淺析對公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)研究

【摘 要】作為橋梁工程施工中的一種重要技術(shù)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)具有顯著的優(yōu)勢，在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工作業(yè)過程中，要結(jié)合橋梁施工的實(shí)際情況，綜合考慮多種因素，把握好預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的施工工藝要點(diǎn)，加強(qiáng)對各個工序的控制力度，選取科學(xué)、合理的施工方法，這樣才能使預(yù)應(yīng)力的施工質(zhì)量得到保障，提高橋梁工程質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】公路橋梁；預(yù)應(yīng)力；施工技術(shù)

引言

近年來，我國對公路橋梁投資力度相繼增大，預(yù)應(yīng)力技術(shù)由于具有有效增強(qiáng)構(gòu)件穩(wěn)固性、剛度和推遲裂縫時間的優(yōu)勢，在公路橋梁建設(shè)方面得到廣泛的應(yīng)用，并在隨后的時間里獲得了快速的發(fā)展，現(xiàn)今早已發(fā)展成了公路橋梁施工的重要技術(shù)之一。由于人們對公路橋梁各方面的要求越來越高，如舒適性、安全性等，所以增強(qiáng)公路橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，對公路橋梁建設(shè)過程中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工工藝進(jìn)行的研究和控制具有非常重要的意義。

1、我國公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國公路橋梁施工中主要面臨的問題就是混凝土在澆筑過程中出現(xiàn)的問題，導(dǎo)致波紋管堵塞堵管現(xiàn)象的出現(xiàn)，當(dāng)波紋管出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象時就會對后期預(yù)應(yīng)力鋼絞線的貫穿問題有一定的影響。當(dāng)出現(xiàn)鋼絞線實(shí)際伸長值與預(yù)計(jì)數(shù)值有較大區(qū)別時就會對施工建設(shè)產(chǎn)生困擾，延長施工工期，造成一定的人力耗損情況的出現(xiàn)。使工程成本的投入進(jìn)一步的增多。施工方在施工建設(shè)期間沒有按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工安裝，使波紋管的定位出現(xiàn)一定偏差，這才引起扭曲現(xiàn)象的出現(xiàn)。并且在混凝土澆筑的過程中相關(guān)的工作人員攪拌的混凝土操作不規(guī)范，人為地造成了波紋管出現(xiàn)破裂的現(xiàn)象，使混凝土經(jīng)過裂縫滲透到波紋管中，造成管堵現(xiàn)象。還有就是波紋管自身存在嚴(yán)重的質(zhì)量問題，都容易發(fā)生漏漿堵管現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2、預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的特點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，多應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)，主要是在混凝土結(jié)構(gòu)承受荷載前，預(yù)先對其施加一定的壓力，使其能夠在外荷載作用下時的受拉區(qū)混凝土內(nèi)部，產(chǎn)生相應(yīng)的壓應(yīng)力，從而抵消或者削減外荷載所產(chǎn)生的拉應(yīng)力，使得結(jié)構(gòu)可以在正常使用的情況下，不產(chǎn)生裂縫，或者較晚產(chǎn)生裂縫。從目前的發(fā)展情況看，預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以分為體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)和體內(nèi)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，前者作用于混凝土結(jié)構(gòu)外部，多用于混凝土結(jié)構(gòu)的維護(hù)和加固，后者作用于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部，一般在施工中普遍應(yīng)用。在公路橋梁工程中，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，可以對橋梁材料的性能進(jìn)行全面充分的挖掘，使得橋梁內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，各個組件也可以及早適應(yīng)壓力，從而有效提升橋梁的穩(wěn)定性和剛性。不僅如此，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，可以有效節(jié)約橋梁施工中應(yīng)用的材料，降低施工成本，對于現(xiàn)代公路橋梁的施工而言是非常重要的。

