公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)淺述

郭燕+畢明英

摘 要：當(dāng)前我國社會經(jīng)濟(jì)得到了全面快速發(fā)展，而公路橋梁建設(shè)作為重要的基礎(chǔ)性項(xiàng)目，其施工質(zhì)量越來越受到社會各界的關(guān)注。預(yù)應(yīng)力技術(shù)是公路橋梁工程中應(yīng)用較多的一種技術(shù)，同時(shí)也是影響公路橋梁施工質(zhì)量的主要原因之一，因此文章針對公路橋梁施工中有關(guān)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究，為廣大工程建設(shè)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：公路橋梁；預(yù)應(yīng)力；技術(shù)

1 公路橋梁施工中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的領(lǐng)域

1.1 應(yīng)用于公路橋梁的加固施工。一般而言，預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于公路橋梁的加固施工時(shí)，主要適用于對構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)化補(bǔ)充以及對工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行性能方面的改善。其目的在于通過預(yù)應(yīng)力技術(shù)對公路橋梁的承重能力進(jìn)行修補(bǔ)、提高甚至恢復(fù)，以此來延長公路橋梁等公共建設(shè)的使用壽命，進(jìn)而符合運(yùn)輸業(yè)對公路橋梁等交通設(shè)施的需求。

1.2 應(yīng)用于受彎構(gòu)件的施工。在建設(shè)施工的材料中，碳纖維屬于構(gòu)件中具有較高強(qiáng)度的構(gòu)件。較高的強(qiáng)度弱化了該構(gòu)件的施工難度，因而較容易操作。然而有利就有弊，高強(qiáng)度的碳纖維片材在應(yīng)用于受彎構(gòu)件的加固施工上往往采取一成不變的固定模式。與此沖突的是，結(jié)構(gòu)混凝土在加固受彎構(gòu)件的應(yīng)用之前就已具有自身的壓應(yīng)變和拉應(yīng)變，這就導(dǎo)致兩者應(yīng)變力不吻合時(shí)，受彎構(gòu)件的承載能力極限都未達(dá)到要求的水平。

1.3 應(yīng)用于多跨連續(xù)梁的施工。多跨連續(xù)梁就去結(jié)構(gòu)而言，可分為正彎矩區(qū)和負(fù)彎矩區(qū)兩種結(jié)構(gòu)。一般而言，跨中的為正彎矩，存在支座的為負(fù)彎矩。無論哪種結(jié)構(gòu)的多跨連續(xù)梁，在其抗彎和抗剪兩方面的承受力不能夠滿足公路橋梁施工建設(shè)的要求時(shí)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用就尤為重要，運(yùn)用該技術(shù)對多跨連續(xù)梁的施工進(jìn)行加固處理也是常見手法。

2 公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的運(yùn)用流程

2.1 預(yù)應(yīng)力鋼絞線的選擇。在預(yù)應(yīng)力鋼絞線的選擇上，目前使用較為普遍的是低松弛鋼絞線。該種鋼絞線是預(yù)應(yīng)力鋼材中較為新穎的一種，具有高效經(jīng)濟(jì)、便于操作、外觀輕美等優(yōu)勢，因而受到國內(nèi)外許多重要建筑工程的青睞，包括常見的高速公路、高架橋以及大型核電站等等。使用預(yù)應(yīng)力鋼絞線能夠至少節(jié)約1/3的鋼材，由此可見其出色的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。在預(yù)應(yīng)力鋼絞線的選擇上要注意以下幾點(diǎn)：鋼絞線性能參數(shù)以及鋼絞線的標(biāo)準(zhǔn)。前者包括松散性、松弛、伸長率、屈服荷載以及表面狀態(tài)等等；后者包括尺寸公差、品種規(guī)格、延伸率以及破斷荷載等方面的內(nèi)容。

