關(guān)于路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用的淺析

方之良++宋文軍

【摘要】預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)所具有的高抗裂能力、高抗?jié)B性能以及高剛度、高強(qiáng)度等特點(diǎn)使得預(yù)應(yīng)力技術(shù)在我國(guó)路橋施工中得到廣泛的應(yīng)用。文中就路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要論述。

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力技術(shù)概述；施工分析；常見(jiàn)問(wèn)題和解決對(duì)策

Analysis on Application of Prestressed Technology in Road and Bridge Construction

Fang Zhi-liang，Song Wen-jun

（Zhejiang Southeast Construction Management Co.， LtdHuzhouZhejiang313000）

【Abstract】Prestressed concrete technology has high crack resistance， high impermeability and high stiffness， high strength and other characteristics of the prestressed technology in China's road and bridge construction has been widely used. In this paper， the application of prestressed technology in road and bridge construction is briefly discussed.

【Key words】Prestressed technical overview；Construction analysis；Common problems and solutions

1. 路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)概述

（1）常規(guī)機(jī)械結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力技術(shù)是指預(yù)先對(duì)其產(chǎn)生的主要應(yīng)力，更好的提升工程結(jié)構(gòu)自身的剛性，減少工程結(jié)構(gòu)在自身振動(dòng)和相關(guān)彈性變形的情況下受到受拉模塊影響彈性強(qiáng)度的明顯改變，大大增強(qiáng)工程結(jié)構(gòu)的原本抗性。在機(jī)械機(jī)構(gòu)承受外荷載前預(yù)先對(duì)其在外荷載作用下受拉相關(guān)區(qū)域內(nèi)部施加一定壓應(yīng)力，能夠有效改善機(jī)械結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中的結(jié)構(gòu)和性能。

（2）路橋施工中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)是指在路橋工程主要結(jié)構(gòu)內(nèi)相關(guān)構(gòu)件受到外荷載前，對(duì)其受拉模塊中主要鋼筋部件施加預(yù)應(yīng)力的方式提高主要構(gòu)件的剛度。即在混凝土工程中通過(guò)預(yù)應(yīng)力技術(shù)，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，使混凝土構(gòu)建所產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力減以減小或消除外荷載所引起的拉應(yīng)力，利用混凝土產(chǎn)生高強(qiáng)度的抗壓能力彌補(bǔ)其抗拉強(qiáng)度上存在的缺陷和不足，有效延遲混凝土受拉區(qū)域的開(kāi)裂，確保工程施工質(zhì)量。

（3）路橋施工中通常采用的是強(qiáng)度較高的混凝土和鋼材，這樣能夠較好的保證預(yù)應(yīng)力混凝土具有加較強(qiáng)的抗拉裂能力、剛度大，良好的抗?jié)B性和高抗疲勞性，在一定程度上能夠節(jié)省混凝土和鋼材，減小構(gòu)件結(jié)構(gòu)的截面尺寸，降低構(gòu)件自重，減少混凝土撓度并防止開(kāi)裂。在路橋施工中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的主要目的是推遲混凝土裂縫出現(xiàn)時(shí)間，增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的持久性能?？稍诒ＷC路橋工程經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)工程的輕巧和美觀，對(duì)路橋的使用壽命也有一定的增強(qiáng)作用。

2. 預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于路橋施工分析

2.1預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋面施工中的應(yīng)用。

在路橋混凝土路面施工中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，是近年來(lái)才逐漸興起并廣泛普及的一項(xiàng)新型技術(shù)，其技術(shù)的原理是通過(guò)預(yù)應(yīng)力鋼筋的配置對(duì)混凝土路面形成一定的約束，從而達(dá)到延緩或消除裂縫的目的。在路橋混凝土路面施工中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力的技術(shù)，前期的理論研究尤為重要，需要通過(guò)對(duì)交通荷載、溫度、濕度等等的變化引起路面上混凝土板的翹曲的原因進(jìn)行深入的研究，在道路橋梁施工中合理的施加縱向預(yù)應(yīng)力，避免混凝土的收縮和斷裂。

