探究預應力技術在道路橋梁施工中的應用

王偉

摘要：預應力技術在道路橋梁工程中的應用越來越廣泛，要想應用好預應力技術，還必須對其進行研究分析，因此，本文探討了預應力技術在道路橋梁施工中的應用。

關鍵詞：道路橋梁；預應力技術；施工；應用

前言

預應力技術是道路橋梁施工中一種常見的施工技術，其在道路橋梁施工中的應用越來越廣泛，良好的預應力技術應用，能夠推動我國公路建設的發(fā)展。

1 道路橋梁預應力技術的施工要點

1.1

確定鋼絞線空間位置

鋼絞線的空間位置準確性會對路橋結構的穩(wěn)定性和安全性產生直接的影響，因而在施工前需要對其位置進行反復確定，制定出最合理的方案。材質本身的抗拉性、鋼絞線的位置、路橋結構等都會影響鋼絞線的最終使用效果，設計時需要對這些因素進行綜合的考量。工作人員要嚴格按照設計圖來進行施工，同時為了保證鋼絞線的荷載力需要對墩頂導向槽和轉向橫肋的端部和轉折處進行反復的打磨，使其曲率以及平滑度符合施工的要求。

1.2 鋼絞線的穿束及下料

首先采購人員一定要采購符合施工要求的鋼絞線，當必須進行更換時要與工程師先行商量，保證鋼絞線本身的質量。在進行施工穿束前可以提前對鋼絞線、穿孔位置等進行標記，對已穿束的鋼絞線可以利用橡膠墊等材料對其位置進行固定，從而避免鋼絞線的纏繞，保證施工的進度和鋼絞線的順直。此外為了避免下料時產生粘結，相關的施工人員可以先行對鋼絞線進行清洗處理，去除其PE層的油脂，使其可以順利穿索而不會發(fā)生變形的情況，提高路橋的穩(wěn)定性。

1.3 鋼絞線的張拉

鋼絞線張拉法是通過施加壓力促使其兩端保持對稱，從而保證其在正式的使用中的均勻的受力，提高路橋工程的穩(wěn)定性。預緊張拉與高應力張拉是張拉過程的兩個環(huán)節(jié)，預緊張拉就是將原本松弛的鋼絞線拉到一個順直的狀態(tài)，這個環(huán)節(jié)施加的壓力比較小，只是為了避免其在后期的施工中發(fā)生纏繞影響進度。高應力拉緊施加的拉力比較大而且也是最后的張拉環(huán)節(jié)，因而該環(huán)節(jié)也至關重要，因而張拉的位置的要求也比較高，而且需要采用專業(yè)的張拉設施。

1.4 粘結段的壓漿

壓漿環(huán)節(jié)在張拉之后進行，壓漿不需要大面積進行，只針對一些粘結段進行即可，該工序是為了保證鋼絞線的粘結力，提高其強度。一般來說恰當有效的壓漿操作可以提高粘結段的粘結力，使其高于設計的張拉力，滿足施工的要求。為了保證壓漿位置的準確性和整個壓漿過程的穩(wěn)定，壓漿過程需要人工進行，但是這種施工方式的效率相對來說也會比較低。壓漿環(huán)節(jié)與張拉環(huán)節(jié)之間的時間間距應保證在24小時以內。

2 道路橋梁預應力施工技術的應用

2.1 路面結構中的應用

傳統(tǒng)的預應力技術多用于處理鋼筋混凝土結構受拉區(qū)域的處理，近些年，人們開始研究采用預應力技術進行道路橋梁路面施工，采用預應力技術能夠有效提升路面的抗裂性能，對控制路面病害，避免開裂效果顯著，具體形式是在混凝土路面中配置約束鋼筋和鋼絞線，現階段關于預應力公路橋梁的研究多停留在理論層次，具體的工程建設較少，因為混凝土路面溫度、濕度、板底摩擦力等對預應力效果產生的影響難以控制，但是可以預見，隨著理論研究的不斷成熟，該項技術的實際應用將更加廣泛。

2.2 加固過程中的應用

當前運輸工具的載重量不斷增加，路橋工程為了滿足運輸的需求其質量也應相應提高，因而其建造的成本也有所增加。但是在長期的使用過程中其還是容易出現大大小小的損傷，這時就需要對路橋進行一定的維護，保證其使用的安全性和穩(wěn)定性。路橋的加固可以提高其承載力以及使用壽命，對現代運輸業(yè)來說至關重要。預應力技術是目前路橋加固過程中應用最廣泛的技術，包括橋面的加固、鋼板粘貼加固、碳纖維粘貼加固等等，這些加固方式都需要以預應力技術作為支撐。

