力鋼絞線時，應重點考慮其性能參數(shù)，如伸長率、幾何參數(shù)等;同時，還應考慮其尺寸、規(guī)格等。

2.2 正確選擇預應力錨具

選擇預應力錨具時，一般會以機械錨固與摩阻錨固這兩個方面為選擇標準。通過機械加工，形成一個適用于預應力鋼材端部的錨碇工作條件，同時予以錨固，則為機械錨固;使預應力鋼材具有錨旋作用并把它擠緊，則為摩阻錨固。目前。市場上較多的是摩阻錨固，其應用也較為廣泛，但有個缺陷:不方便連接。

2.3 預應力的效應分析概況

在進行預應力混凝土的施工時，先假設預應力的鋼筋分布情況，再對整體的最大受力狀態(tài)予以應力分析，并對各個截面應力的具體情況進行詳細檢查，如果發(fā)現(xiàn)不符合施工的實際要求，應立即變更鋼筋分布情況，直至所設計的圖與應力有效分布圖相符合，換言之，效應分析決定了預應力筋、體系設計與錨具。預應力的效應分析一般有兩種損失情況:瞬間損失、后期損失。

2.4 預應力技術應用于路橋加固

實踐證明，在橋梁的施工中，加固路橋是提高路橋承載力的一項重要措施。一般情況下，運用補強構(gòu)件及改善結(jié)構(gòu)性能這兩種方式是使路橋承載力與交通運輸要求相符的主要途徑，是延長路橋使用年限的兩個重要方式。較常用的幾種加固方式是加固橋面補強層、改變橋面結(jié)構(gòu)受力體系與加固橋體外預應力等。在實際的橋梁施工中，如果使用預應力，可先在構(gòu)件上施加預應力，使構(gòu)件于受拉區(qū)產(chǎn)生拉應力，如此便可使構(gòu)建的最大承載能力得到提高，讓加固鋼筋作用得到最大發(fā)揮。

2.5 預應力技術應用于鋼筋混凝土的多跨連續(xù)梁

多跨連續(xù)梁內(nèi)的兩種常見彎矩區(qū)分別是正彎矩區(qū)、負彎矩區(qū)，正彎矩區(qū)值是指處于跨中部的彎矩值;負彎矩區(qū)值是指位于支座處的彎矩值。在實際的施工中，如果抗彎承載力、抗剪承載力與要求的梁不相符，則需對其進行必要的加固處理;如果是跨中彎矩區(qū)出現(xiàn)抗彎承載力不足的情況，一般可通過采用粘貼碳纖維對其進行加固的方式解決。

2.6 預應力技術應用于受彎結(jié)構(gòu)

由于具有施工便捷、強度高等優(yōu)點，碳纖維已在路橋建設工程中得到了廣泛的應用，而混凝土的應增量決定著碳纖維的最終盈利，例如:當初始應力較大時，就會使應力偏小的碳纖維構(gòu)件遭到破壞，進而使碳纖維的高強度未能體現(xiàn)出來。因此，可通過在進行碳纖維片材的粘貼時對碳纖維施加預應力的方式，使碳纖維片材有初始拉應力，以提高碳纖維的應力，把其強度高的特點顯現(xiàn)出來。

2.7 后張預應力結(jié)構(gòu)張拉力控制的問題分析

預應力應用于橋梁施工，如果應用不當，會給橋梁結(jié)構(gòu)帶來嚴重的的影響，尤其是張拉力沒有得到嚴格控制時，即會對預應力橋梁質(zhì)量帶來較大的影響。一般情況下，進行張拉作業(yè)時，普遍采用張拉力與預應力筋伸長量共同控制的方式，張拉力為主導力量，用伸長值核對張拉力。張拉力的計量一般是采用1.5級油壓，但誤差較大，有些千斤頂未經(jīng)過計量標定就對其進行張拉，且大多張拉人員未接受過專業(yè)培訓，若在作業(yè)時不夠?qū)Ｐ?，極易導致誤差的出現(xiàn)或讀錯表，進而發(fā)生張拉力不穩(wěn)定的情況。尤其是在多束張拉時，因為每一束的張拉力都不一樣，因此會經(jīng)常發(fā)生預應力筋的伸長值計算不夠準確、彈性模量亂取值的現(xiàn)象，在實際張拉時，很難按照規(guī)范規(guī)定將伸長量控制在±6%的范圍之內(nèi)，最終導致張拉力不受控。

2.8 后張預應力結(jié)構(gòu)的混凝土保護層控制問題分析

目前，混凝土的保護層普遍較小，但在實際的施工過程中，所采用的保護層水泥墊塊都已出現(xiàn)不同程度的損壞及或移位，結(jié)果造成梁板保護層失去效用，且預應力的孔道壓漿有極大部分是沒有到位的，這使得箱底板及板梁的底面產(chǎn)生了大量的縱橫向的裂縫。因此，在實際的施工中，應積極采用塑料墊塊來實現(xiàn)對保護層厚度的控制。

2.9 預應力的處理、下料技術分析

預應力的處理、下料，目的是使預應力結(jié)構(gòu)更加固定。因此，在下料過程中，必須使粘結(jié)段的每方面因素保持干凈無誤的狀態(tài)，如此才能使兩端粘結(jié)段的粘結(jié)力保持基本相符。

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1008-3383(2013)05-0133-01

2013-2-25

劉耀(1985-)，男，本科，研究方向:路基、橋梁現(xiàn)場施工的管理。