預應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁工程施工中的應(yīng)用

晉登嶺

【摘 要】預應(yīng)力技術(shù)是公路橋梁中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，對公路橋梁的建設(shè)有重要意義。目前，預應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中存在的問題主要有預應(yīng)力構(gòu)件的斷裂， 預應(yīng)力構(gòu)件張拉力超過可控范圍等。加強技術(shù)人員與作業(yè)人員的合作，提升技術(shù)人員和作業(yè)人員的綜合素質(zhì)是提高預應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用水平的關(guān)鍵，從而進一步保證公路橋梁工程施工質(zhì)量。文章對預應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁工程中的應(yīng)用進行了分析，探討了預應(yīng)力技術(shù)在應(yīng)用中存在的問題，并提出了相關(guān)解決措施。

【關(guān)鍵詞】預應(yīng)力技術(shù) 公路橋梁 工程施工

公路橋梁是重要的交通設(shè)施，隨著交通設(shè)施建設(shè)的加強，對公路橋梁的要求也越來越高，預應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁中得到了應(yīng)用，如何讓預應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁的建設(shè)中發(fā)揮更大的作用是建筑領(lǐng)域需要重點探討的問題。

1 預應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁工程中的應(yīng)用

預應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁的施工技術(shù)有著很重要的作用。預應(yīng)力技術(shù)提高了混凝土構(gòu)件的剛度、強度，另外對于混凝土構(gòu)件的抗裂能力、抗疲勞能力等也都有十分顯著的提高。預應(yīng)力材料的使用也使建筑材料的到了節(jié)約，是建筑的重量得到減小，提高了橋梁的穩(wěn)定性和安全性，延長使用壽命。

1.1 在混凝土空心板、T型梁中的應(yīng)用

混凝土空心板是一種新型的建筑材料，它的結(jié)構(gòu)特點是具有很多圓孔，與其他常規(guī)建筑材料相比，在體積相同的情況下，其質(zhì)量更輕，強度高，因此材料的安裝和運輸都更加便利。由于混凝土空心板的這一優(yōu)勢，其多用于小跨徑的公路橋梁，并發(fā)揮了良好的效果。T型梁是一種橋梁的結(jié)構(gòu)形式，這種形式的橋梁的截面成T型，所以被稱為T型梁。施加預應(yīng)力的手段能夠提供反向拉力，保證公路橋梁整體受力平衡。

1.2 在公路橋梁預制板中的應(yīng)用

在公路橋梁預制板中應(yīng)用預應(yīng)力技術(shù)可以有效提高預制板的穩(wěn)定性以及抗震性能，這也是提高了公路橋梁的穩(wěn)定性。該技術(shù)的應(yīng)用直接對公路橋梁的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)造成影響，是保證整個工程建設(shè)質(zhì)量的基礎(chǔ)。

1.3 在公路橋梁受彎構(gòu)件中的應(yīng)用

受彎構(gòu)件是公路橋梁中常用的構(gòu)件，也是公路橋梁建設(shè)中的重要構(gòu)件，對橋梁的質(zhì)量安全和使用壽命都有很大影響。預應(yīng)力技術(shù)在受彎構(gòu)件中的應(yīng)用保證了構(gòu)件的合理性，預應(yīng)力技術(shù)的主要作用是將高強度的碳纖維加固到受彎構(gòu)中，提高構(gòu)件的強度，降低受彎構(gòu)件在工程施工以及使用過程中的出現(xiàn)損壞的概率，提高受彎性能，使構(gòu)件能夠充分發(fā)揮作用，提高橋梁的穩(wěn)定性。因此，受彎構(gòu)件能夠發(fā)揮作用需要預應(yīng)力技術(shù)的支持。

1.4 在公路橋梁加固建設(shè)中的應(yīng)用

預應(yīng)力技術(shù)可以明顯提升公路橋梁的承載力以及構(gòu)件的強度。因此，在施工的加固過程中，預應(yīng)力技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。另外，預應(yīng)力技術(shù)也可以指導加固構(gòu)件，例如移動模架施工、懸臂施工等，這些施工環(huán)節(jié)都會用到預應(yīng)力技術(shù)。其中預應(yīng)力技術(shù)混凝土的出現(xiàn)就是預應(yīng)力技術(shù)的得到充分應(yīng)用的結(jié)果。預應(yīng)力技術(shù)加固的主要原理是先施加結(jié)構(gòu)施加壓應(yīng)力來抵消荷載導致的拉應(yīng)力，荷載力被部分或者完全抵消后，橋梁結(jié)構(gòu)受到損壞的概率就會降低。另外，在混凝土結(jié)構(gòu)受荷載之前使用相同的方法，可以有效控制混凝土的裂縫出現(xiàn)，提高橋梁結(jié)構(gòu)的綜合性能。例如圖1就是預應(yīng)力加固的撐桿構(gòu)造示意圖。

