關(guān)于道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用及存在問題的探討

王雪佳

【摘 要】隨著道路橋梁在近年來的建設(shè)規(guī)模的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工過程中被逐漸應(yīng)用，但避免不了有相關(guān)質(zhì)量問題逐漸凸顯。問題產(chǎn)生的原因相對(duì)較多，成為現(xiàn)階段公路橋梁施工單位所廣泛關(guān)注的問題。本文主要從道路橋梁工程中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用進(jìn)行分析，對(duì)工程中存在的問題得到總結(jié)，并結(jié)合存在問題的改善措施進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

【關(guān)鍵詞】公路橋梁；預(yù)應(yīng)力應(yīng)用；存在問題

1.道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

在道路橋梁中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用并不只在路橋的結(jié)構(gòu)中應(yīng)用，還在路橋加固維修、山體滑坡等錨固及提升大型構(gòu)件和頂推施工中得到應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用能夠促使道路橋梁的施工材料得到節(jié)省，而且還能使其自重得到減輕，對(duì)其結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性能以及抗裂水平進(jìn)行提升，降低結(jié)構(gòu)的主拉應(yīng)力以及豎向剪力，促使其結(jié)構(gòu)剛度得到提升。其次還具有施工工藝便捷、結(jié)構(gòu)形式簡單以及可靠的設(shè)計(jì)安全性能等優(yōu)勢。所以，在道路橋梁的建設(shè)中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用能夠促使道路橋梁的承載能力及使用年限得到提升，在施工過程中的意義較大。

2.道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

2.1路橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中最常出現(xiàn)的質(zhì)量通病則是混凝土裂縫，特別是對(duì)于道路橋梁中的大型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件中，裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)的次數(shù)更為廣泛。而預(yù)應(yīng)力技術(shù)在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)及構(gòu)件中過早有裂縫形成的現(xiàn)象得到避免，存在較為顯著的優(yōu)勢。通常在道橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的加載或使用之前進(jìn)行應(yīng)用，預(yù)先給受拉區(qū)的混凝土進(jìn)行施加壓力。也就是說，在混凝土受拉區(qū)內(nèi)對(duì)鋼筋進(jìn)行張拉，通過鋼筋自身具備的回縮力，實(shí)現(xiàn)在混凝土受拉區(qū)內(nèi)，先收到鋼筋對(duì)其施加的壓力。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受到外荷載造成的壓力時(shí)，應(yīng)先對(duì)受拉區(qū)混凝土中存在的預(yù)壓力進(jìn)行消除，然后方可使混凝土得到拉力，從而使混凝土的伸長受到限制，進(jìn)一步將裂縫的出現(xiàn)得到緩解及控制。

2.2在碳纖維片中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

由于道路橋梁存在較大跨度、較高的構(gòu)件受彎能力的特點(diǎn)，通常大型鋼筋混凝土T型梁或箱梁使其受彎的結(jié)構(gòu)及構(gòu)件。其次，路橋中鋼筋混凝土梁的受拉區(qū)存在較大的拉應(yīng)力及受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力，所以，為了將結(jié)構(gòu)及構(gòu)件達(dá)到受彎能力的要求，具有較高的成本存在。對(duì)路橋鋼筋混凝土梁進(jìn)行加固的過程中采用碳纖維片粘貼法，通過對(duì)碳纖維自身的高強(qiáng)度進(jìn)行利用，并具有施工簡單的優(yōu)勢，因此在應(yīng)用中逐漸得到廣泛。特別是在碳纖維片中運(yùn)用了預(yù)應(yīng)力技術(shù)，使其特點(diǎn)得到更加充分的發(fā)揮，進(jìn)一步將路橋鋼筋混凝土梁的性能得到提升。所以，在道路橋梁的加固改造過程中，預(yù)應(yīng)力碳纖維片的應(yīng)用也相對(duì)普遍。

