探究高速公路路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

伍仕兵

青海省格爾木公路總段，青海格爾木 816000

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，路橋工程建設(shè)事業(yè)有了蓬勃發(fā)展。近年來(lái)，路橋工程施工數(shù)量和規(guī)模都有了較大提升，許多新技術(shù)、新工藝也開(kāi)始應(yīng)用到高速公路路橋施工中來(lái)，如預(yù)應(yīng)力技術(shù)。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋工程施工中的應(yīng)用，能夠有效提高工程施工質(zhì)量，確保高速公路安全、穩(wěn)定運(yùn)行。然而，國(guó)內(nèi)預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)展較晚，在具體應(yīng)用方面還存在一些不足之處。加強(qiáng)對(duì)路橋施工預(yù)應(yīng)力技術(shù)的研究，有利于攻克技術(shù)難關(guān)，實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力技術(shù)水平的有效提升。文章主要探討高速公路路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用[1]。

1 高速公路路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用分析

1.1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在受彎構(gòu)件中的應(yīng)用

高速公路路橋施工屬于大型工程，公路橋梁在運(yùn)行過(guò)程中也需要承擔(dān)巨大的重量。為了確保公路橋梁在運(yùn)行過(guò)程中能夠承載足夠大的重量，不變形，不走樣，不倒塌，需要應(yīng)用到預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)其進(jìn)行加固處理。碳纖維強(qiáng)度高，而且易于獲得，在高速公路路橋施工過(guò)程中，利用碳纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)是一種較為普遍的加固方法，這主要是為了加固受彎構(gòu)件?；炷两Y(jié)構(gòu)在一開(kāi)始就存在拉應(yīng)變和壓應(yīng)變，在加固混凝土受彎構(gòu)件之前，受彎構(gòu)件自身就具備初始內(nèi)力。如果超出了混凝土受彎構(gòu)件的最大承載力，就必須利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)其進(jìn)行加固，同時(shí)，混凝土的應(yīng)變?cè)隽繘Q定著加固碳纖維的應(yīng)力[2]。

1.2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在加固施工中的應(yīng)用

在高速公路建設(shè)過(guò)程中，不僅要考慮路橋工程質(zhì)量，也要考慮其使用壽命。為了確保道路橋梁運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性、延長(zhǎng)道路橋梁使用壽命，加固施工是必不可少的。在通常情況下，補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件和改善結(jié)構(gòu)性能是道路橋梁加固施工的主要途徑。提升薄弱構(gòu)件的性能或者增加構(gòu)件數(shù)量，對(duì)路橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行改良，對(duì)路橋基礎(chǔ)進(jìn)行加固等等，以此實(shí)現(xiàn)道路橋梁承載力的有效提高。加固方法包括補(bǔ)強(qiáng)層加固法、體外預(yù)應(yīng)力加固法以及碳纖維布加固法等。在高速公路路橋施工過(guò)程中，加固施工常常會(huì)用到許多手段，例如：將鋼板粘貼在路面或橋面上，利用鋼板進(jìn)行加固；將碳纖維布粘貼在路面或橋面上，利用碳纖維布實(shí)現(xiàn)橋梁承載力的有效提升；對(duì)路橋工程相關(guān)結(jié)構(gòu)的受力體系進(jìn)行變更，從而對(duì)道路橋梁進(jìn)行加固等。這些方法都是對(duì)道路橋梁本身的拉應(yīng)變和壓應(yīng)變進(jìn)行了利用，將一部分預(yù)應(yīng)力預(yù)先施加在在道路橋梁的構(gòu)件，以此實(shí)現(xiàn)構(gòu)件承載力的提升，從而起到加固作用[3]。

1.3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在多跨連續(xù)梁上的應(yīng)用

含有多余約束的結(jié)構(gòu)叫做連續(xù)梁，兩跨以上即是多跨。多跨連續(xù)梁的支座均是固定的。在進(jìn)行多跨連續(xù)梁的施工時(shí)，抗彎承載力和抗剪承載力是需要重點(diǎn)關(guān)注的兩個(gè)力。當(dāng)這兩個(gè)力無(wú)法達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就需要利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)多跨連續(xù)梁進(jìn)行加固。多跨連續(xù)梁的加固處理分為正彎矩區(qū)和負(fù)彎矩區(qū)。碳纖維是較為常用的加固處理材料。如果不對(duì)多跨連續(xù)梁進(jìn)行加固處理，其承載能力會(huì)大大減弱，對(duì)道路橋梁的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致無(wú)法施工。因此，利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)多跨連續(xù)梁進(jìn)行加固處理十分必要。

