公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)分析

孔祥雷

摘 要：隨著時代的發(fā)展，我國橋梁建設(shè)行業(yè)也處于快速發(fā)展狀態(tài)中，公路橋梁施工是我國基礎(chǔ)性建設(shè)，是國家發(fā)展不可或缺的硬件設(shè)施。公路橋梁施工過程中會牽扯到各方面的知識，而預(yù)應(yīng)力技術(shù)的質(zhì)量將會直接決定整個公路橋梁建設(shè)項目的可靠性和安全性，是公路橋梁施工質(zhì)量的決定性指標。接下來筆者將結(jié)合自身的經(jīng)驗與調(diào)查走訪結(jié)果，基于預(yù)應(yīng)力的內(nèi)容特點，詳細論述公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的相關(guān)問題。

關(guān)鍵詞：公路橋梁施工；預(yù)應(yīng)力技術(shù)

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）24-0153-02

時代的發(fā)展，社會的需要，人們對建筑工程項目的要求越來越高，現(xiàn)階段，隨著我國發(fā)展速度越來越快，公路橋梁施工工程的數(shù)量也逐漸增加，它作為國家基礎(chǔ)建設(shè)項目之一，其施工質(zhì)量十分重要，一旦質(zhì)量問題超過標準尺度，將會對后期的使用安全和維護費用產(chǎn)生很大影響。筆者通過走訪調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前我國公路橋梁工程依舊存在參差不齊的問題，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的引入為公路橋梁工程的質(zhì)量提供了一定程度的保障。

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的含義及其作用

在公路橋梁建設(shè)中，利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，建筑單位可以了解整個公路橋梁的承載量和各個部位的承載限度，也是驗收單位的檢驗途徑之一。簡單來說，預(yù)應(yīng)力技術(shù)主要是利用了混凝土模塊的澆筑技術(shù)，提高橋梁中的混凝土結(jié)構(gòu)的承載限度和耐壓力，多個角度都能承受較大的壓力。預(yù)應(yīng)力技術(shù)之所以能夠引入到公路橋梁建設(shè)中，是因為預(yù)應(yīng)力技術(shù)通常是運用在混凝土工程中。

伴隨著國家經(jīng)濟的快速騰飛，公路橋梁作為基礎(chǔ)性建設(shè)項目，數(shù)量會逐漸增多，其質(zhì)量問題關(guān)乎人民生活和社會安定。①引入預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以有效地提高公路橋梁建設(shè)質(zhì)量，提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐受程度；②預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用范圍比較廣泛，除了公路橋梁建設(shè)項目可以使用之外，在邊坡錨固這類小工程中也可以使用；③預(yù)應(yīng)力技術(shù)在很大程度上節(jié)省了建筑材料的消耗，降低建筑成本，在減小整體建筑重量的同時，提高建筑材料的抗壓力，在一定程度上避免發(fā)生橋梁裂縫問題；④在施工過程中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)具有操作安全，施工簡單的優(yōu)點，也正是因為預(yù)應(yīng)力技術(shù)的諸多優(yōu)勢，它才能在建筑工程中快速發(fā)展。

2 公路橋梁工程中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用于鋼筋混凝土箱梁

在應(yīng)用過程中，最重要的依據(jù)就是混凝土的相關(guān)比例設(shè)計，不同程度的混凝土配比可以呈現(xiàn)出不同的特質(zhì)，預(yù)應(yīng)力主要是提高原本的混凝土承載力，從而使混凝土處于高強度性能狀態(tài)，確?；炷恋牧W(xué)指標。所以在施工過程中，管理人員要熟悉設(shè)計圖紙，并且嚴格按照圖紙開展，包括：下料的數(shù)量和鋼筋的焊接等工藝。

2.2 鋼絞線應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力技術(shù)

對于預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用，在應(yīng)用過程中鋼絞線十分重要。在筆者接手的工程中，發(fā)現(xiàn)在公路橋梁施工中使用的大多是鋼絞線，鋼絞線具有重量輕，耐壓力強，承載量大的優(yōu)勢。在預(yù)應(yīng)力技術(shù)中，使用鋼絞線工程的承載量和耐壓力明顯強于使用普通鋼筋和冷拉鋼絲的工程。鋼絞線除了實用性具有優(yōu)勢以外，在經(jīng)濟性上也有重要價值，使用鋼絞線的工程，一般來說可以減少三分之一左右的成本開支，所以無論在經(jīng)濟性還是實用性方面，鋼絞線都具備明顯優(yōu)勢。

