橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用探析

中交路橋華南工程有限公司 廣東中山

摘要：預(yù)應(yīng)力技術(shù)從興起到至今的廣泛應(yīng)用，從理論研究到工程實(shí)踐，其發(fā)展的技術(shù)也較為成熟。預(yù)應(yīng)力的獨(dú)特的優(yōu)越性能，使其在我國(guó)橋梁的工程建設(shè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。本文對(duì)橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，并提出預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的質(zhì)量控制要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：橋梁施工；預(yù)應(yīng)力技術(shù)；應(yīng)用；質(zhì)量控制

隨著我國(guó)道路事業(yè)的不斷發(fā)展，關(guān)于橋梁的施工工藝越來越先進(jìn)也越來越成熟，隨之，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用也越來越多。

1.預(yù)應(yīng)力體系在公路橋梁中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

橋梁工程中，通常使用的預(yù)應(yīng)力體系的頂板縱向鋼束采用的均是平豎彎曲相結(jié)合的空間曲線，基本上都集中錨固在腹板頂部承托上，底板鋼束則會(huì)盡可能靠近齒板處錨固。采用這種布局的優(yōu)點(diǎn)是：a）頂板束錨固在承托中，因此不需設(shè)置復(fù)雜的齒板構(gòu)造，結(jié)構(gòu)相對(duì)來說簡(jiǎn)單，而且還可以完全由受力需要來控制箱梁尺寸的設(shè)計(jì)。b）使預(yù)應(yīng)力具有最大力臂，可以較大限度地發(fā)揮力學(xué)效應(yīng)，而且也由于布束接近腹板，預(yù)應(yīng)力以較短的傳力路線分布在全截面上，使各方面受力均勻，能承受較強(qiáng)的載荷。c）頂、底板鋼束在平面上按照同樣的S線型錨固于設(shè)計(jì)位置上，這樣的結(jié)構(gòu)可以起到消除集中錨固點(diǎn)產(chǎn)生的橫向力作用。

2.預(yù)應(yīng)力技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1預(yù)應(yīng)力混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

路橋工程施工過程中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用，非常重要的一點(diǎn)就是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其標(biāo)準(zhǔn)在于滿足路橋施工的實(shí)際需求，并在嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)規(guī)范之要求下，對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。一般而言，在對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮到該結(jié)構(gòu)的承載能力及實(shí)際使用情況。在預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用過程中，尤其是施工階段的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算和材料應(yīng)力驗(yàn)算一定要非常的準(zhǔn)確，這是對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。實(shí)踐中，為確保橋梁施工中的混凝土結(jié)構(gòu)變形不會(huì)影響到路橋的使用及外觀美感，應(yīng)當(dāng)首先設(shè)計(jì)和驗(yàn)算混凝土結(jié)構(gòu)的支撐能力與安全度；同時(shí)，在實(shí)際施工過程中，混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力絕對(duì)不能超過可操作范圍，只有這樣才能有效的控制施工階段的預(yù)應(yīng)力技術(shù)，才能確保預(yù)應(yīng)力技術(shù)的有效應(yīng)用，這正是我們?yōu)楹我Ｕ下窐虻氖┕ぴO(shè)計(jì)之目的。除以上外，還需要注意預(yù)應(yīng)力混凝土施工設(shè)計(jì)和技術(shù)應(yīng)用過程中，一定要嚴(yán)格控制其撓度值，絕不能超出規(guī)定的操作范圍。

2.2選擇預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工的錨具

預(yù)應(yīng)力技術(shù)分為兩種類型：先張法、后張法。機(jī)械錨固和摩阻錨固是預(yù)應(yīng)力技術(shù)后張法中通常所使用的錨具，預(yù)應(yīng)力鋼材端部主要使用機(jī)械錨固類的錨具，利用機(jī)械進(jìn)行加工，使其成為具備工作條件的錨固。因其具有方便連接和應(yīng)力損失小等特點(diǎn)，預(yù)應(yīng)力沒有灌漿之前可以進(jìn)行重復(fù)張扣或放松等操作。

2.3橋梁加固工程中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

橋梁工程施工過程中，通常需要采取一系列的加固作業(yè)，可有效提高橋梁承載能力，對(duì)有效改善橋梁工程項(xiàng)目的實(shí)用性效果也較為明顯。從實(shí)踐來看，當(dāng)前國(guó)內(nèi)橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)施工中所采用的加固作業(yè)措施主要是橋體加固外預(yù)應(yīng)力、加固橋面補(bǔ)強(qiáng)層等，同時(shí)還包括對(duì)橋面結(jié)構(gòu)受力體系的改進(jìn)與完善。橋梁工程施工過程中，建議將預(yù)應(yīng)力施加于構(gòu)件之上，這樣就可以保證受拉點(diǎn)具有一定的強(qiáng)度拉應(yīng)力，對(duì)于有效減小預(yù)應(yīng)力初彎矩拉應(yīng)變量、增加構(gòu)件自身的承載力，效果非常的明顯。

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

碳纖維具備強(qiáng)度高、施工簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，正是得益于碳纖維以上優(yōu)點(diǎn)，其被廣泛應(yīng)用于橋梁工程施工建設(shè)中。碳纖維盈利與否的關(guān)鍵在于砼應(yīng)變?cè)隽浚错艖?yīng)變?cè)隽窟^大，碳纖維構(gòu)件較小成分將會(huì)受到損壞，且碳纖維高強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)也受到遏制而無法正常發(fā)揮。綜上，要有效克服上述問題，可行的辦法為碳纖維片材粘貼與預(yù)應(yīng)力施加同時(shí)進(jìn)行，這樣一來，碳纖維片材具備初始拉應(yīng)力，從而其應(yīng)力也將大大增加，且也有效規(guī)避了砼應(yīng)變?cè)隽窟^大對(duì)碳纖維應(yīng)力較小構(gòu)件的破壞作用，及碳纖維強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)也得到了最大化發(fā)揮。

