道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用及存在的問題

阿木古朗

（吉林省高速公路管理局白城管理分局，吉林白城137000）

道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用及存在的問題

阿木古朗

（吉林省高速公路管理局白城管理分局，吉林白城137000）

隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，我國(guó)建筑業(yè)取得了很大的進(jìn)步。在我國(guó)，建筑行業(yè)屬于支柱性產(chǎn)業(yè)，與我國(guó)社會(huì)發(fā)展直接掛鉤，目前在橋梁施工方面也取得了傲人的成績(jī)，其主要原因之一是應(yīng)用了預(yù)應(yīng)力，因此，就道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用及存在的問題進(jìn)行探討。

道路橋梁施工；預(yù)應(yīng)力；存在的問題

1 橋梁施工建筑預(yù)應(yīng)力概述

預(yù)應(yīng)力是指在橋梁施工中的構(gòu)件受到荷載之前，在構(gòu)件上施加一個(gè)與荷載力方向相反的力。站在力學(xué)角度上分析，通過作用一個(gè)相反方向力，可以進(jìn)一步消除荷載力給構(gòu)件帶來的壓力，以提高構(gòu)件的抗壓、抗裂能力，還能延長(zhǎng)構(gòu)件使用壽命。另外，在一些橋梁施工中的關(guān)鍵部位上，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力可以增加構(gòu)件強(qiáng)度和剛度，改善施工過程中的彈性形變等。站在經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度上分析，預(yù)應(yīng)力在施工建筑中應(yīng)用還能節(jié)約鋼材、混凝土等一些建筑材料，能在一定程度上減輕道路橋梁本身重量，從而降低成本，節(jié)省資金。

與傳統(tǒng)的道路橋梁施工技術(shù)相比，預(yù)應(yīng)力的發(fā)展速度是較快的。特別是近幾年，預(yù)應(yīng)力在計(jì)算、構(gòu)圖等理論操作方面，在測(cè)驗(yàn)方面、設(shè)備材料方面逐漸發(fā)展，形成了一整套完整的體系，不僅優(yōu)化了操作技術(shù)，還完善了工藝流程。在我國(guó)道路橋梁建設(shè)和未來橋梁的使用中，預(yù)應(yīng)力在較大程度上提高了道路橋梁的使用壽命。預(yù)應(yīng)力在施工過程中一點(diǎn)都不復(fù)雜，在橋梁抗裂、抗?jié)B透方面也能發(fā)揮很大作用。

2 橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用

2.1 在鋼筋混凝土架構(gòu)中的應(yīng)用

在鋼筋混凝土架構(gòu)中存在一個(gè)問題，就是非常容易出現(xiàn)裂縫，這也是所有道路橋梁施工在建材結(jié)構(gòu)上難以解決的難題。在鋼筋混凝土架構(gòu)中運(yùn)用預(yù)應(yīng)力能很好地解決這個(gè)難題，能在道路施工中避免構(gòu)件在施工前或施工時(shí)過早出現(xiàn)裂縫。從具體的技術(shù)方面來說，預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用就是在道路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中給要承受拉力的區(qū)域預(yù)先施加與被受力等比的壓力，也就是進(jìn)行鋼筋的張拉，之后通過鋼筋的回縮力使混凝土構(gòu)件受拉區(qū)域預(yù)先受到鋼筋所帶來的部分壓力，通過這種方式能使構(gòu)件在受到外力載荷施加的壓力時(shí)，先抵消掉混凝土中的預(yù)壓力，有效限制鋼筋的伸長(zhǎng)，減少構(gòu)件與混凝土中可能出現(xiàn)的裂縫。

2.2 在碳纖維片中的應(yīng)用

對(duì)于一些跨度較大的道路橋梁來說，對(duì)構(gòu)件的受彎能力有很高的要求，這就需要一些大型的鋼筋混凝土做箱梁。由于道路橋梁中鋼筋混凝土橋梁部分所受壓力很大，因此需要建筑結(jié)構(gòu)有很好的受壓能力與受彎能力，要達(dá)到這些建筑要求，其成本是非常高的。運(yùn)用碳纖維片粘貼的方法能加固橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在碳纖維中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力能有效提高道路橋梁鋼筋混凝土構(gòu)件的性能。

2.3 在道路橋梁中多跨連續(xù)梁的應(yīng)用

多跨連續(xù)梁是在道路橋梁施工過程中的一項(xiàng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)整個(gè)道路橋梁的安全性能有著很重要的作用。多跨連續(xù)梁包含正彎矩形區(qū)與負(fù)彎矩形區(qū)，正彎矩形區(qū)位于橋梁跨中，負(fù)彎矩形區(qū)位于橋梁支座中，在這些抗彎能力上，多跨連續(xù)梁具備很好的抗彎能力。如果橋梁建筑的強(qiáng)度沒有達(dá)到預(yù)先要求，那么就要對(duì)多跨連續(xù)梁進(jìn)行多次加固。另外，在施工構(gòu)件上應(yīng)用預(yù)應(yīng)力等技術(shù)時(shí)，要考慮建筑施工周圍的環(huán)境。