2.2 預(yù)應(yīng)力錨具的選用。預(yù)應(yīng)力錨具要選擇主要有機(jī)械錨固和模組錨固兩種。前者是指通過機(jī)械加工的形式，在預(yù)應(yīng)力鑰材端部形成一個(gè)同錨釘工作條件相適應(yīng)的高強(qiáng)鋼絲或高粗度鋼筋。其優(yōu)點(diǎn)在于能夠盡可能小的減少應(yīng)力損失并且方便連接。對于預(yù)應(yīng)力的調(diào)整可在未灌漿之前通過不斷緊扣或放松的方式進(jìn)行。而后者則是通過對契形錨具的應(yīng)用將預(yù)應(yīng)力鋼材形成錨旋，其優(yōu)點(diǎn)在于種類繁多、應(yīng)用范圍廣、變化多樣、噸位較大以及便于穿索等等。其缺點(diǎn)在于預(yù)應(yīng)力損失較前者更大，而且在緊扣或放松等重復(fù)性動作上較為不便。

2.3 預(yù)應(yīng)力體系的設(shè)計(jì)。預(yù)應(yīng)力體系的設(shè)計(jì)通常采用XYM和OVM體系來對預(yù)應(yīng)力體系進(jìn)行設(shè)計(jì)。這一體系的頂板縱向鋼束均采用平豎彎曲結(jié)合在一起的空間曲線，在腹板頂部承托上進(jìn)行集中的錨固，且低板鋼束應(yīng)同近齒板處錨固盡可能地靠近。

2.4 預(yù)應(yīng)力效果的分析。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)踐設(shè)計(jì)，通常是以經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)，對預(yù)應(yīng)力鋼束分布圖進(jìn)行假定后分析其盈利，以檢查各截面的應(yīng)力狀態(tài)，或?qū)︿撌植技右愿倪M(jìn)?？梢哉f，預(yù)應(yīng)力體系、預(yù)應(yīng)力錨具及預(yù)應(yīng)力鋼絞線的設(shè)計(jì)都是由預(yù)應(yīng)力效應(yīng)分析所決定的。計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失主要包括瞬時(shí)損失與后期損失個(gè)層面。瞬時(shí)損失是鋼束錨固前或錨固時(shí)所可能出現(xiàn)的瞬時(shí)的損失值。后期損失則指的是鋼束錨固后所發(fā)生的損失，包括混凝土徐變、收縮，鋼束松弛等引發(fā)的損失。

3 公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用策略

3.1 嚴(yán)格控制鋼筋的安裝。嚴(yán)格控制好鋼筋的安裝在公路橋梁施工中較為重要，這一措施可以有效避免預(yù)應(yīng)力筋發(fā)生外皮被刺破的現(xiàn)象。因此在實(shí)際操作中，焊接鋼筋的時(shí)候應(yīng)提前在預(yù)應(yīng)力筋的外皮四周做好相關(guān)的防護(hù)措施，確定預(yù)應(yīng)力筋外皮安全后才可焊接。要注意絕不可將其用作搭接線，否則不能起到保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋的效果。在對鋼筋進(jìn)行捆扎時(shí)，其一系列過程更嚴(yán)格遵循相關(guān)的施工順序進(jìn)行，先對梁內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行捆扎，其次才對板內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行捆扎，切不可本末倒置。

3.2 后張的預(yù)應(yīng)力施工。后張法的預(yù)應(yīng)力施工對下料的長度具有嚴(yán)格的施工要求，不僅需要考慮實(shí)際操作中的具體要求，還要精確依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷和安排。此外，預(yù)應(yīng)力筋的防護(hù)方式以及切割手法也是下料時(shí)需要嚴(yán)格檢查的內(nèi)容。在對預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行切割時(shí)要注意，提前將濕布遮蓋在鋼絞線周圍，并且只能選擇用切割機(jī)對其進(jìn)行切割，絕不可使用氣割亦或電割，以上措施是為了避免切割時(shí)四濺的火星對鋼絞線造成灼傷。除此以外，還要對預(yù)應(yīng)力筋的強(qiáng)度及其編束是否一致進(jìn)行仔細(xì)檢查，確保二者相同。在安裝管道時(shí)，一定要使管道得牢固性達(dá)到公路橋梁工程的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，這樣可以有效避免滲水現(xiàn)象的發(fā)生。最后，對于錨下張拉力得控制也要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙實(shí)施布置。

