道路橋梁工程中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用

孔慶杰

【摘 要】本文主要針對預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工中應(yīng)用的優(yōu)勢和預(yù)應(yīng)力技術(shù)的重要作用的優(yōu)勢以及道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行簡要分析，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】道路橋梁；預(yù)應(yīng)力技術(shù)；應(yīng)用

一、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工中應(yīng)用的優(yōu)勢

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工中的運用相當(dāng)普遍，在道路橋梁的結(jié)構(gòu)、維修加固、提升大型的構(gòu)件、頂推的施工等許多方面都會用到預(yù)應(yīng)力技術(shù)。預(yù)應(yīng)力技術(shù)與其他的施工技術(shù)相比，具有強大的優(yōu)勢：由于預(yù)應(yīng)力技術(shù)的結(jié)構(gòu)形式比較簡單，所以設(shè)計的安全性和穩(wěn)定性高；施工單位運用預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以節(jié)省施工材料；預(yù)應(yīng)力技術(shù)有助于提高結(jié)構(gòu)的剛度、抗?jié)B能力、抗裂能力；對于施工人員來說，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工方法十分便捷，有利于提高施工效率。

二、預(yù)應(yīng)力技術(shù)的重要作用

1、提高混凝土構(gòu)件對內(nèi)應(yīng)力的承受力

在道路橋梁的混凝土構(gòu)件中，混凝土構(gòu)件側(cè)面荷載的承受力比較薄弱，容易導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫、變形，影響工程的質(zhì)量。采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，改善碳纖維貼片和混凝土構(gòu)件，可以提高承彎構(gòu)件的剛度，改善混凝土側(cè)向壓力的耐受能力，較少構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的可能性，進(jìn)而提高道路工程施工的質(zhì)量。

2、提高承重構(gòu)件的承載力

承重構(gòu)件是道路橋梁工程建設(shè)的基礎(chǔ)。因此，做好承重構(gòu)件的施工工作具有重要作用。運用預(yù)應(yīng)力技術(shù)對承重構(gòu)件進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，改變承重?gòu)件內(nèi)部受壓的拉應(yīng)力，減少構(gòu)件的拉應(yīng)變和壓應(yīng)變，提升承重構(gòu)件的整體強度，可以有效地保證道路橋梁工程高質(zhì)量建設(shè)。

3、延長道路橋梁的使用壽命

在道路橋梁的施工中，通過預(yù)應(yīng)力技術(shù)對路面進(jìn)行預(yù)先構(gòu)筑：混凝土構(gòu)件中，預(yù)先對其施加壓力，使其在外荷載作用時的受拉區(qū)混凝土內(nèi)力產(chǎn)生壓應(yīng)力，用以抵消或減小外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，使結(jié)構(gòu)在正常使用的情況下不產(chǎn)生裂縫或者裂得比較晚；在機械構(gòu)件中，預(yù)先使其產(chǎn)生應(yīng)力，提高構(gòu)造本身剛性，減少振動和彈性變形，改善受拉模塊的彈性強度，使原本的抗性更強。通過改變混凝土構(gòu)件和機械構(gòu)件來改善橋面的剛度和強度，提高橋面的承載力和抗變形能力，保證道路橋梁工程的施工質(zhì)量，延長道路橋面的使用壽命。

三、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工中的運用出現(xiàn)的問題

1、波紋管出現(xiàn)堵塞

混凝土澆筑工作完成之后會出現(xiàn)波紋管堵塞的情況，導(dǎo)致這種情況的原因主要有以下幾個：波紋管進(jìn)入施工現(xiàn)場之前，施工單位沒有認(rèn)真檢驗它的質(zhì)量，質(zhì)量不合格的材料被用在施工中；施工人員在對混凝土搗鼓的過程中力度把握不準(zhǔn)確，搗鼓不當(dāng)使波紋管形成裂縫，混凝土水泥漿滲漏，造成堵管；施工人員在安裝波紋管時，單純依靠經(jīng)驗，沒有遵循有關(guān)的規(guī)定，忽視施工設(shè)計，導(dǎo)致波紋管的定位不合理，管套發(fā)生彎折扭曲、接頭松動的狀況，進(jìn)行混凝土澆筑時，施工單位要派專門的人員進(jìn)行跟蹤，發(fā)現(xiàn)問題之后可以立即解決。

2、后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉控制不到位

預(yù)應(yīng)力施工不規(guī)范、施工人員忽視對張拉力的控制都有可能對預(yù)應(yīng)力道路橋梁的質(zhì)量產(chǎn)生影響。施工單位進(jìn)行張拉施工時，應(yīng)當(dāng)控制好張拉力和預(yù)應(yīng)力筋的伸長量，特別是要控制好張拉力，參考實驗得出的伸長量來衡量張拉力。有的施工單位在開工之前沒有對張拉人員開展專業(yè)的培訓(xùn)，致使施工人員在施工過程中出現(xiàn)失誤的可能性加大，張拉力高低不平衡。

