公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)研究

謝飛

【摘 要】近年來(lái)，我國(guó)對(duì)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(shí)間的優(yōu)勢(shì)，在公路橋梁建設(shè)方面得到廣泛的應(yīng)用，并在隨后的時(shí)間里獲得了快速的發(fā)展，現(xiàn)今早已發(fā)展為了公路橋梁施工的重要技術(shù)之一。由于人們對(duì)公路橋梁各方面的要求越來(lái)越高，如舒適性、安全性等，所以必須要增強(qiáng)公路橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，對(duì)公路橋梁建設(shè)過(guò)程中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工工藝進(jìn)行研究和控制具有非常重要的意義。

【關(guān)鍵詞】公路橋梁；預(yù)應(yīng)力技術(shù)；應(yīng)用

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

我國(guó)公路橋梁施工中主要面臨的問(wèn)題就是混凝土在澆筑過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)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(shí)就會(huì)對(duì)后期預(yù)應(yīng)力鋼絞線的貫穿問(wèn)題受到一定的影響。當(dāng)出現(xiàn)鋼絞線實(shí)際伸長(zhǎng)值與預(yù)計(jì)數(shù)值有較大區(qū)別時(shí)就會(huì)對(duì)施工建設(shè)產(chǎn)生困擾，延長(zhǎng)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(méi)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(guò)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(guò)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(wèn)題，都容易發(fā)生漏漿堵管現(xiàn)象的出現(xiàn)。

二、道路橋梁工程中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

作為一種現(xiàn)代施工技術(shù)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在很多施工建設(shè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，特別是在道路橋梁的施工中有著非常重要的作用。預(yù)應(yīng)力也就是一個(gè)預(yù)先產(chǎn)生的力，對(duì)于一些常規(guī)建筑結(jié)構(gòu)或者機(jī)械結(jié)構(gòu)，我們?yōu)榱四芗訌?qiáng)其剛性，可以事先給它施加一個(gè)與之日后所受作用相應(yīng)的力，這樣就可以增強(qiáng)其彈性，從而起到一個(gè)降低因自身震動(dòng)和受外壓導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形問(wèn)題的作用，也就是在結(jié)構(gòu)受外力之前先施加一定壓力，提高其適應(yīng)性能。通過(guò)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)或機(jī)械結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力，可以有效改善其結(jié)構(gòu)的使用性能，并提高其原本抗性。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用原理，也就是在道路橋梁的主要受力機(jī)構(gòu)受到外力作用之前，對(duì)其受力部位和受力部件進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的施加工作，從而提高路橋受力部件的剛度和韌性，這樣就能減少因外力而引起的拉應(yīng)力，通過(guò)利用預(yù)應(yīng)力混凝土的抗壓能力，就可以很好地彌補(bǔ)混凝土部件本身在強(qiáng)度和韌性上的不足，達(dá)到提高路橋整體承載力的效果。

三、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁建設(shè)中的應(yīng)用

（一）受彎構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的運(yùn)用

普通混凝土的受拉及受彎力量不強(qiáng)。所以，想改變其彎拉性能，必定要借助預(yù)應(yīng)力技術(shù)。唯有如此，方能彰顯其受壓性能的優(yōu)點(diǎn)，它在抗彎拉性能上的缺陷才可以得到彌補(bǔ)。

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

一般來(lái)說(shuō)，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(duì)于跨中的部位，橋梁會(huì)擔(dān)承正彎矩作用，也就是橋梁的下側(cè)部位有拉力；而對(duì)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(duì)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(duì)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)。

（三）公路橋梁鋼筋混凝土構(gòu)件里，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的運(yùn)用

橋梁結(jié)構(gòu)受力相當(dāng)繁雜，混凝土構(gòu)件不僅能受到受剪應(yīng)力和拉應(yīng)力的共同作用，還有壓應(yīng)力的作用，這要求混凝土構(gòu)件的質(zhì)量要高。給受拉部分的混凝土施加適當(dāng)壓力作用，在鋼筋混凝土構(gòu)件中對(duì)鋼筋區(qū)域施加受拉。這樣的話，當(dāng)混凝土構(gòu)件受到拉應(yīng)力作用時(shí)，就定能先抵消了之前受到的預(yù)加應(yīng)力作用，從而減弱了混凝土構(gòu)件的拉應(yīng)力作用。只要它受到的拉應(yīng)力不大，就不會(huì)毀壞混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，使它出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫。這反映出預(yù)應(yīng)力技術(shù)在鋼筋混凝土構(gòu)件中的應(yīng)用原理。

（四）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(huì)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(zhǎng)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(huì)遇到車(chē)載活長(zhǎng)期超載的情況，另外溫度應(yīng)力對(duì)其會(huì)產(chǎn)生徐變影響。因此，后期對(duì)混凝土路面預(yù)應(yīng)力處理要從多環(huán)節(jié)來(lái)考慮，借助運(yùn)用縱向預(yù)應(yīng)力來(lái)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(duì)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(huì)更有難度。

四、公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工工藝

（一）預(yù)應(yīng)力筋的下料及處理工藝

在完成預(yù)應(yīng)力張拉施工后，需要對(duì)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行固定，首先要對(duì)鋼管、錨墊板進(jìn)行灌漿處理，下料過(guò)程中應(yīng)清洗鋼絞線（處于粘結(jié)段部位），確保鋼絞線表面不存在油脂層或聚乙烯層。在施工前還要提前對(duì)鋼絞線在穿束時(shí)的下垂現(xiàn)象進(jìn)行充分的考慮，提高對(duì)張拉伸長(zhǎng)因素的重視，把握好粘結(jié)段的位置及長(zhǎng)度，進(jìn)而確保粘結(jié)力在兩端粘結(jié)段無(wú)明顯差異。

