路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用研究

陳文杰

（福建恒富建設(shè)有限公司）

路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用研究

陳文杰

（福建恒富建設(shè)有限公司）

科技的革新能夠帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國對橋路施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的運(yùn)用，促使我國的橋路事業(yè)蓬勃發(fā)展。同時(shí)，對于我國橋路施工技術(shù)也是一次全新的機(jī)遇，整個(gè)行業(yè)內(nèi)的技術(shù)革新面臨著巨大的挑戰(zhàn)，隨著我國不斷涌現(xiàn)出一批高質(zhì)量的橋路，在預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工工藝還需要不斷加強(qiáng)，提高預(yù)應(yīng)力技術(shù)的抗裂能力、抗?jié)B透能力，以提高橋路質(zhì)量。高剛度和高強(qiáng)度都是預(yù)應(yīng)力技術(shù)的特點(diǎn)。本文針對預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用過程中的常見問題，進(jìn)行簡要分析。

預(yù)應(yīng)力橋梁；預(yù)應(yīng)力技術(shù)；橋路施工

我國交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展，促進(jìn)橋路工程質(zhì)量進(jìn)一步提高，逐漸形成完善的高速公路網(wǎng)絡(luò)，但是由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展，交通運(yùn)輸越來越頻繁，經(jīng)常有需要大型、負(fù)載很重的運(yùn)輸車輛在各種橋路上行駛，導(dǎo)致橋路的破損，縮短橋路的使用年限，同時(shí)容易引發(fā)交通事故。我國正著手于技術(shù)創(chuàng)新，將預(yù)應(yīng)力技術(shù)工藝不斷加強(qiáng)，并將預(yù)應(yīng)力加固方法廣泛應(yīng)用到橋路施工過程當(dāng)中，提高橋路施工質(zhì)量，降低維修成本，延長橋路使用壽命，帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)概述

預(yù)應(yīng)力技術(shù)主要在于提高工程結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、高抗裂能力、高抗?jié)B性能以及高剛度。在施工過程中結(jié)構(gòu)自身的彈性作用力和受到拉力的時(shí)候會(huì)改變橋路結(jié)構(gòu)的原抗性。預(yù)應(yīng)力就是在原有的結(jié)構(gòu)上對受到拉力的相關(guān)部位內(nèi)部施加一定壓力，從而改善結(jié)構(gòu)的性能。

為確保工程質(zhì)量，在混凝土中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，構(gòu)件預(yù)應(yīng)力混凝土，是預(yù)應(yīng)力和混凝土共同作用，在混凝土高強(qiáng)度抗壓能力基礎(chǔ)上彌補(bǔ)抗拉力強(qiáng)度上的不足，能夠有效解決混凝土受拉力區(qū)域容易開裂的問題。在橋路施工中混凝土和剛才的強(qiáng)度很高，這樣才能夠保證預(yù)應(yīng)力混凝土有較強(qiáng)的抗拉能力、剛度提高、保持良好的抗?jié)B能力和抗疲勞性。在一定程度上節(jié)約混凝土和鋼材，降低整個(gè)結(jié)構(gòu)自重，減少混凝土開裂機(jī)率，增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)持久性?？梢源龠M(jìn)橋路工程中，既保證施工質(zhì)量，又提高經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還能夠增強(qiáng)橋路使用壽命。

2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋路施工中的應(yīng)用

2.1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在混凝土路面的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力技術(shù)主要是靠預(yù)應(yīng)力鋼筋增強(qiáng)混凝土路面的抗拉能力，可以達(dá)到緩解路面裂縫的現(xiàn)象。所以施工以前應(yīng)該對施工環(huán)境進(jìn)行認(rèn)真勘察，針對混凝土路面情況制定預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用計(jì)劃。對施工地的氣候變化引起路面混凝土翹曲約束，同時(shí)研究路面收縮期間地板的摩擦力變化，將各方面影響因素綜合起來，進(jìn)行試驗(yàn)分析、探討，從而保證在施工過程中施加預(yù)應(yīng)力合理性。

預(yù)應(yīng)力在路面中應(yīng)用可以增加地面的承載力，同時(shí)減小路面厚度，由此可以使路面具有較高實(shí)用性，不易產(chǎn)生形變，合適在不同環(huán)境中行駛。這樣的施工工藝中不會(huì)產(chǎn)生邊緣軟弱的現(xiàn)象，具有較強(qiáng)的板體性，大大減小路面開裂幾率，對于延長路面的使用年限具有重要意義。而且預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以使路面的接縫數(shù)量減少，對于車輛通行產(chǎn)生很大的便利。