3、張拉之前預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫

考慮道路橋梁的荷載，鋼筋混凝土出現(xiàn)的裂縫是不能完全避免的，干縮和溫差都會使拉張施工前產(chǎn)生裂縫。一般裂縫出現(xiàn)的部位是表面，分布不均勻并且比較細(xì)，也有可能出現(xiàn)在箍筋部位或者構(gòu)件的側(cè)面。溫度裂縫的形成有一定的規(guī)律，大部分是深進(jìn)型的、表面型的、貫穿型的。對于鋼筋混凝土構(gòu)件，杜絕裂縫不可能，施工人員要想最大限度的降低不利的因素，必須保證控制構(gòu)件的質(zhì)量合格，嚴(yán)格監(jiān)測裂縫。

4、預(yù)應(yīng)力鋼筋孔道發(fā)生堵塞現(xiàn)象

這種現(xiàn)象一般發(fā)生在后張結(jié)構(gòu)中，預(yù)留孔道出現(xiàn)堵塞或者塌陷致使預(yù)應(yīng)力拉筋不能順利通過，灌注工程的質(zhì)量得不到保障，拉張效果不好。施工時，施工人員太早抽芯是導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筋孔道發(fā)生堵塞的主要原因，因為這個時候混凝土并沒有完全凝固，強度比較低，如果抽芯太晚，也許會導(dǎo)致拔管時發(fā)生斷管的情況，因而，施工人員要掌控好時間。

5、收縮徐變過大

對于道路橋梁中的預(yù)應(yīng)力混凝土路面進(jìn)行施工的時候，因為混凝土路面可能產(chǎn)生的收縮和徐變過大，就有可能引發(fā)預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生損失，一般來說，都會給工程的質(zhì)量安全帶來非常嚴(yán)重的后果。所以，在我國大陸橋梁施工過程中，尤其是在道路橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土路面施工工程中，不能通過采用其他外加劑的辦法來增加混凝土的和易性，因為這種方式非常不可取?？梢圆捎媚切姸缺容^大、水灰比較小的混凝土進(jìn)行施工。因為這些質(zhì)量比較高的混凝土具備自身的特點，通過自身收縮以及徐變，就能很好的避免此類現(xiàn)象的發(fā)生。

四、道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用概述

1、箱梁鋼絞線的施工過程中的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力施工中最重要的一個環(huán)節(jié)就是箱梁鋼絞線施工，這一過程中需要注意的問題很多，由于在進(jìn)行箱梁鋼絞線施工時每一環(huán)節(jié)都很復(fù)雜，預(yù)應(yīng)力在張拉的過程中，必須嚴(yán)格控制張拉順序，如果順序控制不當(dāng)，造成的后果將會非常嚴(yán)重。確定張拉順序應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的工程實際來進(jìn)行。應(yīng)采用從上到下的方式張拉橫向的鋼絞線?？偨Y(jié)構(gòu)的張拉順序應(yīng)當(dāng)是：首批鋼束一縱梁鋼束一橫梁剩余鋼束。施工過程中，天氣因素也會對施工效果產(chǎn)生一定的影響，特別需要注意的是鋼絞線一旦觸碰雨水就會發(fā)生銹蝕，所以防雨措施必須得到保證。

2、在受彎構(gòu)件中的應(yīng)用

因為碳纖維的強度比較高，并且其操作較為簡單。所以在選擇施工材料解決混凝圖受彎構(gòu)件的加固時，碳纖維片材是首先選擇的材料。一般而言，進(jìn)行加固施工前，混凝土本身具有應(yīng)變和拉應(yīng)變，一旦受到壓力的影響，就會導(dǎo)致混凝土本身的壓應(yīng)變升為一個最高值，受彎構(gòu)件就會隨之上升。

3、預(yù)應(yīng)力在工程的加固施工中的應(yīng)用

加固措施是道路橋梁施工中必須要重視的一個環(huán)節(jié)，采取必要措施補強構(gòu)件，改善橋梁的結(jié)構(gòu)性能，恢復(fù)其承載力，達(dá)到延長橋梁使用壽命和生命周期的目的，更好地為現(xiàn)代交通發(fā)揮其應(yīng)有的貢獻(xiàn)。采取必要的卸載措施來處理橋梁構(gòu)件，其主要目的就是有效減小加固橋梁時混凝土的初始應(yīng)變。在開展這一施工前可預(yù)先對橋梁構(gòu)件增加其預(yù)應(yīng)力，使之可以產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，如此便可對鋼筋進(jìn)行充分加固，發(fā)揮其效能。

4、碳纖維片預(yù)應(yīng)力技術(shù)

碳纖維具有許多優(yōu)良的性能，具體如下：軸向強度和模量高、密度低、比性能高、無蠕變；非氧化環(huán)境下耐超高溫，耐疲勞性好；比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性；耐腐蝕性好，X射線透過性好等。碳纖維兼具碳材料強抗拉力和纖維柔軟可加工性兩大特征，是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料。在道路橋梁工程中把預(yù)應(yīng)力技術(shù)運用到碳纖維片中，可以充分地發(fā)揮碳纖維的強抗拉性，提高道路橋梁的混凝土梁的相關(guān)性能，進(jìn)而提高道路橋梁的工程質(zhì)量。

結(jié)束語：

盡管預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工中應(yīng)用時難免會出現(xiàn)有一些問題，但該技術(shù)的應(yīng)用可以節(jié)省施工材料、減小混凝土梁主拉應(yīng)力，再者其具有安裝簡單、可靠安全等優(yōu)勢。因此，在道理橋梁工程中合理地應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，可有效提高道路橋梁工程建設(shè)的質(zhì)量。

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