2.3 在混凝土空心板中的應(yīng)用

當公路橋梁工程的跨度直徑處于16～25 m范圍時，就容易發(fā)生斷裂現(xiàn)象，面對這個問題，可以利用預(yù)應(yīng)力混凝土空心板當做建材。斷裂現(xiàn)象的概率之所以提高，就是因為在這個范圍內(nèi)，普通建材的承載力會隨著斷裂范圍的增加而減小，空心板恰恰相反，它是隨著范圍的增加而承載力增大。為了增強公路橋梁工程的質(zhì)量，空心板是很好的選擇。不過當跨度直徑超過25 m，鋼性硬度會隨著跨度的增長而減小，所以空心板的使用也是有限度的，跨徑應(yīng)當在25 m之內(nèi)。

2.4 錨具應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力技術(shù)

在使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的過程中，少不了錨具的參與，在選擇錨具時，需要注意兩個重點參考指標：機械錨固和摩阻錨固。這屬于兩種不同類型的預(yù)應(yīng)力錨具，所以在使用之前要根據(jù)不同工程項目的類型來確定錨具，最大程度保證預(yù)應(yīng)力工程的質(zhì)量。

2.5 應(yīng)用于受彎構(gòu)件中

這種應(yīng)用主要是通過粘貼施工碳纖維片材，提高鋼筋混凝土的承載量和耐壓性，筆者認為這種應(yīng)用可以算是一種特殊的加固方式。使用受彎構(gòu)件之前，當原來的加固結(jié)構(gòu)出現(xiàn)部分內(nèi)力時，會促使構(gòu)件碳纖維的變化范圍縮小，建材不具備高強度性能。粘貼了碳纖維片材之后，結(jié)構(gòu)具備了一定程度的初始拉應(yīng)力，這樣可以間接提高碳纖維片材的應(yīng)力，使建材具備高強度性能。這種技術(shù)多應(yīng)用于容易發(fā)生彎曲的構(gòu)件中。

2.6 預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于公路橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中

在公路橋梁建設(shè)過程中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是不可或缺的，針對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點，也可以添加預(yù)應(yīng)力技術(shù)，特別是現(xiàn)階段鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是公路橋梁中出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象最多的部位，所以引入預(yù)應(yīng)力技術(shù)十分必要。這種應(yīng)用的原理就是在開展混凝土施工作業(yè)之前，針對受拉區(qū)的混凝土人工施壓，提高受拉區(qū)混凝土鋼筋的抗壓承載量，在一定程度上規(guī)避鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

2.7 應(yīng)用于加固施工

除了在建筑過程中使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)之外，還可以對已經(jīng)竣工的建筑工程使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，對公路橋梁進行加固，提高構(gòu)件的結(jié)構(gòu)性能，在一定程度上提升已完成的公路橋梁工程的使用壽命。一般來說，針對已完成的公路橋梁工程主要使用粘貼鋼板加固法體、外預(yù)應(yīng)力加固法和橋面補強加固法等。有時也會碰到需要改變施工時混凝土初始應(yīng)變的情況，針對這種問題可以事先對建筑構(gòu)件增加預(yù)應(yīng)力，在構(gòu)件具備了一定程度預(yù)應(yīng)力的條件下，壓應(yīng)變和拉應(yīng)變都會減小，間接提高建筑工程的承載力應(yīng)變增量。

2.8 分析預(yù)應(yīng)力效應(yīng)

在使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的過程中，需要實時把握預(yù)應(yīng)力效應(yīng)的程度，這就需要施工人員不斷統(tǒng)計計算分析，特別是在具體的設(shè)計過程中必須依照具體工程的實際狀況進行分析。這種分析技術(shù)需要建立在對橋梁整體設(shè)計圖紙十分熟悉的基礎(chǔ)上，針對設(shè)計圖紙中存在的鋼筋分布開展具體的承壓量計算。計算結(jié)果就是該橋梁截面的承載量，在施工過程中一旦發(fā)現(xiàn)橋梁出現(xiàn)問題，就需要重新規(guī)劃施工方案，保證預(yù)應(yīng)力技術(shù)使用的有效性！

2.9 預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于混凝土路面

在整個施工過程中，公路橋梁路面的施工質(zhì)量也是衡量整體質(zhì)量的重要指標之一，在筆者接觸的工程中，就發(fā)現(xiàn)我國公路橋梁路面很容易出現(xiàn)裂縫，這種現(xiàn)象基本上遍及了整個公路橋梁建設(shè)，非常普遍。隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)的普及，在路面施工過程中添加預(yù)應(yīng)力技術(shù)，可以有效避免地面出現(xiàn)裂縫問題，其具體作用機制和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工是一樣的，所以前者的具體施工方式可以借鑒。

