淺析預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用

龐成虎

摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國家對路橋基礎(chǔ)設(shè)施的投資越來越多，路橋施工的項目及種類也越來越多，同時對質(zhì)量要求也越來越高，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在我國路橋施工中得到了廣泛應(yīng)用。文章對預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用進(jìn)行簡要闡述。

關(guān)鍵詞：路橋施工；預(yù)應(yīng)力能力；應(yīng)用

1.預(yù)應(yīng)力應(yīng)用的技術(shù)優(yōu)勢

所謂預(yù)應(yīng)力主要就是在構(gòu)件受到荷載之前，要先施加一個跟即將受到荷載的力的方向相反的力，這個力度不但可以進(jìn)一步消除荷載，還能在很大程度上提高構(gòu)件的抗裂性以及相應(yīng)的耐久性。在一些承重的關(guān)鍵部位應(yīng)用預(yù)應(yīng)力的時候，不但可以節(jié)約公路橋梁建設(shè)過程中的混凝土鋼材，還在一定程度上減輕了橋梁自身的重量。

2.橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)存在的問題

2.1預(yù)應(yīng)力鋼筋管道堵塞

由于在混凝土澆筑過程中野蠻作業(yè)或未做好及時的保護(hù)工作，都有可能導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筋管道出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象，從而致使穿預(yù)應(yīng)力鋼筋時無法順利通過，或者是影響張拉的效果，從而給路橋施工的成本和工期等方面都造成很大的麻煩。

2.2張拉控制不嚴(yán)謹(jǐn)

由于預(yù)應(yīng)力技術(shù)起步較晚，目前我國橋梁預(yù)應(yīng)力施工過程中的不規(guī)范行為相對較為嚴(yán)重，尤其是張拉控制不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)默F(xiàn)象最為普遍。許多工程采用1.5級油壓進(jìn)行張拉力的計量，導(dǎo)致誤差較大，甚至有的工程還未對千斤頂進(jìn)行計量標(biāo)定就投入張拉的使用中。特別是進(jìn)行多束張拉時，由于張拉控制不嚴(yán)謹(jǐn)，每束張拉力都不同，往往會對預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很惡劣的影響。

2.3實際伸長值與理論伸長值有偏差

實際伸長值與理論伸長值有偏差問題指的是橋梁工程施工中的預(yù)應(yīng)力筋的實際伸長值與理論伸長值的偏差問題，這將導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋會出現(xiàn)張拉力不足或者張拉力過大的現(xiàn)象產(chǎn)生，這種問題出現(xiàn)的主要原因如下：在混凝土橋梁施工中采用的預(yù)應(yīng)力鋼筋在進(jìn)行張拉時，沒有使用科學(xué)應(yīng)力以及應(yīng)變雙控法對張拉過程進(jìn)行控制。另外，在施工中進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時，施工的工作人員沒有校核將要采用的預(yù)應(yīng)力筋的實際伸長值，這可能導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋的實際伸長值和它的理論伸值的偏差過大，從而導(dǎo)致橋梁施工質(zhì)量事故。

2.4管道壓漿不密實

對于橋梁工程中的預(yù)應(yīng)力孔道壓漿來說，其作用主要體現(xiàn)在保護(hù)橋梁施工過程中的預(yù)應(yīng)力筋不被銹蝕以及確保預(yù)應(yīng)力筋和結(jié)構(gòu)能夠共同工作。就目前來看，在混凝土橋梁施工的實際工作中，管道壓漿不嚴(yán)實的情況還是存在的，出現(xiàn)問題的主要原因如下：在施工的過程中，施工單位以及施工的工作人員對管道的壓漿工程不夠重視；在施工過程中采用的壓漿工藝和留孔質(zhì)量以及漿體配置也不夠科學(xué)。

