預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁工程施工中的應(yīng)用

黃敬文

（甘肅弘德永興建筑安裝工程有限責(zé)任公司，甘肅　定西　748100）

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁工程施工中的應(yīng)用

黃敬文

（甘肅弘德永興建筑安裝工程有限責(zé)任公司，甘肅定西748100）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國(guó)家對(duì)公路橋梁建設(shè)的投資力度加大?，F(xiàn)階段，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工工程中得到了廣泛的應(yīng)用，因其不但能節(jié)省施工材料，而且能有效提升公路橋梁的安全性、可靠性以及舒適性。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，提高施工質(zhì)量和工藝水平能夠推動(dòng)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的新發(fā)展。但是，就當(dāng)前實(shí)際情況而言，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁的應(yīng)用中還存在許多問(wèn)題與不足，橋梁裂變問(wèn)題時(shí)常發(fā)生。本論述將針對(duì)公路橋梁施工過(guò)程中的突出問(wèn)題進(jìn)行分析，在了解施工流程和預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用范圍下，為公路橋梁施工提供保障，發(fā)揮預(yù)應(yīng)力技術(shù)的最大功效。

預(yù)應(yīng)力技術(shù)；公路橋梁工程；施工；鋼絞線

現(xiàn)階段公路橋梁施工過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、自重較輕的優(yōu)勢(shì)，與此同時(shí)在安裝方面安全性能高、具有減小混凝土梁的主拉應(yīng)力和豎向剪力的優(yōu)勢(shì)，并有利于原材料的節(jié)約，符合現(xiàn)代化發(fā)展的理念。我國(guó)在預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用和拓展方面起步較晚，依舊存在橋梁裂縫等一些質(zhì)量隱患，因此，優(yōu)化施工技術(shù)、加強(qiáng)質(zhì)量控制、完善施工系統(tǒng)能夠?yàn)轭A(yù)應(yīng)力技術(shù)提供更好的發(fā)展前景。

1　預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁工程施工中的應(yīng)用領(lǐng)域

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁工程施工中主要分為三大方面的應(yīng)用，即多跨連續(xù)梁施工中的應(yīng)用、受彎構(gòu)件施工中的應(yīng)用以及加工施工中的應(yīng)用。在具體施工中，一般將多跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)可以分為正彎矩區(qū)和負(fù)彎矩區(qū)兩種形式，跨中的常為正彎矩區(qū)，存在支座的則是負(fù)彎矩區(qū)。同時(shí)，當(dāng)施工中抗剪承載能力和抗彎承載能力存在欠缺或不足時(shí)需要通過(guò)預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行加固保障。

受彎構(gòu)件施工技術(shù)由于碳纖維的強(qiáng)度較高，在施工方面的難度較小。即使用碳纖維對(duì)受彎構(gòu)件進(jìn)行加固已經(jīng)成為主要的方式之一。但是，在這個(gè)過(guò)程中由于混凝土具有自身的拉應(yīng)變和壓應(yīng)變，當(dāng)壓力區(qū)內(nèi)的壓應(yīng)力達(dá)到極限的時(shí)候，受彎構(gòu)件的承載能力也將達(dá)到極限。此外，在加工施工中使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠有效地改善結(jié)構(gòu)性能，有利于提高橋梁承載能力，滿(mǎn)足現(xiàn)代交通運(yùn)輸對(duì)公路橋梁施工的要求，延長(zhǎng)使用壽命。

2　預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁工程施工中的應(yīng)用流程

2.1選擇預(yù)應(yīng)力鋼絞線

預(yù)應(yīng)力鋼絞線的選擇有很多，例如：低松弛鋼絞線、矯直回火預(yù)應(yīng)力鋼絲、預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通預(yù)應(yīng)力鋼絞線等。其中松弛鋼絞線具有較好的經(jīng)濟(jì)性能，構(gòu)件美觀、施工便捷，是常用的新生代預(yù)應(yīng)力材料，在高速公路、大型橋梁核電站等領(lǐng)域得到了廣泛的使用。同時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼絞線的使用能夠體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的理念，即能夠節(jié)省超過(guò)1/3的鋼材料，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在具體的選擇過(guò)程中，施工人員要充分考慮鋼絞線性能參數(shù)和鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)。性能參數(shù)主要包括：幾何參數(shù)、松散性、表面狀態(tài)和斷裂荷載等；鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)主要指尺寸公差、延伸率、品種規(guī)格和松弛類(lèi)型等。

