道路橋梁施工中預應力的應用及存在的問題

李守國

(四川路橋橋梁工程有限責任公司 610072)

道路橋梁施工中預應力的應用及存在的問題

李守國

(四川路橋橋梁工程有限責任公司 610072)

本文通過對預應力進行概述，進而對道路橋梁施工中預應力的應用作出介紹，分析道路橋梁施工中預應力存在的問題。關鍵詞：道路橋梁施工；預應力；應用；問題

隨著我國社會主義市場經(jīng)濟的發(fā)展，交通基礎建設規(guī)模日益擴大，預應力技術在橋涵、隧洞、邊坡、加固等方面的作用日益彰顯，對我國路橋的輕量化和高承載能力發(fā)展起著舉足輕重的作用。

一、預應力概述

（一）預應力存在的意義

預應力是在施工期間為了改善結構的服役表現(xiàn)，預先施加給結構的壓應力，結構服役期間預加壓應力可全部或部分抵消荷載導致的拉應力，避免結構破壞。我國的預應力技術在建國初期照搬蘇聯(lián)模式開始，經(jīng)過50多年的研究與工程實踐，現(xiàn)已成為我國建筑領域中關鍵技術之一，在預應力體系及施工技術方面，在施工工藝等方面呈現(xiàn)較高水平，為施工項目的順利開展提供有力的技術保證。

（二）預應力的技術優(yōu)勢

預應力可以改善結構性能、擴大功能，節(jié)約鋼材、木材、水泥等材料，延長道路橋梁的使用壽命，降低混凝土結構梁在豎向上的剪刀力以及結構所受到的主拉應力，而且在安裝方面簡單，具有抗裂、抗疲勞的優(yōu)點，在一定程度上減輕了橋梁的重量，為建筑工藝的提高提供基礎和支持。

二、道路橋梁施工中預應力的應用

（一）預應力鋼絞線及錨具的應用

目前，預應力鋼筋、低松弛預應力鋇絲、鋼絞線、冷拉預應力鋼絲、矯直回火預應力鋼絲是預應力使用的主要鋼材，這些材料具有優(yōu)越的性能、施工便捷，經(jīng)濟效益良好，例如，在高架橋公路中運用。當前道路橋梁施工中應用的預應力材料是以鋼筋為主，絞線應用范圍廣、利用率高、施工簡單，節(jié)約材料，在預應力鋼絞線的選擇時應嚴格按照施工標準進行，注意鋼絞線的幾何參數(shù)、表面狀態(tài)、斷裂載荷等參數(shù)以及預應力型號、規(guī)格等標準的選擇。選擇良好的錨具能夠降低錨具自身應力損失，而且能方便的進行連接，應采用整體式錨頭，不采用分離式錨頭，在沒有壓漿之前可以對其進行有效調(diào)整，后張法預應力混凝土結構所應用的錨具分為機械錨固和摩阻錨固兩類。

（二）在鋼筋混凝土架構中的應用

在預應力混凝土結構設計期間，為得到科學合理且適合鋼束布置分布圖，要根據(jù)施工經(jīng)驗假定預應力鋼束的實際分布圖，全面分析論證各項因素，并對鋼束的設置和布局進行調(diào)整。

由于預應力在鋼筋混凝土架構中可節(jié)約工程材料、增強結構的抗裂性和抗?jié)B性、改善結構的耐久性、提高構件與結構的剛度，減小變形、提高結構的抗疲勞性和受壓構件的穩(wěn)定性等種種優(yōu)勢，使得它在各應用領域中的軸心受拉構件、受彎構件、偏心受拉構件、偏心受壓構件及軸心受壓構件上廣泛采用，成為大中跨承載結構、大柱網(wǎng)大空間框架、多高層工業(yè)民用建筑、大跨空間結構、網(wǎng)格交叉大梁及析架、懸索結構、加固等高新技術之一。

在預應力混凝土連續(xù)梁橋的施工過程中，要保證連續(xù)梁各個主要受力部位的應力控制在容許范圍里，從而保證施工期間橋梁結構和人員的安全，并盡量達到設計資料所要求的設計狀態(tài)。

（三）在碳纖維片中的應用

碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。在現(xiàn)代建筑中，由于設計荷載標準低導致建筑使用功能的改變，成為歷史遺留問題，隨著現(xiàn)代施工標準的日益提高，其很難滿足現(xiàn)代施工建筑規(guī)范的要求，需要進行徹底的維修和加固。在施工中，若要達到道路橋梁的高標準、高要求，就需要付出很大的工程成本，為節(jié)約成本，使用碳纖維片粘貼方法進行加固修補結構廣受熱捧，也是相對比較簡單、應用廣泛的工藝。碳纖維片與預應力的結合很好的提升了鋼筋混凝土的性能。