2.3鋼筋混凝土路面中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁混凝土路面施工中的應(yīng)用是近幾年來才被逐漸推廣的。該作用原理與路橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用類似，也是利用配置預(yù)應(yīng)力鋼筋，實(shí)現(xiàn)混凝土路面的約束，最終實(shí)現(xiàn)延緩及不會(huì)有裂縫出現(xiàn)的效果。在混凝土路面施工中要想使預(yù)應(yīng)力技術(shù)運(yùn)用恰當(dāng)，其前期的理論研究工作的要求相對(duì)復(fù)雜，需深入研究的因素相對(duì)較多，例如：交通荷載、溫度及濕度的變化造成路面混凝土板翹曲、路面混凝土板收縮期內(nèi)板底的約束等。在路橋混凝土路面的施工過程中將縱向預(yù)應(yīng)力進(jìn)行施加，促使混凝土路面的縱向收縮開裂現(xiàn)象得到避免。

3.道橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)存在的問題

3.1波紋管的堵塞現(xiàn)象

在完成混凝土澆筑以后，會(huì)有波紋管堵塞的現(xiàn)象出現(xiàn)，堵管現(xiàn)象的形成導(dǎo)致在預(yù)應(yīng)力鋼絞線進(jìn)行穿束的過程中出現(xiàn)通過難度，或預(yù)應(yīng)力張拉過程中，與設(shè)計(jì)伸長值相比，鋼絞線的實(shí)際差值相對(duì)較大，對(duì)后期施工造成一定的影響。導(dǎo)致工期出現(xiàn)拖延，人力方面存在浪費(fèi)現(xiàn)象。堵管現(xiàn)象產(chǎn)生的原因主要是由于以下因素構(gòu)成：在施工的過程中，作業(yè)單位在對(duì)波紋管進(jìn)行安裝的過程中，未能嚴(yán)格按照相關(guān)要求進(jìn)行作業(yè)，促使波紋管有定位不合理的現(xiàn)象發(fā)生，從而造成波紋管出現(xiàn)彎折扭曲、套管接頭松動(dòng)等現(xiàn)象發(fā)生。在對(duì)混凝土進(jìn)行施工時(shí)，若存在混凝土振搗不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象發(fā)生時(shí)，會(huì)對(duì)波紋管造成影響，從而形成局部裂縫，導(dǎo)致在波紋管中，出現(xiàn)混凝土水泥漿滲漏的現(xiàn)象發(fā)生，最終導(dǎo)致堵管的產(chǎn)生。其次，造成波紋管堵管的現(xiàn)象出現(xiàn)的另一原因則是由于波紋管自身的質(zhì)量因素造成的。

3.2后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉力控制存在的問題

預(yù)應(yīng)力施工的不規(guī)范以及張拉力控制的不嚴(yán)格，都會(huì)影響預(yù)應(yīng)力橋梁自身的質(zhì)量。在張拉施工的過程中，應(yīng)對(duì)張拉力以及預(yù)應(yīng)力筋的伸長值進(jìn)行同時(shí)控制，主要是以張拉力控制為主。對(duì)張拉力進(jìn)行校核的過程中，應(yīng)參照伸長值進(jìn)行確定。通常運(yùn)用1.5級(jí)油壓對(duì)張拉力進(jìn)行計(jì)量，會(huì)有較大誤差存在，甚至出現(xiàn)未對(duì)千斤頂進(jìn)行計(jì)量標(biāo)定即進(jìn)行張拉施工。存在多數(shù)張拉人員未進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)即進(jìn)行作業(yè)，當(dāng)作業(yè)過程中有不專心的現(xiàn)象存在，則會(huì)導(dǎo)致誤差發(fā)生的機(jī)率提升，促使張拉力出現(xiàn)忽高忽低。在多束張拉同時(shí)進(jìn)行時(shí)，由于存在每束張拉有不同之處存在，在對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的伸長值進(jìn)行計(jì)算時(shí)會(huì)有不準(zhǔn)確現(xiàn)象存在，混亂的彈性模量的取值，在實(shí)際張拉的過程中，很難按照相關(guān)規(guī)范將伸長量保持在±6%以內(nèi)，從而形成張拉力失控的現(xiàn)象發(fā)生。

3.3張拉前預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫

通過道路橋梁的荷載作用，是無法避免鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中存在的裂縫。干縮及溫差是導(dǎo)致張拉施工之前形成的裂縫出現(xiàn)的原因。通常裂縫形成的位置是在表面，裂縫寬度較細(xì)，分布相對(duì)不均勻。應(yīng)結(jié)合短方向?qū)蛄喊鍢?gòu)件的分布進(jìn)行確定。也會(huì)在箍筋位置有裂縫出現(xiàn)，或構(gòu)件頂面的裂縫逐漸延伸至構(gòu)件側(cè)面。而溫度裂縫主要有深進(jìn)的、表面的以及貫穿的類型，具有一定的走向規(guī)律。通常情況下，梁板式構(gòu)件裂縫應(yīng)和短邊保持平行，根據(jù)構(gòu)件的長度，裂縫會(huì)有分段形成的現(xiàn)象發(fā)生。