2.3 混凝土結構中的應用

預應力技術在橋梁結構中的應用通過在混凝土構件內部保留壓力，提高了混凝土結構的抗拉性能，有效提高了結構的裂紋抗性，較大幅度的提高了結構穩(wěn)定性，保護了容易出現施工裂縫的結構件，而且預應力施工工藝簡單，操作容易，在成本和施工質量的控制方面有著明顯的優(yōu)勢。鋼筋混凝土是道路橋梁中最常見的結構形式，對于橋梁鋼筋混凝土，服役過程中產生的裂縫嚴重威脅著橋梁的安全性和使用壽命，這種情況在大型鋼筋混凝土結構中更加嚴重，而預應力技術則能夠改善橋梁鋼筋混凝土的抗裂性能，使用鋼絞線在混凝土構件上施加一種壓應力，混凝土受拉區(qū)內鋼筋張拉產生的回縮力影響，受到了壓力作用，鋼筋混凝土服役過程中承受的載荷被預應力抵消了一部分，減少了混凝土結構受外力造成的結構破壞，限制了結構的開裂和裂縫的延伸。

2.4 受彎結構中的應用

隨著經濟和科技的發(fā)展，越來越多的新技術、新材料在路橋施工中得到應用，碳纖維就是其中之一。碳纖維的應用在路橋施工中不僅可以提高路橋強度，而且還可以降低施工的難度，但是碳纖維材料受砼應變增量影響較大，一旦砼應變增量過大會使碳纖維一些較小的構件被損壞，工程的質量也無法保證，這時就可以通過預應力技術的應用解決該問題，通過在對碳纖維片進行處理使其具有初始拉應力提高其應力，降低砼應變增量過大對其結構的影響，促進其高強度優(yōu)勢的發(fā)揮。

2.5 箱梁鋼絞線中的應用

嚴格控制路橋施工的每一個環(huán)節(jié)有利于提高公路整體的施工質量，箱梁鋼絞線也是路橋工程中非常重要的一個環(huán)節(jié)。在對箱梁鋼絞線進行張拉時需要嚴格按照設計好的順序，橫向的鋼絞線一般是按照自上而下的順序，而腹板處的鋼絞線則是采取自下而上的順序進行張拉，而且張拉還應當分批次進行。張拉之后的壓漿作業(yè)對環(huán)境的要求比較高，一般選在干燥的晴天進行，從而使鋼絞線的強度可以充分發(fā)揮。

3 預應力技術應用中的問題解決

3.1 鋼筋管道堵塞問題

這是預應力施工中最為棘手的問題，在一些道路橋梁施工過程中，澆筑混凝土時由于工藝操作不當甚至野蠻作業(yè)，或者對應的保護工作不到位，可能導致預應力鋼筋管道不通的問題，使預應力鋼筋不能順利通過，對張拉效果也將產生一定影響。實際張拉操作中，受到各種復雜因素的影響，預應力鋼筋實際伸長量和理論計算結果之間可能存在較大的出入，影響了預應力張拉效果，可能會對工程施工成本和工期造成影響。為了避免預應力鋼筋管道堵塞，要求預應力施工和混凝土澆筑過程要嚴格安好規(guī)程規(guī)范進行，管道安裝要定位準確，后序施工中要避免管道出現松動、扭曲和彎曲問題，澆筑混凝土施工要注意不能對管道造成影響，禁止野蠻施工，準確控制抽芯時間，避免在混凝土未達到要求強度時抽芯對混凝土結構破壞，也要保證混凝土強度不會過高導致橡膠抽拔管斷裂。

3.2 張拉前裂縫問題

混凝土受到干縮、溫差和養(yǎng)護不利等因素影響，容易出現裂縫，道路橋梁大型預應力鋼結構對裂縫更加敏感，如果在張拉之前結構就已經出現了裂縫，那么預應力張拉就失去了意義，不能發(fā)揮抗裂功能。一般橋梁鋼筋混凝土結構預應力張拉之前產生裂縫都是不均勻裂縫，寬度較小，且大部分為表面裂縫?？刂其摻罨炷两Y構張拉前裂縫需要從調整預應力結構形式入手，降低結構件內外溫差，高溫時盡量采用低水化熱水泥，低溫下采取必要保溫養(yǎng)護措施，同時適當延長拆模時間，采用常規(guī)裂紋控制措施避免混凝土結構件出現張拉前裂縫。

3.3 收縮徐變的問題

道路橋梁預應力混凝土施工過程中，混凝土路面可能出現徐變和收縮的情況，造成預應力的嚴重損失，削弱了預應力加載效果，造成了較大的預應力損失，對公路橋梁工程質量帶來了很大的不利影響。在道路橋梁混凝土施工中，一般不建議添加其他外加劑，而是應該選擇強度高、水灰比小的混凝土，高質量的混凝土澆筑之后收縮和徐變較小，能夠避免收縮徐變造成的預應力損失。

4 結語

在道路橋梁工程中，預應力技術的應用能夠大大增強路橋施工的整體質量，技術人員需要不斷增強預應力技術的應用水準，重視預應力施工工藝存在的問題，并且采取合理的解決措施。