2.5注意孔道疏通

堵管主要表現(xiàn)為通孔器無法貫穿索孔，或混凝土澆筑前內(nèi)置預(yù)應(yīng)力筋無法拉動(dòng)等，造成堵管的主要原因可能是波紋管的結(jié)構(gòu)脫落導(dǎo)致漏漿或者是在混凝土澆筑時(shí)對(duì)波紋管產(chǎn)生踩踏或擠壓式的破壞。對(duì)于堵管問題的預(yù)防可以通過以下幾個(gè)方面：保證波紋管管材的剛度；保證管材連接部位的連接質(zhì)量；另外在混凝土施工完畢后，初凝前使用通孔器對(duì)孔道進(jìn)行疏通，如出現(xiàn)堵管現(xiàn)象，可立即對(duì)堵塞部位進(jìn)行修復(fù)疏通。

2.6防治預(yù)應(yīng)力構(gòu)件張拉前的裂縫

裂縫問題的防治可以有效的提高橋梁工程施工的質(zhì)量。預(yù)應(yīng)力構(gòu)件出現(xiàn)張拉前的裂縫常由溫差或預(yù)應(yīng)力構(gòu)件大的收縮引起，外部荷載的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致鋼筋砼結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫。在預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的表面經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)張拉前裂縫的問題，特別是在預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的箍筋位置，或是構(gòu)件的側(cè)面或是頂面。橋梁施工過程中對(duì)構(gòu)件內(nèi)外的溫度差進(jìn)行有效的控制，可以有效的避免因溫差過大而引起的裂縫問題。采取科學(xué)合理的措施避免因構(gòu)件熱脹冷縮的現(xiàn)象引起裂縫。

2.7多跨連續(xù)梁施工中的應(yīng)用

無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝作為當(dāng)前混凝土施工技術(shù)中的重要形式，其施工方式和施工措施的完善為當(dāng)前橋梁施工技術(shù)的提高奠定了基礎(chǔ)。從結(jié)構(gòu)層面上來看，多跨連續(xù)墻在施工的過程中主要分為正彎矩區(qū)和負(fù)彎矩區(qū)兩種形式。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)已成為當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)中的主要形式，在使用拉應(yīng)力的過程中首先要選擇跨中的為正彎矩，存在支座的為負(fù)彎矩。結(jié)合多款連續(xù)梁中需要承擔(dān)的各種荷載力來設(shè)計(jì)對(duì)預(yù)應(yīng)力的抵銷模式，保證推遲裂縫的出現(xiàn)和限制裂縫發(fā)展的施工原理和施工工藝的存在，為混凝土強(qiáng)度和剛度的提高奠定了基礎(chǔ)。當(dāng)多跨連續(xù)梁的抗剪承載能力和抗彎承載能力在應(yīng)用的過程中難以滿足施工建設(shè)要求的時(shí)候，就必須采用合理的方式對(duì)地基進(jìn)行加固，確保橋梁結(jié)構(gòu)的荷載承受能力。

3 橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1 扁錨以及連接器的應(yīng)用

在結(jié)構(gòu)的界面尺寸受到限制下可采用扁錨，但扁錨在進(jìn)行張拉時(shí)需要逐根進(jìn)行，整體張拉由于技術(shù)不成熟容易造成鋼絞線的受力不均。而且扁錨一般使用的為扁波紋管留孔，但是扁空內(nèi)的空間較小，磨阻大會(huì)影響最終的張拉效果，另外由于孔道扁而增加壓漿的難度。所以，在實(shí)際施工中，應(yīng)盡量避免采用扁錨。

3.2 壓漿堵管

堵管是使用通孔器對(duì)索孔進(jìn)行檢查時(shí)內(nèi)部堵塞，或是在混凝土施工前內(nèi)置的預(yù)應(yīng)力索無法拉動(dòng)的情況，導(dǎo)致這一問題出現(xiàn)的原因一般是由于波紋管接頭脫節(jié)漏漿或者在施工中遭到踩踏、擠壓等造成的管體破裂，對(duì)這一問題的預(yù)防是應(yīng)保證索管有足夠的剛度，在管連接部位保證一定的接管長(zhǎng)度，并對(duì)接頭位置使用膠帶封閉嚴(yán)，在混凝土初凝前應(yīng)使用通孔器進(jìn)行拉動(dòng)，防止堵塞，如果在澆筑中發(fā)現(xiàn)堵孔現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)對(duì)該位置進(jìn)行修復(fù)疏通。

結(jié)語

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用是十分必要的，它促進(jìn)了我國(guó)的橋梁建設(shè)工程，提高了工程質(zhì)量，方便了人們的出行，也加強(qiáng)了各地區(qū)之間的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系，為地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了較大的推動(dòng)作用。隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的廣泛應(yīng)用，工程對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的要求也越來越高。在今后的橋梁施工中，應(yīng)積極采取相應(yīng)的防護(hù)措施，避免出現(xiàn)施工錯(cuò)誤，注重總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，提高施工人員的技術(shù)水平，從而提高橋梁建設(shè)工程的質(zhì)量。

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