2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工流程

2.1 選擇預(yù)應(yīng)力鋼絞線

預(yù)應(yīng)力鋼絞線種類較多，在選擇上自由度較大。在高速公路路橋施工過(guò)程中，普通預(yù)應(yīng)力鋼絞線和低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線是最常用的鋼絞線。這兩種預(yù)應(yīng)力鋼絞線不僅彈性變形較小，性能優(yōu)良，而且易于施工，外形美觀。在預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程中，充分利用鋼絞線不僅能夠大大減少鋼材用量，而且能夠有效提升構(gòu)件結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。預(yù)應(yīng)力鋼絞線的選擇應(yīng)考慮以下因素：鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)、性能以及經(jīng)濟(jì)因素。對(duì)于鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)，需要考慮荷載品種、松弛尺寸、延伸率等參數(shù)；對(duì)于鋼絞線性能，需要考慮屈服荷載、松弛程度、伸長(zhǎng)率等參數(shù)[4]。

2.2 選擇預(yù)應(yīng)力錨具

預(yù)應(yīng)力錨具的選擇也是預(yù)應(yīng)力施工必不可少的環(huán)節(jié)，常見(jiàn)的錨具方式有機(jī)械錨固和摩阻錨固兩種。機(jī)械錨固是以機(jī)械加工的方式來(lái)進(jìn)行錨固的，在預(yù)應(yīng)力鋼絞線兩端進(jìn)行錨釘?shù)闹谱?，剛?qiáng)度的鋼筋利用錨釘進(jìn)行連接，或者利用鋼絲線對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼絞線進(jìn)行固定。機(jī)械錨固連接方式簡(jiǎn)單，預(yù)應(yīng)力的損失也不大；摩阻錨固是以摩擦阻力的方式來(lái)進(jìn)行錨固的，錨具需要被制作成楔形，以此實(shí)現(xiàn)錨固與鋼絞線之間摩擦力的增加。摩阻錨固盡管有一些缺陷，但是應(yīng)用范圍相對(duì)較廣。

2.3 設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力體系

在高速公路路橋施工過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力體系包括XYM體系和OVM體系兩種。頂板縱向與鋼筋平豎彎曲相結(jié)合的體系主要用于一般結(jié)構(gòu)構(gòu)件預(yù)應(yīng)力體系的設(shè)計(jì)。預(yù)應(yīng)力體系的設(shè)計(jì)要點(diǎn)為：盡可能實(shí)現(xiàn)最大力臂的預(yù)應(yīng)力輸出，以此實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力損失的有效降低；頂板需要承受較大的錨固荷載力，因此，必須嚴(yán)格按照相關(guān)程序進(jìn)行頂板上鉸接點(diǎn)的焊接，確保焊接質(zhì)量；做好預(yù)應(yīng)力體系的豎向鋼筋布置工作，確保其不發(fā)生交叉，從而提升預(yù)應(yīng)力體系結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和美觀性[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們的生產(chǎn)生活對(duì)交通運(yùn)輸?shù)男枨罅吭絹?lái)越大。高速公路是國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，必須確保其運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠有效提升路橋工程施工質(zhì)量，在高速公路路橋施工中的應(yīng)用十分廣泛。在高速公路路橋施工過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力施工必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行，結(jié)合實(shí)際情況，選擇合適的鋼絞線以及錨具，確保鋼絞線和錨具質(zhì)量，加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力體系設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性，加強(qiáng)對(duì)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的研究，確保高速公路路橋建設(shè)質(zhì)量。

[1] 李科. 探究高速公路路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用[J]. 科技與創(chuàng)新，2016（9）：154.

[2] 陸燕. 路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用策略探討[J]. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2015（24）：123.

[3] 王霜. 高速公路路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的實(shí)踐研究[J]. 中華建設(shè)，2017（6）：140.

[4] 劉燦彬. 公路路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用[J]. 江西建材，2015（16）：166.

[5] 梁木艷. 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在寶漢高速公路施工中的應(yīng)用探析[J]. 江西建材，2016（11）：193.