2.2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠加固鋼筋，避免結(jié)構(gòu)過早出現(xiàn)裂縫。施工前在鋼筋混凝土構(gòu)件中給受拉力區(qū)域一定壓力，使其張拉，由于鋼筋混凝土本身具有一定彈力，就會(huì)回縮，從而使得混凝土受拉區(qū)域提前受到鋼筋對其施加的拉力，增加抗拉性。這種操作使得混凝土構(gòu)件內(nèi)部的拉力與混凝土外部受到拉力相互抵銷，限制混凝土伸長，延緩混凝土產(chǎn)生裂縫時(shí)間。

2.3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁加固中的應(yīng)用

在道路橋梁建造中，橋梁加固是一個(gè)很重要的施工環(huán)節(jié)。通過布局的合理設(shè)置，將預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置到橋體橋箱或者其外部，在橋梁受拉力外部施加預(yù)應(yīng)力，使橋體原本不利的彎矩方向產(chǎn)生相反壓力和彎矩，能夠抵消部分活動(dòng)載力和自重，從而達(dá)到加固橋體的作用[1]。體外預(yù)應(yīng)力加固是屬于后張物粘結(jié)預(yù)應(yīng)力體系中的一個(gè)分支，已被廣泛應(yīng)用到橋梁加固工程中，特別適用于大跨徑梁箱加固處理。

體外預(yù)應(yīng)力加固應(yīng)用實(shí)施更加靈活，可以根據(jù)數(shù)據(jù)需要進(jìn)行補(bǔ)位設(shè)計(jì)，同時(shí)還能選擇可更換和不可更換形式，其數(shù)據(jù)在之后的維修工作中具有一定的參考意義，實(shí)現(xiàn)有效加固和維修工作。對舊路的翻修或加固的施工過程十分簡單，無需設(shè)置專門管道，避免對截面削弱[2]。

2.4 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋受彎結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力基礎(chǔ)在路橋受彎結(jié)構(gòu)中具有重要地位，能夠改變受彎曲結(jié)構(gòu)，并且其施工方法簡單，效果顯著，在橋路施工中的應(yīng)用十分廣泛。碳纖維最終直接的應(yīng)力，來源于混凝土的應(yīng)變增加，如果最開始的應(yīng)變力過大，則會(huì)破壞碳纖維預(yù)應(yīng)力程度較差的構(gòu)造，不能發(fā)揮出碳纖維最佳強(qiáng)度效果。因此橋路施工過程中，應(yīng)該黏貼碳纖維材料的基礎(chǔ)上增加預(yù)應(yīng)力，從而提高碳纖維拉應(yīng)力，充分發(fā)揮其性能，提高路橋受彎結(jié)構(gòu)強(qiáng)度[3]。

3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于路橋施工的常見問題和解決對策

3.1 孔道堵塞問題及其解決措施

預(yù)應(yīng)力鋼筋能否順利連接決定著整個(gè)張拉效果和施工質(zhì)量，通常這種情況都是因?yàn)轭A(yù)留扣道堵塞或者坍塌，產(chǎn)生上述問題的原因有很多，影響比較嚴(yán)重的是在水泥沒有干透的情況下就進(jìn)行抽芯，或者抽芯太遲，拔管時(shí)造成膠管破裂。在施工過程中遇到這樣的問題時(shí)，應(yīng)該及時(shí)根據(jù)預(yù)應(yīng)力曲線確定破裂位置，接著對斷裂部位用沖擊鉆進(jìn)行鉆孔，但是要注意避開主要位置，避免破壞完好管道，施工后使鋼絞線可以自由通過及伸縮。在施工之前需要對波紋管進(jìn)行檢查，避免出現(xiàn)堵管問題，首先應(yīng)該確認(rèn)波紋管安裝位置正確，并且對套管街頭進(jìn)行密閉性檢查，以確保波紋管不會(huì)在混凝土澆注時(shí)產(chǎn)生破裂[4]。