3 從預(yù)應(yīng)力角度，分析我國公路橋梁建設(shè)中存在的問題

許多從事建筑行業(yè)的人員都知道，我國公路橋梁工程存在許多問題，這些問題都會直接影響橋梁的使用壽命和使用安全，現(xiàn)階段雖然在公路橋梁建設(shè)中引入了預(yù)應(yīng)力技術(shù)，但是在實際操作過程中也沒有達到理想效果，接下來結(jié)合自身的施工經(jīng)驗及走訪調(diào)查結(jié)果，歸納總結(jié)幾點常見的問題。

3.1 預(yù)應(yīng)力張拉的時間問題

在使用預(yù)應(yīng)力的過程中，張拉時間的控制很重要，張拉時間過早或者過晚都會影響預(yù)應(yīng)力施工成效，促使整個工程達不到預(yù)期效果，以我國現(xiàn)在的施工狀況來看，張拉時間的控制成為最主要的問題。現(xiàn)階段，我國許多公路橋梁中的混凝土結(jié)構(gòu)都會使用早強劑，加快結(jié)構(gòu)的干結(jié)速度，縮短工期。雖然這種情況可以提前張拉的時間，但是筆者針對使用了早強劑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進行了調(diào)查后，發(fā)現(xiàn)提前張拉時間對預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)質(zhì)量產(chǎn)生較大影響，反而不利于公路橋梁施工質(zhì)量的控制。

3.2 預(yù)應(yīng)力張拉控制問題

由上述可知，預(yù)應(yīng)力技術(shù)中張拉力很重要，除了張拉時間之外，張拉程度控制也是一個重要問題，它也是直接影響預(yù)應(yīng)力效果的手段之一。特別是我國現(xiàn)在使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)還不成熟的情況下，存在許多不確定因素，時間和張拉參數(shù)屬于重要不確定因素。所以在具體施工中就會出現(xiàn)張拉力過大或過小的問題，間接影響預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量。

3.3 一端張拉工藝

在我國的大型公路橋梁施工工程中，預(yù)應(yīng)力一端張拉工藝屬于較為普遍使用到的工工藝技術(shù)。而此項工藝的普遍使用是為針對性的處理如孔道較長或摩擦力過大等施工常見性的問題。當然，使用一端張拉工藝也存在著一定的弊端，容易出現(xiàn)受力失衡，導(dǎo)致建筑材料的位置發(fā)生定向性偏移。

而想要解決因一端張拉工藝出現(xiàn)的問題，可以考慮使用兩端張拉工藝代替，將一端張拉改為兩端張拉，在兩端同時施相等力的情況下，即可很好的防止受力失衡的問題，建筑材料自然也避免了位置偏移的問題。所以兩端張拉工藝可以有效地避免一端張拉工藝引發(fā)的問題，降低橋梁出現(xiàn)裂縫的概率。

3.4 結(jié)構(gòu)張拉力

按照筆者的工作經(jīng)驗來看，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)張拉力現(xiàn)象主要是因為施工單位操作不規(guī)范，很多施工人員沒有嚴格控制建筑工程中張拉力程度，引發(fā)問題。除此之外，結(jié)構(gòu)張拉力還和操作員工的細心程度、工作態(tài)度和專業(yè)知識有關(guān)，結(jié)構(gòu)張拉力質(zhì)量不過關(guān)同樣會影響整個橋梁的質(zhì)量。

3.5 波紋管堵塞

對于結(jié)構(gòu)張拉力來說，影響因素包括專業(yè)知識和操作習(xí)慣，那么波紋管堵塞的問題就完全是由建筑員工工作態(tài)度引發(fā)的。因為這個問題最主要的原因就是施工人員沒有按照既定的程序操作，影響了波紋管的位置，波紋管兩端的接頭緊密度降低，最終影響整體質(zhì)量。

4 結(jié) 語

公路橋梁施工過程中會牽扯到各個方面的知識，因此在施工時必須全面考量，力求找出最佳方案。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的質(zhì)量將會直接決定整個公路橋梁建設(shè)項目的可靠性和安全性，是公路橋梁施工質(zhì)量的決定性指標。本文基于預(yù)應(yīng)力的內(nèi)容特點，詳細論述了公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的問題，同時結(jié)合經(jīng)驗與實踐研究，提出了針對性較強的解決方案。

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