2.2預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋混凝土構(gòu)件中的應(yīng)用。

混凝土裂縫是鋼筋混凝土構(gòu)件中易產(chǎn)生的質(zhì)量通病，在道路橋梁的大型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，極易出現(xiàn)裂縫。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋混凝土構(gòu)件中的應(yīng)用就是在路橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加載或使用前，預(yù)先給受拉區(qū)域施加一定壓力。即在混凝土受拉區(qū)域內(nèi)進(jìn)行鋼筋張拉，通過(guò)鋼筋自身所具備的回縮性能，使混凝土受拉區(qū)預(yù)先受到鋼筋對(duì)其施加的壓力。當(dāng)混凝土構(gòu)件受到外荷載施加拉力的作用時(shí)，必須要抵消受拉區(qū)域混凝土中的預(yù)壓力，在很大程度上限制了混凝土的伸長(zhǎng)，以此延緩和減少混凝土裂縫。

2.3預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋加固施工中的應(yīng)用。

在道路橋梁建造中，橋梁的加固是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，道路橋梁加固一般是通過(guò)對(duì)主要承重部分的補(bǔ)強(qiáng)和對(duì)結(jié)構(gòu)性能的改善來(lái)恢復(fù)或提高現(xiàn)有道路的承載能力，從而延長(zhǎng)其使用壽命，以適應(yīng)現(xiàn)代交通的發(fā)展要求。道路橋梁加固的重點(diǎn)在改善橋梁的結(jié)構(gòu)性能，增加構(gòu)件的剛度和強(qiáng)度，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁加固中的應(yīng)用能夠有效加強(qiáng)構(gòu)件的承載能力，從整體上改善路橋結(jié)構(gòu)性能，恢復(fù)道路橋梁的承載能力和使用性能，增加其使用壽命。在道路橋梁薄弱構(gòu)件處使用輔助材料加強(qiáng)構(gòu)件的剛度和強(qiáng)度，減少作用在構(gòu)件上的荷載。通常加固方法可以選擇碳纖維布粘貼、鋼板加固、預(yù)應(yīng)力處理等。

2.4預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋受彎結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在受彎曲結(jié)構(gòu)中，具有碳纖維強(qiáng)度和施工簡(jiǎn)單便捷的特點(diǎn)，在道路橋梁建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。碳纖維的最終的盈利最直接的來(lái)源于混凝土的應(yīng)變?cè)黾?，如果最開(kāi)始的應(yīng)變力過(guò)大，則會(huì)破壞碳纖維預(yù)應(yīng)力程度較差的構(gòu)造，使碳纖維的強(qiáng)度無(wú)法發(fā)揮出最佳效果。因此，在道路橋梁的施工中，可以在粘貼碳纖維片材料的同時(shí)增加一定程度的預(yù)應(yīng)力，從而使碳纖維片材自身有一定的拉應(yīng)力，提高碳纖維應(yīng)力，充分發(fā)揮其高強(qiáng)度的性能。

3. 預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于路橋施工的常見(jiàn)問(wèn)題和解決對(duì)策

3.1孔道堵塞問(wèn)題及其解決措施。

預(yù)應(yīng)力鋼筋不能通過(guò)預(yù)留孔道原因主要是預(yù)留口道的堵塞或坍塌，這樣的情況下，會(huì)在一定程度上影響張拉效果和整體工程的質(zhì)量。產(chǎn)生上述問(wèn)題的原因有很多，其中最主要的就是施工過(guò)程中沒(méi)有等到水泥完全凝固就進(jìn)行抽芯，或者是抽芯太遲產(chǎn)生膠管被拔斷的情況。當(dāng)在施工中如遇到這樣的問(wèn)題，可先根據(jù)預(yù)應(yīng)力的曲線坐標(biāo)找到出現(xiàn)斷裂的具體位置，然后用沖擊鉆避開(kāi)主要的位置進(jìn)行鉆孔，使鋼絞線可以自由的通過(guò)以及可以進(jìn)行自由的伸縮，為了不出現(xiàn)堵管的問(wèn)題，要在施工之前對(duì)波紋管進(jìn)行仔細(xì)的檢查，對(duì)波紋管要安裝的位置確認(rèn)好，并且做好套管接頭的密閉性的檢查工作，保證波紋管在澆筑混凝土的時(shí)候而不會(huì)遭到破壞。