3.2 預(yù)應(yīng)力構(gòu)件張拉前出現(xiàn)問題及解決措施

在工程構(gòu)件頂面的時(shí)候，常常由于溫差導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力構(gòu)件在張拉的過程中產(chǎn)生裂縫，從而在使用的過程中鋼筋結(jié)構(gòu)容易被載荷壓出裂縫。但是，這一問題通過現(xiàn)有技術(shù)可以有效緩解，在預(yù)制場內(nèi)的結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生裂縫的主要出現(xiàn)在構(gòu)建頂面到構(gòu)建側(cè)面，控制溫差所產(chǎn)生的裂縫，從控制最根本的溫度來保證構(gòu)件內(nèi)外的溫差不會(huì)很大，注意將構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)時(shí)間適當(dāng)延長，促使構(gòu)件避免遭受熱脹冷縮的影響。

3.3 波紋管堵塞難題以及解決對策

路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠有效控制工程質(zhì)量，預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)埋階段就是通過控制曲線形狀，從而達(dá)到控制整個(gè)質(zhì)量的目的，這樣的施工方式要求各個(gè)控制點(diǎn)必須牢固準(zhǔn)確，在相關(guān)施工的時(shí)候保證對波紋管不造成任何損壞，若發(fā)現(xiàn)問題一定要及時(shí)處理。再者預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉力和灌漿基本要求是為了保證張拉力應(yīng)力滿足需要，所以施工過程中應(yīng)該嚴(yán)格把關(guān)施工流程。在混凝土凝固的過程中不能采用加水的方法增加其流動(dòng)性，特別是當(dāng)水泥已經(jīng)凝固以后。在混凝土攪拌過程中，對于水泥、外加劑和輔助材料的添加量應(yīng)該經(jīng)過試驗(yàn)以后得出最佳配比然后實(shí)施操作，保證其性能達(dá)到最佳狀態(tài)不能隨意改變其他輔助材料用量。在攪拌的過程中不能為了節(jié)約時(shí)間進(jìn)行一邊出料一般進(jìn)料的方式，必須一次成型，才能保證混凝土材料的質(zhì)量安全可靠。

3.4 預(yù)應(yīng)力張拉過程中存在的問題及對策

在預(yù)應(yīng)力張拉過程中，必須注意張拉力度均勻，當(dāng)成批進(jìn)行張拉的操作中可以采用千斤頂法或者砂箱法。其中千斤頂法，應(yīng)該分成幾次完成張放，才能保證張拉效果。采用砂箱法的時(shí)候，張放的速度和力度應(yīng)該保持一致。在單根鋼筋進(jìn)行張放時(shí)，可以采用擰松螺母法按照由外及里的方向，將力筋松到位。慎重采用切割法進(jìn)行張拉，需要根據(jù)不同的部位的不同需要選擇合適的方法張拉，注意張拉過程中容易出現(xiàn)的問題，設(shè)計(jì)師應(yīng)該確保實(shí)施過程中的工藝符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在梁端布筋設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮張拉造成局部應(yīng)力的幾種問題，適當(dāng)增加橫向分別鋼筋的數(shù)量，保證錨固端在利用時(shí)是應(yīng)該符合混凝土的設(shè)計(jì)要求和尺寸要求[5]。預(yù)應(yīng)力筋的張拉施工順序必須嚴(yán)格按照施工方案實(shí)施操作，根據(jù)設(shè)計(jì)師的基本要求，規(guī)范操作方法，對于實(shí)施張拉的方式和力度都應(yīng)該采用合適的級(jí)配，只有遵守施工規(guī)定才能有效解決路橋中產(chǎn)生的問題。

4 結(jié)束語

預(yù)應(yīng)力技術(shù)是一項(xiàng)提高路橋施工質(zhì)量的技術(shù)，在實(shí)施過程中應(yīng)該保證操作工藝符合設(shè)計(jì)要求的方案，對各個(gè)環(huán)節(jié)的施工實(shí)施監(jiān)管，保證符合科學(xué)施工方案。對于預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用能夠延長路橋使用壽命，使工程質(zhì)量、耐久性和安全性提高的關(guān)鍵性措施，所以對于施工人員的專業(yè)素質(zhì)需要進(jìn)行嚴(yán)格的考核，才能在施工過程中減少人為差錯(cuò)對施工質(zhì)量造成影響。

[1]黃玉坤.預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于路橋施工中的分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2014，01（24）：456.

[2]安海明.預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2014，23（6）：163～164.

[3]趙德榮.預(yù)應(yīng)力加固法在路橋施工中的應(yīng)用分析[J].民營科技，2014，02 （11）：188.

[4]林澤雄.預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)在路橋施工中的技術(shù)要點(diǎn)分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2014，05（16）：393.

[5]解廷權(quán).路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用探討[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013，03（12）：11～12.

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2015-1-20