（四）混凝土路面中加固中的應用

鋼筋混凝土結構路面施工中的裂縫是不可避免的，為解決這一問題，需采用預應力技術在一定程度上保證工程的質量，主要原理是對相關結構構件進行補強，改善構件的結構性能。加固施工中，主要有改變構件的預應力和實施體外預應力加固兩種方式。在大跨、薄壁構件中，由于剪力或扭力作用易出現(xiàn)斜向裂縫，而采用預應力的同類構件可以有效提高構件的斜截面抗裂性、抗扭性，而且可延遲裂縫出現(xiàn)。當鋼筋混凝土結構開裂過大時，可施加預應力來減小裂縫，同時，也可將小跨度結構抽柱改為大跨度結構，通過預應力來提高其承載力。

三、道路橋梁施工中預應力存在的問題

預應力施工工藝在道路橋梁的施工、質量、安全性、可靠性及壽命方面著非常重要的意義，直接涉及到道路橋梁施工控制的幾何、應力、穩(wěn)定和安全控制等方面。

（一）鋼筋管道堵塞

在具體施工過程中，混凝土澆筑的不合理直接影響管道堵塞。所以，在施工前，需對工程施工形式進行分析，合理開展?jié)仓问?。施工中會涉及到波紋管的應用，但波管具有易碎、細軟的特點，很容易讓泥漿、雜物等進入管道內(nèi)部引起堵塞。為保證預應力體系的質量，要對波紋管的安裝定位進行有效控制，確保在混凝土進行澆筑以后波紋管不會發(fā)生堵塞、漏漿等等問題。另外，在預應力施工階段，施工人員要按要求進行操作，若操作不當極易導致導管受損，從而對預應力技術的應用產(chǎn)生消極影響。總之，管道堵塞時，根據(jù)預應力鋼筋的坐標曲線，對波紋管進行嚴格檢查是否密封，防止?jié)沧⒒炷習r阻塞管道。

（二）張拉工藝問題

預應力張拉就是在構件中提前加拉力，使得被施加預應力張拉構件承受拉應力，進而使得其產(chǎn)生一定的形變，來應對鋼結構本身所受到的荷載。

張拉工藝不到位容易在成結構損壞。預應力筋張拉順序應對稱張拉，當兩端同時張拉時，先錨固其中一端，再待補足張拉力錨固另一端。兩端張拉力應一致，伸長值相加后應符合設計規(guī)定要求。值得注意點是，后張法預應力筋若處在非平衡狀態(tài)或是多跨度彎曲狀態(tài)時，水泥漿液泌水蒸發(fā)會出現(xiàn)局部部位漿液不飽滿不密實的問題，導致預應力筋喪失保護。而且，預應力筋在高壓狀態(tài)下容易由于產(chǎn)生腐蝕產(chǎn)生結構安全、耐久問題。

（三）張拉前出現(xiàn)裂縫

結構出現(xiàn)裂縫的原因很多，溫度和濕度的變化、結構荷載、施工原因、干縮等因素都會不可避免產(chǎn)生結構構架的裂縫。所以，良好的施工工藝顯得非常重要，在施工中，要直接控制有效預應力、預應力筋受力均勻性、控制施工順序、控制梁的撓度線型、扭轉，實現(xiàn)最佳變形與性能優(yōu)化，達到最有效的施工工藝方案。另外，還要對控制構件的品質進行嚴格把關。

（四）壓漿不飽滿

由于預應力管道設計空隙較小、水泥漿配制不當、管道堵塞，未設排氣孔或排氣孔設置的位置不理想導致的管道窩氣、壓漿孔、排氣孔堵塞、壓漿封閉排氣口、封錨不密實等因素均會影響預應力壓漿不飽滿，所以，要嚴格按照施工技術規(guī)范中的各項技術指標，采用真空吸漿壓漿工藝，管道壓漿進行量化指標，采用預應力塑料波紋管作為管道材料并對現(xiàn)場管理措施。

此外，在施工中，因為混凝土路面的收縮較大會造成預應力產(chǎn)生損失，影響工程質量。

預應力技術主要是利用混凝土的抗壓和鋼筋的抗拉性，對結構進行施加拉應力，以抵消結構構件在荷載外作用下的變形，預應力技術的存在為公路橋梁施工帶來的福音的同時，也伴隨一些問題，所以，在施工中要對每道工序進行嚴格管控，從而保證道路橋梁的施工質量。

[1]張英民.橋梁施工中預應力的應用及存在的問題探析[J].道路橋梁.2016年7月。

[2]吳驕文.淺談公路橋梁施工中預應力的應用及存在的問題[J].科技展望.2016年5月。

[3]陳龍.公路橋梁施工中預應力的應用及存在的問題[J].科技資訊.2016年4月。

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1007-6344（2017）05-0073-01