（二）錨固及錨具處理工藝

錨固和錨具處理是預(yù)應(yīng)力公路橋梁施工的重要施工工藝，鋼絞線位置的確定由跨中轉(zhuǎn)向橫肋、墩頂導(dǎo)向槽和錨固端部橫梁施工決定，其中前兩項(xiàng)施工容易出現(xiàn)偏折的問(wèn)題，而等效均布荷載則根據(jù)張拉應(yīng)力、索形確定。所以必須要準(zhǔn)確完成錨固端部橫梁錨墊板的安裝工作，要參考施工設(shè)計(jì)規(guī)劃，確定錨墊板方向和位置，并利用定位螺栓將其在鋼筋網(wǎng)上固定。為了避免錨墊板的注漿孔被混凝土封堵，應(yīng)先采取必要的預(yù)防措施，為施工的順利進(jìn)行提供保障。

（三）預(yù)應(yīng)力筋張拉工藝

高應(yīng)力張拉、預(yù)緊張拉是預(yù)應(yīng)力筋張拉過(guò)程中的兩個(gè)重要步驟，為了降低鋼絞線發(fā)生纏繞現(xiàn)象的幾率，可以通過(guò)編號(hào)的方法，對(duì)鋼絞線的位置分別進(jìn)行確定，同時(shí)還要注意在張拉過(guò)程中避免出現(xiàn)內(nèi)部鋼束纏繞的情況。預(yù)應(yīng)力鋼絞線的張拉效果同預(yù)緊張拉有很大的關(guān)系，在預(yù)緊張拉過(guò)程中必須要保證鋼絞線兩端的對(duì)稱性，從而降低鋼絞線下垂、過(guò)長(zhǎng)等因素的干擾，使鋼絞線兩端粘結(jié)長(zhǎng)度保持一致。預(yù)應(yīng)力筋張拉工藝一方面要確保鋼絞線位置的正確性，另一方面還要預(yù)防鋼絞線纏繞現(xiàn)象的發(fā)生，使鋼絞線保持繃緊的狀態(tài)。因此一定要控制好預(yù)緊力，合理的掌握好力度的大小，通常應(yīng)將預(yù)緊張拉力定為設(shè)計(jì)張拉力的15%。

結(jié)束預(yù)緊張拉操作后應(yīng)避免馬上進(jìn)行高應(yīng)力張拉工藝，應(yīng)先根據(jù)施工標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真檢查梁體構(gòu)件的排氣孔、灌漿孔及大小等方面是否滿足施工條件，并查看孔道及構(gòu)件中預(yù)埋鐵位置的準(zhǔn)確性，保證孔道的通暢，分階段、分層次、持續(xù)、不間斷逐步完成混凝土的澆筑工作，消除影響張拉后鋼絞線不合格的因素。

（四）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(gè)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(shí)，對(duì)波紋管管道接口處的影響較大，經(jīng)常引發(fā)破損問(wèn)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(guò)程中容易出現(xiàn)纏絞的問(wèn)題，要先在清潔的地面上對(duì)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(guò)程中發(fā)生堵塞，則要停止施工，把混凝土層面鑿開(kāi)后，將雜物從管道中清除，使管道保持通暢，再繼續(xù)施工。

（五）壓漿工藝

應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行橋梁施工時(shí)，通常采取局部粘接的途徑對(duì)橫梁進(jìn)行體外索錨固定，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，確保粘結(jié)力符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。通常在確保壓漿密實(shí)的基礎(chǔ)上，要使粘結(jié)力達(dá)到錨固條件，就必須要保證粘結(jié)力同設(shè)計(jì)張力之比為1：1.08。由此可見(jiàn)預(yù)應(yīng)力橋梁中壓漿環(huán)節(jié)的重要性，在進(jìn)行壓漿施工前，要先完成模型檢驗(yàn)工作，檢測(cè)壓漿機(jī)的性能。確保在24小時(shí)之內(nèi)完成張拉封錨基壓漿，借助手動(dòng)壓漿機(jī)進(jìn)行穩(wěn)定、適度的壓漿操作，如果遇到突發(fā)狀況時(shí)，不要立即觸碰錨具，要針對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行處理。

結(jié)語(yǔ)：

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁中的應(yīng)用，對(duì)于現(xiàn)代橋梁的建設(shè)有著十分重大意義，其不僅僅具有良好的特性，在成本方面也較傳統(tǒng)施工技術(shù)更低，具有許多優(yōu)點(diǎn)。但是在施工中需要做好工程質(zhì)量控制，并可能會(huì)出現(xiàn)許多問(wèn)題，需要解決，上述只是選取了其中一部分常見(jiàn)的問(wèn)題，施工人員在工程的建設(shè)過(guò)程中應(yīng)實(shí)時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，分析問(wèn)題出現(xiàn)的根本原因，結(jié)合工程的具體情況分析總結(jié)問(wèn)題出現(xiàn)的原因，及時(shí)妥善解決，才能從真正意義上做到控制工程質(zhì)量，將預(yù)應(yīng)力技術(shù)的優(yōu)勢(shì)充分的在公路橋梁的施工工藝中。

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