淺析橋梁預(yù)應(yīng)力工程的施工技術(shù)

【摘 要】文章首先闡述了梁預(yù)施工質(zhì)量控制內(nèi)容及影響因素，然后分析了梁預(yù)施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)存在的問(wèn)題，最后對(duì)梁預(yù)施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

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

一、前言

我國(guó)梁預(yù)工程雖然取得了不錯(cuò)的發(fā)展，但依然存在一些問(wèn)題和不足需要改進(jìn)，在建設(shè)社會(huì)主義和諧社會(huì)的新時(shí)期，加強(qiáng)對(duì)梁預(yù)施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用的把控，對(duì)確保梁預(yù)施工質(zhì)量有著重要意義。

二、梁預(yù)施工質(zhì)量控制內(nèi)容及影響因素

預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的施工控制包括結(jié)構(gòu)變形控制、結(jié)構(gòu)應(yīng)力控制和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性控制。線(xiàn)形控制就是嚴(yán)格控制每一節(jié)段的豎向撓度及其橫向位移，保證成橋后的線(xiàn)形趨于設(shè)計(jì)線(xiàn)形；內(nèi)力控制則是控制主梁在施工過(guò)程中以及成橋后的應(yīng)力，尤其是合龍時(shí)的控制，使其不致過(guò)大而偏于不安全，并符合設(shè)計(jì)要求；橋梁的穩(wěn)定性不僅包括橋梁的穩(wěn)定計(jì)算，還包括施工各階段結(jié)構(gòu)構(gòu)件的局部和整體穩(wěn)定。

1.預(yù)應(yīng)力材料的質(zhì)量控制

嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)，采用信譽(yù)好質(zhì)量好的廠(chǎng)家產(chǎn)品。產(chǎn)品要有出廠(chǎng)合格證，質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告，對(duì)到場(chǎng)材料進(jìn)行檢驗(yàn)，其強(qiáng)度、剛度、嚴(yán)密性及螺旋壓接縫咬合牢度等各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)方可使用，加強(qiáng)對(duì)波紋管的保護(hù)減少對(duì)其損傷。在普通鋼筋骨架成型后再鋪設(shè)波紋管，用振搗棒振搗混凝土?xí)r，要避開(kāi)波紋管，波紋管接頭。用大一號(hào)規(guī)格的波紋管作套管，套管長(zhǎng)20-30cm.管道接頭在套管內(nèi)要對(duì)口、居中。兩端的環(huán)向縫隙用膠帶封閉嚴(yán)密。

2.預(yù)應(yīng)力張拉前的準(zhǔn)備工作

對(duì)鋼絞線(xiàn)施加預(yù)應(yīng)力之前，應(yīng)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行檢驗(yàn)，外觀尺寸應(yīng)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。張拉時(shí)，構(gòu)件混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)，不應(yīng)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)值的75%。當(dāng)塊體拼裝構(gòu)件的豎縫采用砂漿接縫時(shí)，砂漿強(qiáng)度不低于15Mpa。對(duì)預(yù)留孔道應(yīng)用通孔器或壓氣、壓水等方法進(jìn)行檢查。端部預(yù)埋鐵板與錨具和墊板接觸的焊渣、毛刺、混凝土殘?jiān)葢?yīng)清除干凈。對(duì)于較長(zhǎng)束，應(yīng)套上穿束器，由引線(xiàn)及牽引設(shè)備從另一端拉出。對(duì)于夾片式錨具，上好的夾片應(yīng)齊平，在張拉前并用鋼管搗實(shí)。預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。鋼筋穿束前，螺絲端桿的絲扣部分應(yīng)用水泥袋紙等包纏2-3層，并用細(xì)鐵絲扎牢；鋼絲束、鋼絞線(xiàn)束、鋼筋束等穿束前，將一端找齊平，順序編號(hào)。對(duì)于較長(zhǎng)束，應(yīng)套上穿束器，由引線(xiàn)及牽引設(shè)備從另一端拉出。對(duì)于夾片式錨具，上好的夾片應(yīng)齊平，在張拉前并用鋼管搗實(shí)。預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