2.2選擇預(yù)應(yīng)力錨具

預(yù)應(yīng)力錨具的選擇主要包括機(jī)械錨固和摩阻錨固。機(jī)械錨固以機(jī)械加工的形式出現(xiàn)，能夠在預(yù)應(yīng)力筋材端部形成一個(gè)與錨釘工作相似的高強(qiáng)度鋼絲，其主要特點(diǎn)表現(xiàn)為：在連接過(guò)程中的應(yīng)力損失較輕，操作方便，在灌漿之前可以通過(guò)緊扣和放松兩種形式對(duì)預(yù)應(yīng)力進(jìn)行調(diào)節(jié)。摩阻錨固以契形錨具為主要形式，并形成錨璇。該錨具得到了廣泛的使用，其主要特點(diǎn)表現(xiàn)為噸位較重、穿索方便、變化多，但是在重復(fù)連接和張拉的過(guò)程中預(yù)應(yīng)力損失較大。

2.3設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力體系

預(yù)應(yīng)力體系主要包括XYM和OVM。該體系能夠?qū)㈨敯蹇v向鋼束采用平豎彎曲的形式進(jìn)行結(jié)合，并形成空間曲線。此時(shí)，對(duì)腹板頂部進(jìn)行集中錨固，使低板鋼束與近齒板位置的錨固盡可能地貼合。該體系的運(yùn)用能夠保證最大力臂的預(yù)應(yīng)力，因而體現(xiàn)出了較好的力學(xué)效果，預(yù)應(yīng)力在全截面上完成了較短傳力路線的規(guī)劃。此外，由于頂板束錨定于承托上，在齒板構(gòu)造上不需要太過(guò)復(fù)雜，按照受力情況設(shè)計(jì)箱梁尺寸能夠體現(xiàn)科學(xué)性。最后，在底板和頂板的鋼束設(shè)計(jì)上采用S型的方式，有利于消除錨固點(diǎn)產(chǎn)生的橫向作用力。

2.4分析預(yù)應(yīng)力效應(yīng)

在預(yù)應(yīng)力效應(yīng)分析上通常需要建立鋼束分布圖進(jìn)行假設(shè)，并對(duì)截面的應(yīng)力情況進(jìn)行檢查，當(dāng)無(wú)法滿(mǎn)足施工要求時(shí)須進(jìn)行鋼束分布調(diào)整。因此我們認(rèn)為預(yù)應(yīng)力鋼絞線、錨具選擇和預(yù)應(yīng)力體系設(shè)計(jì)都是有預(yù)應(yīng)力效應(yīng)分析所決定的。而預(yù)應(yīng)力損失也分為兩個(gè)層面，即瞬間損失和后期損失。瞬間損失是指在鋼束錨固固定前和固定過(guò)程中有可能發(fā)生瞬時(shí)的損失，而后期損失主要指混凝土徐變、鋼筋松弛等問(wèn)題。

3　公路橋梁工程中的預(yù)應(yīng)力施工問(wèn)題

在公路橋梁工程的施工環(huán)節(jié)中，預(yù)應(yīng)力會(huì)受到外界的影響而發(fā)生改變，從而引發(fā)施工問(wèn)題。其主要表現(xiàn)包括：在施工過(guò)程中由于波紋管堵塞會(huì)對(duì)預(yù)應(yīng)力造成不良影響、預(yù)應(yīng)力超長(zhǎng)束的張拉技術(shù)和后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的控制不足問(wèn)題。而波紋管堵塞的影響主要是指在施工中預(yù)應(yīng)力鋼絞線難以通過(guò)，其伸長(zhǎng)情況受到阻礙。而預(yù)應(yīng)力超長(zhǎng)束張拉技術(shù)則是在連續(xù)跨梁中需要預(yù)應(yīng)力束兩端的力量對(duì)等，否則對(duì)施工的質(zhì)量有著明顯的影響。此外，后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的控制問(wèn)題受到每束張拉力的影響，控制難度較大。在預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程中還存在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉前縫隙問(wèn)題和鋼筋孔道受堵問(wèn)題等亟待解決。

4　預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁工程施工中應(yīng)用的質(zhì)量控制措施