圖中1部位代表承壓板；2代表短角板；3代表連接板；4代表加寬連接板；5代表抵承板；6代表綽板；7代表安裝螺栓；8代表拉緊螺栓。

1.5 預應(yīng)力技術(shù)在施工控制中的作用

預應(yīng)力技術(shù)也多用于對道路橋梁的施工控制，使用預應(yīng)力技術(shù)對施工進行控制的方式是構(gòu)建計算模型，來對工程中的一些影響因素、結(jié)構(gòu)進行相關(guān)計算，主要包括技術(shù)參數(shù)，施工參數(shù)，溫度變化等。另外，利用預應(yīng)力技術(shù)還可以對標高、應(yīng)力等進行有效的監(jiān)測和控制。例如，長期荷載作用下的道路橋梁總的預拱度的計算公式為：

f=（-f1+f2+f3）（1+φ）+1/2f4。

在這一公式中f1代表扣除預應(yīng)力損失后產(chǎn)生的向上撓度；f2代表梁段自重產(chǎn)生的向下?lián)隙?；f3代表二期荷載產(chǎn)生的向下?lián)隙?；f4代表靜活載產(chǎn)生的撓度；φ代表混凝土的徐變系數(shù)。

2 預應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中存在的問題

2.1 預應(yīng)力構(gòu)件出現(xiàn)斷裂

預應(yīng)力技術(shù)雖然對提高工程質(zhì)量有著重要幫助，但是在實際的應(yīng)用中，經(jīng)常會出現(xiàn)預應(yīng)力構(gòu)件斷裂的情況。一般情況下，公路橋梁的機構(gòu)出現(xiàn)一定程度的裂縫是比較正常的現(xiàn)象，公路橋梁的建設(shè)中，也允許出現(xiàn)這樣一定的裂縫出現(xiàn)。但是在預制場內(nèi)的構(gòu)件會出現(xiàn)有裂縫，這一問題是由溫縮和干縮所引起的，是需要盡量避免的問題。溫縮和干縮所引起的裂縫具有的特征是縫隙寬度小，例如一些裂隙在分布梁板上的分布形式是短向分布。另外，裂縫的還有分布不均勻，分布位置雜亂的特點，例如裂縫會出現(xiàn)在箍筋的位置上。在公路橋梁的建設(shè)中，裂縫的問題極易出現(xiàn)，并且隨著時間的不斷增大，這就為公路橋梁的安全留下了較大的隱患，一旦這些裂縫擴大到一定程度就會嚴重的事故發(fā)生，如橋梁斷裂，坍塌等，直接威脅交通安全。

2.2 預應(yīng)力構(gòu)件張拉力超過可控范圍

張拉力失控也是預應(yīng)力構(gòu)件在使用過程中也經(jīng)常會出現(xiàn)的問題，造成這一問題的主要原因是在進行應(yīng)力施工時，作業(yè)不規(guī)范，作業(yè)質(zhì)量沒有達到技術(shù)要求，其中預應(yīng)力張拉的控制是最關(guān)鍵的，對橋梁質(zhì)量的影響也最大。例如施工人員在使用千斤頂時，沒有進行計量標定，直接進行張拉導致預應(yīng)力構(gòu)件張拉力失控。另外，如果技術(shù)人員的專業(yè)技術(shù)不夠，操作不規(guī)范也會導致張拉力失控。

3 預應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的改進措施

3.1 加強技術(shù)人員與作業(yè)人員的合作

工程的建設(shè)需要多方面的共同努力，施工過程中，為了更好的應(yīng)用預應(yīng)力技術(shù)，施工中技術(shù)人員與施工人員之間的交流與合作是非常重要的。技術(shù)人員的工作主要是對施工進行指導和檢查，就工程設(shè)計中的要點和關(guān)鍵問題與施工人員交代清楚，并且明確施工會對施工造成影響的因素，例如混凝土的配比、張拉程序等問題，將這些問題進行詳細的說明，保證工程按照施工計劃進行。施工人員要嚴格按照施工圖紙以及工程標準規(guī)范進行操作，如果施工中遇到問題要及時與技術(shù)人員溝通，并配合技術(shù)人員探討有效的解決辦法。例如在預防構(gòu)件裂縫的問題上，要考慮到溫度對構(gòu)件的影響，采取有效的保溫措施，注意對公路橋梁構(gòu)件進行養(yǎng)護。

3.2 提升技術(shù)人員和作業(yè)人員的綜合素質(zhì)

隨著時代的進步，公路橋梁的施工技術(shù)也要適應(yīng)時代發(fā)展，為使預應(yīng)力技術(shù)得到更好的發(fā)展，技術(shù)人員與施工人員的技術(shù)水平都需要的得到提高。施工單位可以定期對自身員工進行技能培訓，提升他們的專業(yè)技術(shù)水平，拓展專業(yè)知識，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，工作人員的技能水平得到提高，工程質(zhì)量和施工效率也就隨之提高。另外，還要對施工人員和技術(shù)人員進行思想道德教育，強化質(zhì)量意識，增強其責任意識。不同施工單位之間要積極進行溝通和交流，分享工程建設(shè)中的有價值的經(jīng)驗，相互學習，相互促進，共同提高和發(fā)展。

4 結(jié)語

預應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在混凝土空心板、T型梁、預制板、受彎構(gòu)件、加固建設(shè)以及施工控制中。目前，預應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中存在的問題主要有預應(yīng)力構(gòu)件的斷裂，預應(yīng)力構(gòu)件張拉力超過可控范圍等。加強技術(shù)人員與作業(yè)人員的合作，提升技術(shù)人員和作業(yè)人員的綜合素質(zhì)是提高預應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用水平的關(guān)鍵，從而進一步保證公路橋梁工程施工質(zhì)量。

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