3.施工控制影響因素

橋梁施工控制的主要目的是使施工實(shí)際狀態(tài)最大限度地與理想設(shè)計(jì)狀態(tài)（線(xiàn)性和受力）相吻合。要實(shí)現(xiàn)上述目的，就必須全面了解可能使施工狀態(tài)偏離理論設(shè)計(jì)狀態(tài)的因素，以便施工實(shí)際有效的方法進(jìn)行控制。

（一）、結(jié)構(gòu)參數(shù)

結(jié)構(gòu)參數(shù)是控制中結(jié)構(gòu)施工模擬分析的基本資料，其準(zhǔn)確性直接影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。結(jié)構(gòu)參數(shù)主要包括：結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸、結(jié)構(gòu)材料彈性模量、材料容重、材料熱膨脹系數(shù)、施工荷載和預(yù)應(yīng)力或索力。

（二）、施工工藝

施工控制是為施工服務(wù)的，反過(guò)來(lái)，施工的好壞又直接影響控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。除要求施工工藝必須符合控制要求外，在施工控制中必須計(jì)入施工條件非理想化而帶來(lái)的結(jié)構(gòu)制作、安裝等方面的誤差，使施工狀態(tài)保持在控制之中。

（三）、施工監(jiān)測(cè)

檢測(cè)是橋梁施工監(jiān)控的最重要手段之一。檢測(cè)包括應(yīng)力檢測(cè)、變形監(jiān)測(cè)。因測(cè)量?jī)x器、儀器安裝，測(cè)量方法數(shù)據(jù)采集、環(huán)境情況等存在誤差，所以施工監(jiān)測(cè)會(huì)存在誤差。

三、梁預(yù)施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)存在的問(wèn)題

1.預(yù)應(yīng)力鋼筋管道堵塞

由于在混凝土澆筑過(guò)程中野蠻作業(yè)或未做好及時(shí)的保護(hù)跟進(jìn)工作，都有可能導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筋管道出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象，從而致使穿預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)無(wú)法順利通過(guò)，或者是影響張拉的效果，即張拉時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋的實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論計(jì)算值有很大的出入，從而給路橋施工的成本和工期等方面都造成很大的麻煩。

2.張拉控制不嚴(yán)謹(jǐn)

由于預(yù)應(yīng)力技術(shù)起步較晚，目前我國(guó)梁預(yù)預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程中的不規(guī)范行為相對(duì)較為嚴(yán)重，尤其是張拉控制不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)默F(xiàn)象最為普遍。許多工程采用1.5級(jí)油壓進(jìn)行張拉力的計(jì)量，導(dǎo)致誤差較大，甚至有的工程還未對(duì)千斤頂進(jìn)行計(jì)量標(biāo)定就投入張拉的使用中，另外很多張拉人員都未經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)，臨時(shí)充當(dāng)先鋒，以致于出現(xiàn)張拉力失控甚至張拉力忽高忽低的情況。特別是進(jìn)行多束張拉時(shí)，由于張拉控制不嚴(yán)謹(jǐn)，每束張拉力都不同，往往會(huì)對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很惡劣的影響。

3.張拉前出現(xiàn)裂縫鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

由于其自身的干縮和溫差等原因，容易出現(xiàn)裂縫，尤其是在梁預(yù)的大型預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件中，往往在張拉前就已經(jīng)出現(xiàn)裂縫，從而使得預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用沒(méi)能實(shí)現(xiàn)其抗裂的效果。這類(lèi)在張拉前產(chǎn)生的裂縫一般分布不均，且寬度較細(xì)，多出現(xiàn)在表面并與短邊平行。

4.收縮徐變過(guò)大

在梁預(yù)中的預(yù)應(yīng)力混凝土路面施工過(guò)程中，由于混凝土路面的收縮和徐變過(guò)大而引起的預(yù)應(yīng)力損失通常都對(duì)工程的質(zhì)量產(chǎn)生極其惡劣的后果。

四、梁預(yù)施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用

1.預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁受彎構(gòu)件中的應(yīng)用

碳纖維憑借其較高的強(qiáng)度及簡(jiǎn)單的施工工藝，成為梁預(yù)常用的加固材料，采用碳纖維片材對(duì)鋼筋混凝土梁預(yù)受彎構(gòu)件的加固工程中得到了廣泛的應(yīng)用。因此要使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)防止受壓區(qū)混凝土的壓應(yīng)變達(dá)到混凝土極限壓應(yīng)變，提高受彎構(gòu)件的極限承載力和極限拉應(yīng)變，增加梁預(yù)的承載力。