3.3 控制混凝土的澆筑施工。在公路橋梁的施工建設(shè)進(jìn)行過程中，所有外漏的灌漿孔、關(guān)注孔、排氣孔、預(yù)應(yīng)力孔道接口以及外漏的孔道等進(jìn)行封堵的過程都屬于混凝土澆筑的施工。對這些孔道進(jìn)行澆筑封堵是為了有效避免異物混入現(xiàn)象的出現(xiàn)。在澆筑施工過程中，位于下層孔道的灌漿孔和排氣孔要進(jìn)行絕對牢固的固定澆注，灌注時(shí)為了保證混凝土澆注位置準(zhǔn)確，就絕對不允許震動棒與預(yù)應(yīng)力錨具和孔道發(fā)生接觸。對鋼筋較為密集的地方要格外注意混凝土的振搗工作，因?yàn)樵谶@些部位的預(yù)應(yīng)力錨具和孔道極易發(fā)生塑性沉縮裂縫現(xiàn)象。為了確保振搗的密實(shí)性，需要操作人員在敲震過程中實(shí)現(xiàn)模板、短鋼筋以及自身操作的有效配合。在混凝土灌注施工完畢后，還要徹底清理孔道基礎(chǔ)，為后續(xù)的張拉和灌注工作的有效進(jìn)行打好基礎(chǔ)。

3.4 對預(yù)應(yīng)力張拉的控制。在預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用過程中，對張拉力進(jìn)行控制非常重要，這會對預(yù)應(yīng)力效果產(chǎn)生直接影響，特別是目前我國公路橋梁施工中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)沒有形成統(tǒng)一規(guī)范，也沒有制定出相應(yīng)的參數(shù)，因此在實(shí)際施工過程中容易出現(xiàn)張拉力不符的情況，對預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量產(chǎn)生了一定的影響。

在預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用過程中，選擇預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)間非常重要，試驗(yàn)結(jié)果表明，張拉時(shí)間過晚或過早都會對預(yù)應(yīng)力施工效果產(chǎn)生影響。就目前我國施工現(xiàn)狀而言，所存在的問題主要是因張拉時(shí)間過早造成的。當(dāng)前我國部分公路橋梁在施工過程中通過使用早強(qiáng)劑來加快施工進(jìn)度，造成了張拉時(shí)間提前，但是從施工效果來看，如果將使用早強(qiáng)劑作為判斷張拉時(shí)間提前的依據(jù)，那么將會對預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)水平產(chǎn)生巨大影響，并對公路橋梁施工質(zhì)量控制產(chǎn)生不利影響。

4 結(jié)語

由于預(yù)應(yīng)力技術(shù)在我國起步晚、發(fā)展快，因此在實(shí)際施工中也難免出現(xiàn)一些實(shí)際問題，如公路裂縫等等。這些現(xiàn)象不僅表明人們應(yīng)該更加重視公路橋梁施工中存在的問題，還應(yīng)加強(qiáng)對預(yù)應(yīng)力技術(shù)在施工中的應(yīng)用策略研究，結(jié)合有關(guān)資料，從質(zhì)量方面著手，加強(qiáng)對施工的控制，以保障公共建設(shè)的施工安全。隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中日益廣泛的應(yīng)用，對這一復(fù)雜工藝的研究和運(yùn)用需要更為專業(yè)的知識和技能，才能確保公路橋梁施工質(zhì)量，推進(jìn)現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 余貴紅.淺談公路橋梁施工及預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用[J].中國科技博覽， 2011（26）.

[2] 景運(yùn)峰.公路橋梁常用預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)分析[J].城市建設(shè)理論研究，2011（25）.

[3] 田俊.淺談預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在高速公路橋梁施工中的應(yīng)用[J].科技天地，2011（10）.

作者簡介：郭燕，身份證號碼：370124198606077026；畢明英，身份證號碼：71202198512145743。