淺析路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

瞿竹

(貴州路橋集團(tuán)有限公司)

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的含義

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步，交通運(yùn)輸量越來(lái)越大，公路橋梁所承載的荷載力也越來(lái)越大，因此，必須要采用新技術(shù)確保路橋施工的質(zhì)量。預(yù)應(yīng)力技術(shù)就是一項(xiàng)較為先進(jìn)的技術(shù)，它使得路橋工程的施工在較經(jīng)濟(jì)的前提下，既保證工程質(zhì)量一，確保使用安全，又可以實(shí)現(xiàn)工程的美觀大方。橋梁施工中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)具體指的是，在混凝土工程中采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，排除其荷載作用所造成的拉應(yīng)力，減緩混凝土承受拉力而破裂，避開(kāi)工程質(zhì)量受到嚴(yán)重的損壞。由于眾多優(yōu)勢(shì)，該項(xiàng)技術(shù)已在國(guó)內(nèi)路橋工程施工中得以大范圍的推廣，并且得到了一定的發(fā)展。特別是在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)方面，當(dāng)前，結(jié)構(gòu)形式越來(lái)越多，不過(guò)也是越來(lái)越復(fù)雜，相應(yīng)的也增加了施工難度。因此，實(shí)際操作中必須在相關(guān)專業(yè)人士的指導(dǎo)下進(jìn)行，并且對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行分析，確保施工的質(zhì)量。

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

2.1 選擇預(yù)應(yīng)力鋼絞線

使用預(yù)應(yīng)力鋼絞線可以為工程節(jié)省鋼材，較為經(jīng)濟(jì)。而且利用其所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益也是其他鋼材無(wú)法比擬的。低松弛鋼絞線作為新一代的預(yù)應(yīng)力鋼材因其具有便于施工的特點(diǎn)，大力研究發(fā)展鋼絞線材料的研究和創(chuàng)新是提高預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)功能的重要組成力量。

2.2 加固工程中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以有效的提高橋梁承載力。在具體運(yùn)用時(shí)，可先將預(yù)應(yīng)力作用于構(gòu)件上，使構(gòu)件在初彎矩的時(shí)候減小拉應(yīng)變和壓應(yīng)變，將加固鋼筋的作用充分發(fā)揮出來(lái)，進(jìn)而達(dá)到延長(zhǎng)橋梁的使用期限，滿足交通運(yùn)輸?shù)囊蟆?/p>

2.3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路梁工程中的應(yīng)用

(1)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。

從實(shí)際觀察和多年的經(jīng)驗(yàn)中可以知道，道路橋梁是混凝土結(jié)構(gòu)，在這個(gè)結(jié)構(gòu)中包含的構(gòu)件往往會(huì)出現(xiàn)裂縫，這主要是因?yàn)楫?dāng)混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在受到外荷載施加的拉力時(shí)，為了達(dá)到延緩甚至不出現(xiàn)裂縫的目的，必須要先抵消受拉區(qū)混凝土當(dāng)中的預(yù)壓力，這樣就非常有效地限制了混凝土的伸長(zhǎng)。在荷載組合Ⅱ作用下產(chǎn)生寬度小于0.25mm的裂縫，荷載組合I作用下產(chǎn)生寬度不超過(guò)0.2mm的裂縫，結(jié)果如圖1所示。所以，增加對(duì)施工材料應(yīng)用的同時(shí)，還應(yīng)該注重對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)的施工生產(chǎn)管理。

(2)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在混凝土路面中的應(yīng)用

由于經(jīng)濟(jì)、高效、美觀等眾多優(yōu)點(diǎn)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)逐漸被國(guó)內(nèi)眾多的路橋工程所采用。為了充分發(fā)揮該項(xiàng)技術(shù)的作用，保證路橋質(zhì)量，必須要對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程進(jìn)行管理，而最首要的也就是材料管理。之所以這樣說(shuō)是因?yàn)椴牧系墓芾硎且粋€(gè)基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)，也可以說(shuō)是施工管理的步伐，做好了這一部分的工作對(duì)后期整個(gè)工程的施工以及保養(yǎng)等方面具有非常大的優(yōu)勢(shì)與好處。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在混凝土路面中的實(shí)際應(yīng)用，要通過(guò)對(duì)交通荷載變化引起的路面混凝土板的翹曲約束等因素進(jìn)行深入地研究，從而達(dá)到延緩甚至不出現(xiàn)裂縫的目的。

圖1 不同外力對(duì)生成裂縫的影響分析

3 路橋工程預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用中存在的問(wèn)題

主要涉及到后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉力控制的問(wèn)題。

在多束張拉時(shí)，有時(shí)預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)值計(jì)算超出伸長(zhǎng)量按規(guī)范規(guī)定的±6%范圍，一般施工實(shí)際取值控制在4%。結(jié)果如表2所示，導(dǎo)致張拉力失控。通常張拉力的計(jì)量采用1.5級(jí)油壓，如果張拉人員未經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)，容易出現(xiàn)操作錯(cuò)誤，那么就會(huì)發(fā)生張拉力忽高忽低的現(xiàn)象。

