橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用及存在的問題研究

曹貴紅

(太原市市政工程總公司，山西 太原 030024）

引言:

在我國橋梁工程建設(shè)工程日益增加的今天，施工企業(yè)施工任務(wù)地不斷加重的形勢(shì)之下，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在施工過程中的應(yīng)用日益重要，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下建筑企業(yè)為了提高自身的核心競(jìng)爭力，對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行了不斷的創(chuàng)新和深入的研究，雖然在理論研究、工程計(jì)算以及實(shí)驗(yàn)檢測(cè)和材料設(shè)計(jì)等方面已經(jīng)形成了較為完善的體系，但是在應(yīng)用過程中仍舊存在亟待解決的問題，筆者希望通過本文的論述，能夠?qū)ξ覈ㄖこ淌┕て髽I(yè)在橋梁施工過程中預(yù)應(yīng)力應(yīng)用的研究起到拋磚引玉的作用。

一、橋梁工程中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用

（一）應(yīng)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

在橋梁施工過程中，混凝土構(gòu)建裂縫是極為容易發(fā)生的質(zhì)量問題，通過在鋼筋混凝土中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，可以防止混凝土過早出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，預(yù)應(yīng)力混凝土的功能性和實(shí)用性較強(qiáng)。它和普通的混凝土相比，具有剛度大、自重輕、抗裂性高、降低造價(jià)、增加構(gòu)件的耐久性、擴(kuò)大預(yù)制裝備的化程度等優(yōu)點(diǎn)。正是因?yàn)樗倪@些良好的性能，使得它在橋梁建筑上得到了廣泛的應(yīng)用。具體的施工工藝就是在橋梁的鋼筋混凝土在使用之前對(duì)其受拉區(qū)域預(yù)先施加壓力，即運(yùn)用鋼筋進(jìn)行張拉，然后由于進(jìn)行張拉的鋼筋自身的回縮力的作用，使得混凝土構(gòu)件受拉區(qū)域預(yù)先受到鋼筋對(duì)其預(yù)先受到鋼筋對(duì)其施加的壓力在當(dāng)此混凝土受到外荷載壓力就與受拉區(qū)域的預(yù)壓力進(jìn)行了抵消，以此來限制了混凝土的延伸，延緩甚至扼制了混凝土裂縫的現(xiàn)象。

（二）應(yīng)用于路橋加固的施工過程

當(dāng)橋梁的結(jié)構(gòu)破損時(shí)就造成了結(jié)構(gòu)的安全無法得到正常的要求，這時(shí)就需要對(duì)其進(jìn)行加固處理。最常用的加固處理的方式就是改變橋梁的結(jié)構(gòu)性能或者加強(qiáng)路橋構(gòu)件的強(qiáng)度，以此來增強(qiáng)路橋的承載力，以實(shí)現(xiàn)對(duì)路橋加固的作用。在具體的施工過程中通常應(yīng)用以下兩種方法；第一就是對(duì)構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力進(jìn)行改變，另一種方法就是加固體外預(yù)應(yīng)力。采用第一種方法實(shí)際上就是通過不斷增強(qiáng)構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力來增強(qiáng)構(gòu)件的拉應(yīng)力，能夠使構(gòu)件在承受一定壓力時(shí)能夠不斷增強(qiáng)應(yīng)變力，就達(dá)到了架構(gòu)路橋的目的。所謂的體外預(yù)應(yīng)力實(shí)際上是一種后張預(yù)應(yīng)力，是無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的一種，第二種方法通常使用強(qiáng)度比較高的鋼筋或者型鋼在將要被加固的構(gòu)件上增加一個(gè)拉桿或者撐桿以來提高構(gòu)件的承載能力和截面的剛度，增強(qiáng)了被加固的構(gòu)件的抗裂性能。把預(yù)應(yīng)力通過體外鋼筋端部向混凝土部位的傳達(dá)以來減少橋梁自身的重量，從而加強(qiáng)了橋梁的承載能力，預(yù)應(yīng)力的損失相應(yīng)的就會(huì)減少。

三、橋梁施工中預(yù)應(yīng)力應(yīng)用存在的問題

(一 )后張預(yù)應(yīng)力張拉控制不嚴(yán)謹(jǐn)

由于我國在預(yù)應(yīng)力相關(guān)技術(shù)的研究起步比較晚，研究較一些發(fā)達(dá)國家還是存在一定的差距，表現(xiàn)在具體的工程施工過程中一些不規(guī)范的施工操作出現(xiàn)的頻率比較高，特別是張拉控制不規(guī)范問題比較嚴(yán)重，對(duì)橋體的質(zhì)量影響比較大，在進(jìn)行張拉控制時(shí)要能夠保證是通過預(yù)應(yīng)力筋的伸長量和張拉力的雙向控制，但是在實(shí)際的施工過程中一些工作人員對(duì)于操作程序的控制不嚴(yán)禁，所使用千斤頂并未通過計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)以及工作人員自身專業(yè)化程度較低，專業(yè)知識(shí)能力比較缺乏等因素造成了在工作過程中不能夠嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行操作實(shí)施以及技術(shù)的應(yīng)用不規(guī)范造成了張拉力控制不嚴(yán)謹(jǐn)甚至出現(xiàn)了失控的現(xiàn)象。具體來說通過以下施工措施可以克服張拉缺陷：