3、預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在公路橋梁中的應(yīng)用

3.1橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對橋梁工程的整體施工質(zhì)量有著直接的影響，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中一定要以橋梁工程要求為切入點(diǎn)，結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，站在整體的角度上進(jìn)行科學(xué)、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先，在施工前要對預(yù)應(yīng)力混凝土的材料應(yīng)力及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算，使橋梁工程在完工后能夠正常投入使用，并具有一定的承載能力；其次，應(yīng)對混凝土橋梁的反拱設(shè)置、混凝土受彎構(gòu)件撓度進(jìn)行充分的考慮，將預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)變形控制在一定范圍內(nèi)，在確保路橋工程質(zhì)量的前提下，使其更加美觀、輕巧；最后，為了使預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的作用得到充分的發(fā)揮，應(yīng)結(jié)合實(shí)際工程標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)法規(guī)制度，采取科學(xué)的手段控制預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉階段的有效應(yīng)力、撓度值、混凝土結(jié)構(gòu)橫截面上拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的最大值

3.2多跨連續(xù)橋梁里，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的運(yùn)用

一般來說，大型的橋梁結(jié)構(gòu)相當(dāng)繁雜，而多跨連續(xù)橋梁結(jié)構(gòu)承受的彎矩作用不一樣。對于跨中的部位，橋梁會擔(dān)承正彎矩作用，也就是橋梁的下側(cè)部位有拉力；而對于支座的部位，它的上側(cè)部位有拉力，也就是擔(dān)承負(fù)彎矩作用。對多數(shù)混凝土構(gòu)造而言，它的受剪性能及抗拉能力是差。因此，對于這種多跨橋梁的工程，要借助預(yù)應(yīng)力技術(shù)加固處理混凝土，加強(qiáng)跨中部分及支座部分的受剪能力還有抗拉性能，才可以使橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定增強(qiáng)。

3.3預(yù)應(yīng)力筋穿索工藝預(yù)應(yīng)力

公路橋梁施工中的一個關(guān)鍵步驟就是預(yù)應(yīng)力筋的穿索工藝，鋼絞線穿入道孔時，對波紋管管道接口處的影響較大，經(jīng)常引發(fā)破損問題，所以要用膠帶將鋼束端頭纏裹住，適當(dāng)?shù)膶⒋┦俣葴p慢，減小沖擊力，完成穿束工作后還要查看管道的完整性。鋼絞線穿線施工的具有較大的難度，鋼絞線在施工過程中容易出現(xiàn)纏絞的問題，要先在清潔的地面上對鋼束進(jìn)行梳理，用電焊機(jī)、固結(jié)磨具將端頭焊接在一起并修平表面，當(dāng)穿線過程中發(fā)生堵塞，則要停止施工，把混凝土層面鑿開后，將雜物從管道中清除，使管道保持通暢，再繼續(xù)施工。

3.4在加固施工中的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力技術(shù)還能對已完成的公路橋梁建筑進(jìn)行加固，使構(gòu)件的結(jié)構(gòu)性能增強(qiáng)，提高已完成的公路橋梁工程的使用壽命。在加固時，通常采用體外預(yù)應(yīng)力加固法、粘貼鋼板加固法和橋面補(bǔ)強(qiáng)加固法等。若需要改變施工時混凝土的初始應(yīng)變，則可以事先對建筑構(gòu)件增加預(yù)應(yīng)力，具備一定程度預(yù)應(yīng)力的構(gòu)件在初彎矩作用下，壓應(yīng)變和拉應(yīng)變都會減小，從而提高了建筑工程的承載力應(yīng)變增量。