實(shí)際伸長(zhǎng)值未在規(guī)定范圍內(nèi)將導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量缺陷，從而帶來(lái)質(zhì)量安全隱患。在實(shí)際操作中可以發(fā)現(xiàn)由于混凝土保護(hù)層一般情況下都是偏小的，而且水泥墊塊都已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的問(wèn)題主要表現(xiàn)為:損壞和移位，這些問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題，最主要的是導(dǎo)致梁板保護(hù)層失去原有的功效。這是一方面，另外一方面預(yù)應(yīng)力孔道壓漿在通常情況下表現(xiàn)為兩個(gè)作用:其中之一是起到保護(hù)作用，保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋不因?yàn)橥獠凯h(huán)境而銹蝕;還有一個(gè)重要方面就是保證預(yù)力筋和結(jié)構(gòu)共同工作，維持整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。預(yù)應(yīng)力孔道壓漿如果不符合規(guī)范或是國(guó)家的相關(guān)規(guī)定，那么后果是很嚴(yán)重的，主要表現(xiàn)在導(dǎo)致箱梁底板出現(xiàn)問(wèn)題，具體來(lái)說(shuō)就是和板梁底面出現(xiàn)紛繁復(fù)雜的縱橫向裂縫。

圖2 路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用分析

4 預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在路橋施工中的實(shí)施與管理

混凝土抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1/10(如圖3)。

圖3 混凝土性能分析

根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)施工特點(diǎn)與過(guò)程，其在路橋施工中的應(yīng)用應(yīng)從設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收三方面進(jìn)行實(shí)施與管理。隨著經(jīng)濟(jì)的快速提高，路橋建設(shè)也不斷擴(kuò)展，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在各種土木工程中充分發(fā)揮其作用。

施工過(guò)程中存在著各種各樣的問(wèn)題，其中較為常見(jiàn)的就是對(duì)相關(guān)環(huán)節(jié)控制不嚴(yán)。在這種疏漏之下，使得預(yù)應(yīng)力技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)灌漿堵管等一系列的問(wèn)題。針對(duì)這些情況，應(yīng)該要堅(jiān)持“預(yù)防為主、防治結(jié)合”。

預(yù)防的主要方法有:

(1)在澆筑混凝土之前，要確認(rèn)波紋管安裝位置，應(yīng)保證其牢固性，密閉性。在施工前要使用保護(hù)隔離劑，也能夠起到一定的防護(hù)作用。

(2)在澆筑過(guò)程中盡量不要造成波紋管的破裂。從某施工隊(duì)施工管理的信息可以了解，由于季節(jié)變化而導(dǎo)致波紋管破裂占到全部原因的12%，結(jié)果如圖4所示。

圖4 路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用分析

4.1 路橋預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速提高，路橋建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在各種土木工程中充分的作用日益突出。在實(shí)際施工過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)難免會(huì)遇到堵管、變形等各種問(wèn)題。因此，為了保證工程的質(zhì)量、美觀，就必須要加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作，避免因變形帶來(lái)給工程帶來(lái)危害。既指有關(guān)人員要在嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求之下，進(jìn)行自主設(shè)計(jì)。

4.2 路橋工程施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工質(zhì)量控制

(1)預(yù)應(yīng)力鋼筋在其張拉及灌漿階段的施工質(zhì)量控制主要是保證其控制張拉應(yīng)力能夠滿足設(shè)計(jì)要求，在預(yù)應(yīng)力工程施工過(guò)程中，保證管道不堵塞，灌漿符合質(zhì)量要求，保證伸長(zhǎng)值的變化也在設(shè)計(jì)和規(guī)范所要求的范圍之內(nèi)，才能保證預(yù)應(yīng)力質(zhì)量要求。

(2)為了確保施工的質(zhì)量，漿料的攪拌工作也是重要的一環(huán)。首先，要確保攪拌好、未用完的漿體，每次都予以全部卸盡，嚴(yán)格控制在這些漿體中加入未經(jīng)攪拌的新材料的行為。特別要嚴(yán)格控制一些操作人員，為了提高工作效率，而采用的邊出料邊進(jìn)料的操作方法。其次，也要嚴(yán)格控制漿料的稠度。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以既保證工程質(zhì)量，又為工程降低開(kāi)支，是當(dāng)今路橋工程施工中一項(xiàng)重要的技術(shù)。但是在實(shí)際應(yīng)用中，有關(guān)人員必須要嚴(yán)格控制施工步驟，加強(qiáng)施工管理，確保施工的質(zhì)量。在未來(lái)，路橋工程施工會(huì)向更復(fù)雜、強(qiáng)度更高等方向發(fā)展，有關(guān)人員也要加大研究、不斷完善預(yù)應(yīng)力技術(shù)，促使其更好的輔助路橋工程施工。

［1］ 楊云彪.淺談道路橋梁施工中應(yīng)注意的問(wèn)題［J］.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2009，(12).

［2］ 張衛(wèi)國(guó).淺析公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)研究［J］.中國(guó)城市經(jīng)濟(jì)，2011，(12).

［3］ 馬恒章.公路橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土施工中的問(wèn)題和處理［J］.科技信息，2008(12).