第一，空心梁板布筋設(shè)計(jì)時(shí)要重視進(jìn)行張拉時(shí)產(chǎn)生的局部預(yù)應(yīng)力的集中，加大橫向分布的鋼筋數(shù)量和螺旋筋。第二，設(shè)計(jì)出適合的張拉順序，在施工過程中對(duì)沒有設(shè)計(jì)張拉順序的情況下，應(yīng)當(dāng)分次、逐級(jí)對(duì)稱張拉，在進(jìn)行張拉時(shí)要均勻加載，不宜過快，避免在張拉時(shí)出現(xiàn)局部的預(yù)應(yīng)力增加。第三，嚴(yán)格控制梁板混凝土澆筑，確保其質(zhì)量，特別應(yīng)對(duì)錨墊板后的混凝土振搗，在進(jìn)行張拉前，首先檢查梁體以確保符合質(zhì)量要求，在進(jìn)行張拉時(shí)，混凝土應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的質(zhì)量，在無設(shè)計(jì)規(guī)定的情況下，強(qiáng)度值應(yīng)當(dāng)不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度值的百分之九十。

（二）預(yù)應(yīng)力鋼筋管道堵塞

在混凝土澆筑過程中的不規(guī)范操作以及保護(hù)跟進(jìn)工作未能及時(shí)的做到位會(huì)造成預(yù)應(yīng)力鋼筋管道出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象，使得在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行管道穿插時(shí)出現(xiàn)不能夠通過的情況以及對(duì)張拉的效果產(chǎn)生影響，張拉的不良效果具體表現(xiàn)為預(yù)應(yīng)力鋼筋的實(shí)際伸長量和理論的計(jì)算值的結(jié)果不相同，這樣會(huì)對(duì)橋梁的施工成本和工期時(shí)間造成了不良的影響。因此要杜絕這種現(xiàn)象的發(fā)生不但在施工過程中要能夠嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行管道的安裝，而且要能對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的定位以及采取必要的措施防止管道發(fā)生彎曲接頭松動(dòng)等現(xiàn)象。而且在野蠻施工要在混凝土澆筑過程中要嚴(yán)格禁止，專人專班對(duì)其進(jìn)行跟蹤保護(hù)，與此同時(shí)在預(yù)留孔道進(jìn)行抽芯時(shí)要能夠準(zhǔn)確控制好時(shí)間，使混凝土沒有能夠達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度就進(jìn)行抽芯和抽芯時(shí)間太晚而造成抽拔管不出來甚至拔斷現(xiàn)象的發(fā)生。

（三）收縮徐變過大

在一些道路橋梁施工過程中，預(yù)應(yīng)力混凝土路面的收縮徐變比較大使得預(yù)應(yīng)力發(fā)生損失，嚴(yán)重影響到工程的質(zhì)量。因此在進(jìn)行橋梁施工時(shí)，混凝土的和易性不能夠通過外加劑的辦法來實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用強(qiáng)度較大、水灰度較小的混凝土施工較為合理，因?yàn)檩^高質(zhì)量的混凝土能夠很好的通過自身的收縮與徐變幅度較小，避免了預(yù)應(yīng)力損失現(xiàn)象的發(fā)生。具體來說可以以下措施以控制混凝土的收縮徐變過大：

首先，要對(duì)預(yù)應(yīng)力材料的檢驗(yàn)和施工工序進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，嚴(yán)格按照規(guī)范組織施工，以避免因材料不合格和施工部規(guī)范所造成的預(yù)應(yīng)力損失。其次，要重視對(duì)混凝土齡期，在進(jìn)行張拉前除了對(duì)混凝土強(qiáng)度嚴(yán)格按照要求之外，對(duì)齡期也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行控制以避免過早張拉。最后，收縮徐變過大和混凝土的質(zhì)量有著相當(dāng)大的關(guān)系，因此在施工過程中對(duì)混凝的質(zhì)量要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，應(yīng)選用常用標(biāo)號(hào)C40以上或者按照設(shè)計(jì)要求配制高標(biāo)號(hào)低收縮率的混凝土，降低土灰比，增強(qiáng)混凝土早期強(qiáng)度以及粘結(jié)的強(qiáng)度，以來減少混凝土的收縮徐變。

結(jié)束語

綜上所述，我國的原有橋梁結(jié)構(gòu)已經(jīng)難以滿足經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)交通建設(shè)事業(yè)的要求，橋梁作為重要的交通基礎(chǔ)建設(shè)在面對(duì)日益增加的負(fù)載量的形勢(shì)之下，工程人員和研究人員應(yīng)當(dāng)努力的進(jìn)行理論研究和事件探索，重視預(yù)應(yīng)力在橋梁施工過程中的重要性，使得相應(yīng)的問題發(fā)生的頻率得到有效的控制和減少。特別是技術(shù)人員要加強(qiáng)和實(shí)際的施工人員進(jìn)行緊密的合作，對(duì)施工進(jìn)行指導(dǎo)以及工程質(zhì)量的驗(yàn)收的相關(guān)工作。努力提升自己的專業(yè)技能，對(duì)預(yù)應(yīng)力的理論和施工技術(shù)要加強(qiáng)學(xué)習(xí)為橋梁工程的質(zhì)量提供有力的保障。

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