2.預(yù)應(yīng)力技術(shù)在梁預(yù)加固施工中的應(yīng)用

梁預(yù)加固工程通常就是通過(guò)對(duì)構(gòu)件強(qiáng)度的補(bǔ)強(qiáng)和對(duì)結(jié)構(gòu)性能的提高來(lái)維持或者提高當(dāng)前使用梁預(yù)的承載力，延長(zhǎng)橋梁的實(shí)際使用壽命，滿(mǎn)足我國(guó)日益增長(zhǎng)的現(xiàn)代交通運(yùn)輸要求。為了減小在加固施工時(shí)混凝土的初始應(yīng)變值，可以考慮預(yù)先對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力，使構(gòu)件的受壓區(qū)預(yù)先產(chǎn)生拉應(yīng)力，受拉區(qū)預(yù)先產(chǎn)生壓應(yīng)力，從而減小構(gòu)件在初始彎矩作用下的壓應(yīng)變及拉應(yīng)變，增大構(gòu)件達(dá)到極限承載力時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)變?cè)隽恳约凹庸啼摻顣r(shí)的應(yīng)力，充分利用加固鋼筋的強(qiáng)度。

3.預(yù)應(yīng)力技術(shù)在鋼筋混凝土多跨連續(xù)梁預(yù)中的應(yīng)用

從受力上分析，多跨連續(xù)梁橋有正彎矩區(qū)和負(fù)彎矩區(qū)兩種受力區(qū)，支座處一般為負(fù)彎矩，跨中處則多為正彎矩。當(dāng)連續(xù)梁橋的極限抗彎承載力和極限抗剪承載力不滿(mǎn)足使用要求時(shí)，則需要考慮使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)其進(jìn)行加固處理。而橋梁跨中正彎矩區(qū)極限抗彎承載力不滿(mǎn)足使用要求時(shí)也可采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)加固，可以使用施工相對(duì)容易的粘貼碳纖維的方法對(duì)薄弱部位進(jìn)行加固。

4.預(yù)應(yīng)力技術(shù)在避免橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫中應(yīng)用

混凝土裂縫是梁預(yù)常見(jiàn)的病害，特別是跨?？绾哟髽虻却笮土侯A(yù)的施工更是經(jīng)常出現(xiàn)混凝土裂縫，嚴(yán)重影響橋梁的整體強(qiáng)度和剛度。目前，國(guó)內(nèi)將預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用到鋼筋混凝土當(dāng)中的施工實(shí)例已有很多，能夠有效地避免混凝土出現(xiàn)裂縫，并取得了顯著的效果。

5.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

混凝土裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的防不勝防的質(zhì)量通病，特別是在梁預(yù)中的大型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件當(dāng)中，更是極其容易出現(xiàn)裂縫。而在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，可以避免結(jié)構(gòu)和構(gòu)件過(guò)早出現(xiàn)裂縫的情況，效果十分明顯。具體應(yīng)用就是在梁預(yù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的加載或者使用之前，給其受拉區(qū)的混凝土預(yù)先施加壓力，即是在其混凝土的受拉區(qū)內(nèi)進(jìn)行鋼筋的張拉，然后通過(guò)鋼筋自身的回縮力，使得混凝土受拉區(qū)預(yù)先受到鋼筋給其施加的壓力。由于這個(gè)時(shí)候的混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在受到外荷載施加的拉力時(shí)，必須要先抵消受拉區(qū)混凝土當(dāng)中的預(yù)壓力，然后才能使混凝土受到拉力，這樣就非常有效地限制了混凝土的伸長(zhǎng)，以此來(lái)達(dá)到延緩甚至不出現(xiàn)裂縫的目的。

五、結(jié)束語(yǔ)

隨著梁預(yù)施工管理體制的不斷完善，梁預(yù)施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用將會(huì)得到更多管理者的重視，在構(gòu)建和諧社會(huì)的背景下，梁預(yù)施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用將會(huì)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

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