道路橋梁施工中預應力的應用及存在的問題探析

唐雷

湖北省路橋集團有限公司（430056）

道路橋梁施工中預應力的應用及存在的問題探析

唐雷

湖北省路橋集團有限公司（430056）

目前，我國道理橋梁預應力施工已經(jīng)從理論計算到材料設備、檢測實驗、質(zhì)量控制、安全管理等形成完整的規(guī)范體系。這里結(jié)合多年的工作實踐經(jīng)驗，在分析預應力在道路橋梁施工中的應用的基礎(chǔ)上，總結(jié)了目前我國預應力施工中存在的問題，為后續(xù)工程實踐提供借鑒意義。

道路橋梁施工；預應力；問題

0 前言

隨著我國城鎮(zhèn)化進程的加快，道路橋梁在我國國內(nèi)固定資產(chǎn)投資中的比例不斷增加。道路橋梁的規(guī)模也呈現(xiàn)寬度大、跨度大的趨勢。在這種趨勢的引導下，預應力技術(shù)在道路橋梁施工過程中得到了廣泛的應用。雖然預應力技術(shù)在工程領(lǐng)域應用的時間較短，但是該技術(shù)在道路橋梁施工中的發(fā)展非常迅速，相關(guān)的理論研究、工程實驗、材料設備以及施工技術(shù)等方面已經(jīng)形成完整的規(guī)范體系。隨著我國道路橋梁工程規(guī)模的不斷擴大，預應力施工技術(shù)在我國的應用也將越來越成熟，而目前預應力施工過程中所出現(xiàn)的部分問題也將隨著研究的不斷深入、技術(shù)的不斷成熟而得到有效的解決。

1 預應力技術(shù)在道路橋梁施工中的應用

1.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的應用

將預應力技術(shù)與鋼筋混凝土技術(shù)相結(jié)合，使其在受力后避免或者減少結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)，這是目前最常見的預應力應用方式，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能的改善較為明顯[1]。詳細的操作過程即是在結(jié)構(gòu)構(gòu)件加載前，利用鋼筋拉升后回彈所產(chǎn)生的壓力，使受拉混凝土預先受到一個壓力，在結(jié)構(gòu)構(gòu)件加載或者使用后，預加的拉壓應力可以與混凝土受到的拉應力相抵消，這樣可以有效的降低混凝土由于受拉引起的裂縫，增強鋼筋混凝土道路橋梁結(jié)構(gòu)的抗裂、抗?jié)B性能。

1.2 混凝土路面、橋面中的應用

道路橋梁施工過程中，主體結(jié)構(gòu)運用預應力技術(shù)已經(jīng)非常廣泛，但是在路面、橋面施工中使用預應力技術(shù)是近些年來新興的一項施工技術(shù)。路面、橋面中運用預應力施工技術(shù)其原理與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中運用預應力技術(shù)是相同的，主要是給受拉區(qū)混凝土預加壓應力，從而抵抗混凝土受拉，減少混凝土裂縫延長其使用壽命[2]。但是，與結(jié)構(gòu)預應力不同，路面、橋面運用預應力技術(shù)前期的理論研究相對較為復雜，在理論計算的過程中不僅要考慮道路橋梁路面所需承受的荷載，還需要對路面所處環(huán)境的濕度變化、溫度變化所導致路面、橋面混凝土板收縮產(chǎn)生的影響以及翹曲約束等綜合因素，只有綜合考慮各項因素對路面、橋面的影響，才能選擇合理的預應力大小，降低路面、橋面橫向開裂的風險。目前我國路面、橋面預應力技術(shù)應用已較為嫻熟。

1.3 碳纖維片中的應用

目前國內(nèi)大型橋梁基本都是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，如果運用普通的鋼筋混凝土施工技術(shù)，橋梁跨中混凝土無法承受如此巨大的拉力，國內(nèi)很多工程中運用了碳纖維片技術(shù)對橋梁進行加固，在實施的過程中可以充分的利用碳纖維原有的高強度，特別是將預應力技術(shù)融入碳纖維片之中，使得碳纖維片的功能明顯提升，對道路、橋梁的受力得到顯著的改善。

2 道路橋梁施工中預應力技術(shù)存在的問題

2.1 張拉控制不嚴謹

國內(nèi)工程建設領(lǐng)域尤其是道路橋梁在預應力施工過程中存在很多不規(guī)范的行為，特別是在張拉控制過程中不夠嚴謹,從而影響預應力張拉的效果。部分道路橋梁施工過程中，還沒有對千斤頂進行標定、核準就運用其進行張拉，使得張拉力嚴重不符合設計要求情況的出現(xiàn)。預應力張拉是一項具有較高技術(shù)含量的工序，張拉人員需要經(jīng)過一定的專業(yè)培訓,未經(jīng)培訓人員進行預應力鋼筋張拉，常常使得張拉力時高時低情況的出現(xiàn)[3]。尤其是多束張拉時，因為張拉力控制不到位，使得束與束之間的張拉力不同，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生非常嚴重的不良后果，嚴重影響道路橋梁工程質(zhì)量。施工方應該制定嚴格的預應力張拉規(guī)范制度,選擇專業(yè)的人員進行張拉，嚴控張拉關(guān)，確保預應力張拉的合格率。

2.2 預應力鋼筋管道堵塞

預應力施工過程都在室外進行或者在混凝土澆筑的過程中沒有對預應力孔道加以保護，使得鋼筋管道出現(xiàn)堵塞的情況。由于孔道的堵塞增加了鋼筋張拉過程中的阻力，最終張拉應力、拉伸率都與設計時設計師計算的結(jié)果不同；所以，在預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工的過程中要對孔道進行嚴格的防護，施工方應該按照相關(guān)的技術(shù)要求對孔道進行安裝，嚴格按照設計圖紙尺寸標高進行定位，控制孔道安裝的合格率，安排專門的人員對孔道進行保護。同時，預留孔道的抽芯非常重要，施工單位應該嚴格按照設計要求，在混凝土結(jié)構(gòu)達到一定強度前進行，避免由于混凝土強度上升后管道難以抽出等現(xiàn)象的發(fā)生。

2.3 收縮徐變過大

道路橋梁路面施工過程中，由于設計人員未充分考慮混凝土收縮徐變作用，或者混凝土配合比、攪拌、澆筑過程中出現(xiàn)問題使得后期混凝土收縮徐變超出設計人員考慮的范圍，使得預加的預應力大量損失，最終導致嚴重的質(zhì)量問題。在混凝土選擇的過程中應該選擇水灰比較小，強度較高的混凝土進行施工，從而降低混凝土的收縮徐變，提高預應力混凝土的施工質(zhì)量。

3 結(jié)語

預應力技術(shù)在我國道路橋梁中已得到廣泛的應用，也存在很多問題，比如張拉控制不嚴、預應力鋼筋管道堵塞、混凝土收縮徐變過大等；施工單位在預應力施工時，應該嚴格按照施工技術(shù)規(guī)范要求，選擇專業(yè)的人員進行施工，嚴格控制混凝土質(zhì)量，才能確保道路橋梁預應力結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，有效的提高項目效益。

[1]陳榮毅,董石麟.大跨度張弦鋼桁架的預應力施工[J].空間結(jié)構(gòu),2003(2)：61-63.

[2]鄭長鷹.橋梁工程中預應力施工管理措施初探[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2009(6)：20-22.

[3]張曉宇,傅玉羅.預應力施工對橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的影響分析及對策[J].公路交通技術(shù),2013(1)：51-55.