2.4 在道路橋梁中加固的應(yīng)用

如果道路橋梁施工中橋梁建構(gòu)或構(gòu)件受到損傷，就不能保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全，也不能滿足橋梁建設(shè)的正常需要，這時(shí)就需要對(duì)道路橋梁進(jìn)行加固處理。通常，加固處理所采取的措施是通過改變道路橋梁的結(jié)構(gòu)性能從而加大構(gòu)件強(qiáng)度。而現(xiàn)在可以通過在建筑構(gòu)件上運(yùn)用預(yù)應(yīng)力，不斷加強(qiáng)建筑構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力，進(jìn)而加大建筑構(gòu)件的拉力。此外，構(gòu)件外的預(yù)應(yīng)力應(yīng)用也屬于無黏結(jié)式預(yù)應(yīng)力，主要是采用一些強(qiáng)度較高的鋼筋在被加固的構(gòu)件外增加一個(gè)拉桿，通過加固拉桿改善構(gòu)件的受力情況，不僅能提高構(gòu)件的抗壓能力，還能加固構(gòu)件，對(duì)構(gòu)件的抗裂能力也有很大的提升作用。預(yù)應(yīng)力也能減少橋梁的自重，還能提高道路橋梁的抗壓能力與承載力，延遲橋梁建筑材料的使用壽命，減少橋梁建設(shè)的成本損失。

3 橋梁施工中存在的問題

3.1 鋼筋管道堵塞

在道路橋梁施工過程中，由于沒有做好對(duì)混凝土的保護(hù)與跟進(jìn)工作，會(huì)造成不同程度的鋼筋管道堵塞情況，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力在混凝土鋼筋中不能很好地應(yīng)用。另外，在張拉時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋的實(shí)際伸長(zhǎng)長(zhǎng)度與理論計(jì)算出的長(zhǎng)度會(huì)有所差別，這就給橋梁施工成本帶來了偏差，還可能造成不必要的成本浪費(fèi)，不僅會(huì)影響施工進(jìn)展，還會(huì)給施工帶來很多麻煩。

3.2 張拉工藝問題

在國(guó)內(nèi)道路橋梁建筑工藝中，預(yù)應(yīng)力一般采用的是一端張拉的加工措施，采用一端張拉的方式會(huì)導(dǎo)致施工建材因承載力不足而出現(xiàn)裂縫。例如，某個(gè)橋梁箱橋一共有5跨，假設(shè)第一聯(lián)中的跨度有60m，第二聯(lián)的跨度有80m，第三聯(lián)的跨度有150m，那么采用一端張拉的方式就需要大約0.2Ak～0.4Ak的拉力，對(duì)橋梁構(gòu)件一端施加這么大的拉力會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件承載能力不足，使橋梁正截面出現(xiàn)裂縫。一般來說，跨度大于30m時(shí)都需要用兩端對(duì)稱的拉張工藝。有些張拉控制也不嚴(yán)謹(jǐn)，相關(guān)的張拉工作人員也未接受過專業(yè)的培訓(xùn)，在張拉過程中力度忽大忽小，張拉角度忽高忽低，這也給施工構(gòu)件帶來不同程度的影響。

3.3 張拉前出現(xiàn)裂縫

鋼筋混凝土?xí)驗(yàn)闇囟鹊韧庠谝蛩氐挠绊?，?dǎo)致干縮問題加重，鋼筋混凝土在張拉前就可能出現(xiàn)裂縫，這就會(huì)使預(yù)應(yīng)力技術(shù)在施工應(yīng)用中不能實(shí)現(xiàn)抗裂的目的。因此，在施工時(shí)要盡可能快地實(shí)行預(yù)應(yīng)力技術(shù)，避免水泥自身出現(xiàn)裂縫。

3.4 收縮變化過大

在道路橋梁施工中利用預(yù)應(yīng)力時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生道路路面的收縮，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力的損失，給工程質(zhì)量帶來很大影響，還可能給工程安全質(zhì)量帶來嚴(yán)重后果。因此，在混凝土路面施工中，運(yùn)用預(yù)應(yīng)力時(shí)要注意采用強(qiáng)度小的混凝土進(jìn)行施工操作。

4 小結(jié)

利用預(yù)應(yīng)力思想，能創(chuàng)造巨大的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益，目前預(yù)應(yīng)力已遍及各類橋梁結(jié)構(gòu)形式中。隨著技術(shù)人員的不斷探究，預(yù)應(yīng)力也衍生出許多新的工藝和操作方法，提高了橋梁質(zhì)量，使橋梁支座發(fā)揮出了更好的效果。我們應(yīng)從中積累經(jīng)驗(yàn)，不斷改進(jìn)創(chuàng)新，為道路施工工藝創(chuàng)造更好的技術(shù)條件，發(fā)展我國(guó)建筑工業(yè)。

［1］張健.論道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用及存在的問題［J］.黑龍江科技信息，2014，（07）：185.

［2］羅俊.論道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用及存在的問題［J］.現(xiàn)代裝飾：理論，2015，（10）：112-113.

［3］周春梅.道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用及存在的問題探析［J］.商品與質(zhì)量：房地產(chǎn)研究，2014，（02）：136.

Application and existing problems in prestress of road and bridge construction

A-MUGu-lang
（BaichengAdministration Branch ofJilin HighwayManagement Bureau，Baicheng137000，China）

With the rapid development of economy and technology，China's construction industry has made great progress. In China，the construction industry is a pillar industry，which is directly linked to social development and has made impressive achievements，and the application of prestress is one of the main reasons.Therefore，application and existing problems of prestress in road and bridge construction are discussed.

Road and bridge construction；Prestress；Problems

U445.57

A

1674-8646（2016）13-0062-02

2016-05-20

阿木古朗（1987-），男（蒙古族），吉林前郭爾羅斯人，助理工程師，學(xué)士，從事道路與橋梁研究。