3.2預(yù)應(yīng)力構(gòu)件張拉前出現(xiàn)問(wèn)題及解決措施。

由于溫差收縮所造成預(yù)應(yīng)力構(gòu)件在張拉的時(shí)候產(chǎn)生的裂縫問(wèn)題，在使用荷載作用下鋼筋栓結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，這樣的問(wèn)題在公路橋梁的建筑中知識(shí)不可避免的。但是，在預(yù)制場(chǎng)內(nèi)的結(jié)構(gòu)中可以避免其產(chǎn)生裂縫，這些裂縫主要出現(xiàn)在構(gòu)建頂面到構(gòu)建側(cè)面，為了預(yù)防溫差所產(chǎn)生的裂縫，最主要的方法就是控制好構(gòu)件內(nèi)外的溫度差，包庇構(gòu)件的柴米時(shí)間要適當(dāng)?shù)挠兴娱L(zhǎng)，使構(gòu)件不會(huì)手袋自身熱脹冷縮的影響。

3.3波紋管堵塞問(wèn)題及其解決對(duì)策。

路橋工程施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工質(zhì)量控制是很重要的，預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)埋階段的質(zhì)量控制苛刻保證曲線的形狀，這就要求各個(gè)控制點(diǎn)的高程定為要必須牢固準(zhǔn)確，在相關(guān)施工的時(shí)候不能影響和破壞預(yù)應(yīng)力鋼筋的波紋套管，一點(diǎn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，一定要及時(shí)處理。其次就是預(yù)應(yīng)力鋼筋在張拉和灌漿的控制是為了保證其控制張拉力應(yīng)力所滿足的要求。在施工過(guò)程中水量一定要嚴(yán)格控制，對(duì)于沒(méi)有及時(shí)使用的已經(jīng)凝固的水泥，杜絕通過(guò)加水的方法增加其流動(dòng)性。在漿體在攪拌的過(guò)程中，對(duì)水泥、外加添加劑和其他的輔助材料都應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量把關(guān)。未經(jīng)攪拌的新材料，一定要注意不能采用一邊出料一邊進(jìn)料的方式來(lái)提高經(jīng)濟(jì)效益，有效保證其質(zhì)量可靠和施工安全。

3.4預(yù)應(yīng)力張拉過(guò)程中存在問(wèn)題和對(duì)策。

在預(yù)應(yīng)力先張過(guò)程中應(yīng)做到均勻放張，多根整批預(yù)應(yīng)力筋放張則采用千斤頂法或砂箱法。采用千斤頂放張時(shí)，應(yīng)分?jǐn)?shù)次完成放張。采用砂箱法放張，需保持放張速度的均勻一致。單根鋼筋采用擰松螺母方法進(jìn)行放張時(shí)，按照先兩側(cè)后中間的原則，將力筋松到位，嚴(yán)謹(jǐn)采用切割方法放張。根據(jù)施工過(guò)程中易出現(xiàn)的各種缺陷進(jìn)行分析，確保在施工過(guò)程中施工質(zhì)量符合工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。梁端布筋設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮張拉產(chǎn)生的局部應(yīng)力集中，增強(qiáng)橫向分別鋼筋的數(shù)量，保證錨固端在利用時(shí)符合工程對(duì)混凝土幾何形狀和尺寸的設(shè)計(jì)要求。預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序應(yīng)嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行操作，在施工設(shè)計(jì)為確定的情況下，可逐次采用級(jí)配施工措施和張拉方式，有效解決道路橋梁中工字梁側(cè)向扭曲的問(wèn)題。

綜上所述，現(xiàn)代路橋工程施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣，同時(shí)對(duì)施工企業(yè)的技術(shù)要求也相對(duì)提高?，F(xiàn)代路橋施工企業(yè)必須要針對(duì)現(xiàn)代路橋工程施工發(fā)展科學(xué)的規(guī)劃自身技術(shù)水平提升事宜，以技術(shù)人才培養(yǎng)為基礎(chǔ)，提高企業(yè)路橋施工技術(shù)水平，以此保障企業(yè)在工程施工過(guò)程中能夠按照工程設(shè)計(jì)要求積極應(yīng)用現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力技術(shù)保障工程的施工質(zhì)量，以此提高企業(yè)的綜合市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

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[文章編號(hào)]1619-2737（2017）05-20-660