3.4預(yù)應(yīng)力鋼筋孔道出現(xiàn)堵塞

該現(xiàn)象通常在后張法構(gòu)件中出現(xiàn)，由于預(yù)留孔道塌陷或堵塞，造成預(yù)應(yīng)力筋的通過無法順利進(jìn)行，五大對(duì)灌注工程的質(zhì)量進(jìn)行保證，從而使張拉效果受到影響。預(yù)應(yīng)力鋼筋孔道出現(xiàn)堵塞的原因是由于過早抽芯造成的，水泥混凝土還未形成凝固，其強(qiáng)度相對(duì)較低。抽芯太晚則會(huì)導(dǎo)致拔管的過程中有斷管的現(xiàn)象發(fā)生。

4.路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)存在問題的解決措施

當(dāng)波紋管出現(xiàn)堵管時(shí)，應(yīng)符合預(yù)應(yīng)力筋的坐標(biāo)，準(zhǔn)確標(biāo)注出漏漿孔道的堵塞位置，避開梁的主筋位置，采用沖擊鉆進(jìn)行開孔，并使其速度保持較慢。清除波紋管中存在的水泥漿塊，在波紋管內(nèi)確保鋼絞線的穿過順暢，促使只有伸縮現(xiàn)象得到實(shí)現(xiàn)。在張拉施工結(jié)束以后，對(duì)孔洞采用高一等級(jí)的微膨脹混凝土實(shí)施封堵。其防止措施主要包括以下內(nèi)容：在對(duì)混合料進(jìn)行下料之前，應(yīng)對(duì)波紋管的質(zhì)量進(jìn)行檢查，盡早的將波紋管中存在的缺陷進(jìn)行發(fā)現(xiàn)。在混凝土澆筑前，應(yīng)對(duì)波紋管的安裝位置進(jìn)行檢查，并固定合理，對(duì)接頭連接的牢固情況以及密閉性進(jìn)行檢查，檢查其的施工狀況是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑的過程中，應(yīng)注重對(duì)波紋管的保護(hù)，防止出現(xiàn)振搗棒對(duì)波紋管造成損壞的事故出現(xiàn)。

對(duì)表面存在的問題裂縫進(jìn)行處理的過程中，應(yīng)控制構(gòu)件內(nèi)存在的較大溫差。在夏季進(jìn)行施工的過程中，水泥的選擇應(yīng)采用地水化熱的材料進(jìn)行作業(yè)。當(dāng)溫度較低時(shí)，對(duì)預(yù)制構(gòu)件實(shí)施保溫措施，避免過早對(duì)模板進(jìn)行拆除。對(duì)空心板等薄壁構(gòu)件應(yīng)適當(dāng)?shù)氖蛊洳鹉r(shí)間得到延長，確保溫度降低過程出現(xiàn)緩慢。對(duì)預(yù)制構(gòu)件以及臺(tái)座之間應(yīng)運(yùn)用隔離劑進(jìn)行涂刷，避免出現(xiàn)粘結(jié)，促使底模熱脹冷縮不會(huì)對(duì)構(gòu)件造成影響。在混凝土澆筑之前進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)對(duì)隔離劑進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)采用長線法進(jìn)行先張構(gòu)件的生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)對(duì)應(yīng)力筋進(jìn)行放松，促使約束作用得到減少。

5.結(jié)語

綜上所述，路橋施工預(yù)應(yīng)力工藝相對(duì)復(fù)雜，在實(shí)際施工過程中，應(yīng)加大對(duì)施工作業(yè)人員的技術(shù)培訓(xùn)，在施工過程中應(yīng)嚴(yán)格按照施工程序要求進(jìn)行作業(yè)，對(duì)施工前后的檢查工作得到落實(shí)，做到早發(fā)現(xiàn)早處理。促使道路橋梁施工過程中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用得到不斷完善。