針對(duì)上述問(wèn)題，我們?cè)谑┕み^(guò)程中應(yīng)該加強(qiáng)質(zhì)量控制，提高施工水平，確保順利完工。在預(yù)埋階段主要是對(duì)控制點(diǎn)的標(biāo)高定位進(jìn)行準(zhǔn)確的質(zhì)量檢測(cè)，控制曲線形狀。該操作能夠減少對(duì)波紋管的影響和破壞，對(duì)孔道管問(wèn)題進(jìn)行有效的處理，確保張拉力能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需要。此外，在設(shè)計(jì)中我們要對(duì)灌漿和張拉階段實(shí)施質(zhì)量控制，保障孔道漿體的飽滿(mǎn)，并對(duì)其進(jìn)行有效的計(jì)量，該操作能夠減少因漏漿帶來(lái)的管道堵塞問(wèn)題。在具體的施工中，我們需要對(duì)孔道的灌漿孔、外漏灌漿孔、排氣孔連接處等進(jìn)行嚴(yán)格的密封處理，從而加強(qiáng)施工有效性。此外，對(duì)于管道堵塞的問(wèn)題應(yīng)該做好位置的標(biāo)注，同時(shí)，為了保證鋼絞線的順利穿孔應(yīng)該注意避開(kāi)梁柱主筋，實(shí)現(xiàn)自由伸縮，提高工程完成度。

錨具和預(yù)應(yīng)力管道常被設(shè)計(jì)在鋼筋密集的部位，增加了振搗工作的復(fù)雜性。因此，為了提高混凝土的密實(shí)效果，保證振搗工作的順利施工，需要使用鋼筋棒在容易發(fā)生塑性沉縮裂縫的位置進(jìn)行適度的振搗，并針對(duì)實(shí)際情況可以進(jìn)行覆膜外敲振等輔助性工作。在完成混凝土澆筑時(shí)，我們需要對(duì)孔道進(jìn)行全面的檢查，防止其他雜質(zhì)混入，保證后續(xù)工作的進(jìn)程不受阻礙。該工作具體包括對(duì)灌漿孔和排氣孔的封閉等。除此之外，為了防止刺破預(yù)應(yīng)力筋外皮現(xiàn)象，在板面筋綁扎的過(guò)程中禁止猛插猛放，并對(duì)完成穿筋定位。在焊接過(guò)程中預(yù)應(yīng)力鋼筋不得用作搭接線，在做好周邊保護(hù)工作后方可繼續(xù)焊接。值得一提的是，在混凝土澆筑施工過(guò)程中要格外關(guān)注梁柱節(jié)點(diǎn)和張拉端口，保證其密實(shí)度。同時(shí)，在混凝土流動(dòng)性的保證上應(yīng)該對(duì)水泥和泥漿的使用量進(jìn)行科學(xué)的測(cè)評(píng)，而非增加水的方法。因此，攪拌的漿體要適量，并對(duì)外加劑做好控制。最后，在壓漿工作前需要清理管道內(nèi)部的殘留物和雜質(zhì)，并使用空壓機(jī)進(jìn)行全面清潔，完成壓漿操作。

5　結(jié)束語(yǔ)

就目前公路橋梁工程施工中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)具有廣泛的發(fā)展空間，是一門(mén)專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)的學(xué)科。由于其施工技術(shù)具有一定的復(fù)雜性，因此在施工的過(guò)程中難免出現(xiàn)一些細(xì)節(jié)上的問(wèn)題。所以，嚴(yán)格遵守施工流程，加強(qiáng)對(duì)每一道工序的質(zhì)量監(jiān)控，有利于提高公路橋梁施工工程的質(zhì)量，也是我國(guó)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化建設(shè)的必要保障。

［1］ 李鋒，宋珍珍.試析預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用［J］.科技致富向?qū)В?012（10）.

［2］ 徐營(yíng)，王遠(yuǎn)文.淺析預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁工程施工中的優(yōu)勢(shì)［J］.科技視界，2013（11）.

［3］ 李志強(qiáng).預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁工程施工中的應(yīng)用效果［J］.交通世界（運(yùn)輸車(chē)輛），2015（05）.

［4］ 肖昆.論公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工質(zhì)量控制［J］.現(xiàn)代裝飾（理論），2013（08）.

［5］ 涂國(guó)良，楊艷斌.談?wù)勗跇蛄菏┕ぶ邢葟埛A(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用［J］.黑龍江科技信息，2013（33）：169.

［6］ 施亞軍.談?lì)A(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁工程中應(yīng)用的要點(diǎn)［J］.黑龍江交通科技，2013（07）：86.

U445

A

10.3969/j.issn.1672-6375.2016.07.014

2016-4-18

黃敬文（1981-），男，漢族，甘肅岷縣人，大學(xué)本科，助理工程師，主要研究方向：公路橋梁施工。