3.5壓漿施工工藝

道路橋梁構(gòu)件預(yù)應(yīng)力施工過程中，時常會用到局部粘結(jié)方式，以固定橋梁外鎖錨橫梁，同時保證粘結(jié)力強(qiáng)度滿足工程施工的要求。壓漿施工質(zhì)量關(guān)系到粘結(jié)力的大小，為了滿足工程施工要求，需要在確保壓漿密實(shí)度的基礎(chǔ)上，將粘結(jié)段強(qiáng)度提高為設(shè)計(jì)中對張力規(guī)定強(qiáng)度的108%以上。同時，壓漿施工是預(yù)應(yīng)力橋梁施工中關(guān)鍵的工序之一，一般在正式施工前需要進(jìn)行1∶1的試驗(yàn)，避免返工事件。而壓漿施工時間一般在張拉施工后的一日進(jìn)行，保證壓漿的密實(shí)度、穩(wěn)定度、均勻度等，為橋梁預(yù)應(yīng)力施工提供質(zhì)量保障。

3.6混凝土路面預(yù)應(yīng)力技術(shù)的運(yùn)用

將混凝土加入預(yù)應(yīng)力鋼筋，會給混凝土路面一種約束力。這就使得鋼筋混凝土里骨料同鋼筋粘結(jié)力大為增強(qiáng)，最終使混凝土路面能減緩抑或避免出現(xiàn)縫隙，延長了路面的使用壽命。在目前，這項(xiàng)技術(shù)逐漸走向成熟。預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)之所以推廣是為了避免混凝土構(gòu)件受拉應(yīng)力影響的弱點(diǎn)，使它抗壓性能得以發(fā)揮。然而，混凝土路面會遇到車載活長期超載的情況，另外溫度應(yīng)力對其會產(chǎn)生徐變影響。因此，后期對混凝土路面預(yù)應(yīng)力處理要從多環(huán)節(jié)來考慮，借助運(yùn)用縱向預(yù)應(yīng)力來避免出現(xiàn)橫向裂紋，運(yùn)用橫向預(yù)應(yīng)力避免出現(xiàn)縱向裂紋。我們對此要態(tài)度積極、不斷探索，重點(diǎn)考慮混凝土路面的轉(zhuǎn)彎位，因?yàn)檫@些地方受離心作用力，施加預(yù)應(yīng)力會更有難度。

3.7下料處理工藝

預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在公路橋梁中的應(yīng)用，一般都是采用預(yù)應(yīng)力鋼束的形式，在鋼束預(yù)應(yīng)力張拉結(jié)束前，需要在鋼管和錨墊板中進(jìn)行灌漿，以確保粘結(jié)段的質(zhì)量，對預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行有效固定。不僅如此，在預(yù)應(yīng)力筋下料前，需要對粘結(jié)段部位的鋼絞線進(jìn)行全面清洗，去除表面的油脂層和PE層，保證粘結(jié)的牢固性。對于施工人員而言，必須結(jié)合設(shè)計(jì)要求，對粘結(jié)段的長度和位置進(jìn)行合理控制，避免在施工過程中出現(xiàn)錯位的情況。另外，在對鋼絞線進(jìn)行穿束的過程中，一方面，要對鋼絞線下垂所造成的影響進(jìn)行認(rèn)真分析，另一方面，要充分考慮鋼絞線張拉伸長所帶來的影響，保證預(yù)應(yīng)力筋兩端粘結(jié)段的粘結(jié)力大致處于相同的水平。

結(jié)束語

總而言之，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動下，我國的公路交通運(yùn)輸行業(yè)得到了飛速發(fā)展，公路橋梁的數(shù)量不斷增加，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在公路橋梁中的應(yīng)用也日益廣泛。在實(shí)際施工過程中，施工人員需要加強(qiáng)管理工作，結(jié)合工程的實(shí)際情況，對潛在的問題進(jìn)行及時發(fā)現(xiàn)和解決，消除橋梁工程中存在的質(zhì)量隱患，確保工程的施工質(zhì)量。從目前的應(yīng)用情況看，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)還存在著一定的不足和問題，如施工流程相對復(fù)雜，對于施工技術(shù)要求較高等，因此需要施工人員的重視，不斷提升自身的專業(yè)技能，確保橋梁性能的全面發(fā)揮。

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