3.公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用

3.1預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁受彎構(gòu)件中的應(yīng)用

碳纖維憑借其較高的強(qiáng)度及簡單的施工工藝，成為橋梁常用的加固材料，采用碳纖維片材對鋼筋混凝土橋梁受彎構(gòu)件的加固工程中得到了廣泛的應(yīng)用。因此要使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)防止受壓區(qū)混凝土的壓應(yīng)變達(dá)到混凝土極限壓應(yīng)變，提高受彎構(gòu)件的極限承載力和極限拉應(yīng)變，增加橋梁的承載力。

3.2預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁加固施工中的應(yīng)用

橋梁加固工程通常就是通過對構(gòu)件強(qiáng)度的補(bǔ)強(qiáng)和對結(jié)構(gòu)性能的提高來維持或者提高當(dāng)前使用橋梁的承載力，延長橋梁的實際使用壽命。為了減小在加固施工時混凝土的初始應(yīng)變值，可以考慮預(yù)先對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力，使構(gòu)件的受壓區(qū)預(yù)先產(chǎn)生拉應(yīng)力，受拉區(qū)預(yù)先產(chǎn)生壓應(yīng)力，從而減小構(gòu)件在初始彎矩作用下的壓應(yīng)變及拉應(yīng)變，增大構(gòu)件達(dá)到極限承載力時所產(chǎn)生的應(yīng)變增量以及加固鋼筋時的應(yīng)力，充分利用加固鋼筋的強(qiáng)度。

3.3預(yù)應(yīng)力技術(shù)在鋼筋混凝土多跨連續(xù)橋梁中的應(yīng)用

從受力上分析，多跨連續(xù)梁橋有正彎矩區(qū)和負(fù)彎矩區(qū)兩種受力區(qū)，支座處一般為負(fù)彎矩，跨中處則多為正彎矩。當(dāng)連續(xù)梁橋的極限抗彎承載力和極限抗剪承載力不滿足使用要求時，則需要考慮使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)對其進(jìn)行加固處理。而橋梁跨中正彎矩區(qū)極限抗彎承載力不滿足使用要求時也可采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)加固，可以使用施工相對容易的粘貼碳纖維的方法對薄弱部位進(jìn)行加固。

3.4預(yù)應(yīng)力技術(shù)在避免橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫中應(yīng)用

混凝土裂縫是橋梁常見的病害，特別是跨?？绾哟髽虻却笮蜆蛄旱氖┕じ墙?jīng)常出現(xiàn)混凝土裂縫，嚴(yán)重影響橋梁的整體強(qiáng)度和剛度。目前，國內(nèi)將預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用到鋼筋混凝土當(dāng)中的施工實例已有很多，能夠有效地避免混凝土出現(xiàn)裂縫，并取得了顯著的效果。

3.5預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

混凝土裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的防不勝防的質(zhì)量通病，特別是在橋梁中的大型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件當(dāng)中，更是極其容易出現(xiàn)裂縫。而在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，可以避免結(jié)構(gòu)和構(gòu)件過早出現(xiàn)裂縫的情況，效果十分明顯。具體應(yīng)用就是在橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的加載或者使用之前，給其受拉區(qū)的混凝土預(yù)先施加壓力，即是在其混凝土的受拉區(qū)內(nèi)進(jìn)行鋼筋的張拉，然后通過鋼筋自身的回縮力，使得混凝土受拉區(qū)預(yù)先受到鋼筋給其施加的壓力。由于這個時候的混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在受到外荷載施加的拉力時，必須要先抵消受拉區(qū)混凝土當(dāng)中的預(yù)壓力，然后才能使混凝土受到拉力，這樣就非常有效地限制了混凝土的伸長，以此來達(dá)到延緩甚至不出現(xiàn)裂縫的目的。

綜上所述，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在現(xiàn)代橋梁公路施工中的重要作用，直接影響到橋梁公路的建設(shè)質(zhì)量和使用年限。在實際的橋梁公路建設(shè)中，必須加強(qiáng)施工相關(guān)人員的專業(yè)技術(shù)技能培訓(xùn)，保持施工人員認(rèn)真的工作態(tài)度，采取新材料、新工藝、新技術(shù)，同時做好安全事故的預(yù)防工作，確保橋梁公路工程的質(zhì)量和按時竣工。