橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)探討

李　程

(山西王城高速公路有限公司，山西 太原　030006)

1　概述

所有工程結(jié)構(gòu)均會(huì)受到一定的外力作用，廣義上預(yù)應(yīng)力是指在結(jié)構(gòu)還沒(méi)有受到外力作用的情況下，人工對(duì)結(jié)構(gòu)預(yù)受力位置進(jìn)行施壓處理。人工所施加的壓力便屬于預(yù)應(yīng)力，這樣能夠顯著改善結(jié)構(gòu)抵抗外力的性能。橋梁工程中涉及的預(yù)應(yīng)力技術(shù)很多情況下是應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)之中，從而有效的提升結(jié)構(gòu)耐壓力以及承載力，確保結(jié)構(gòu)可以承受不同方向上的壓力作用。在社會(huì)與經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的過(guò)程中，橋梁工程建設(shè)數(shù)量逐漸增加，橋梁工程的質(zhì)量要求也更加嚴(yán)格。在橋梁之中通過(guò)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效的提升橋梁的質(zhì)量，確保橋梁結(jié)構(gòu)能夠發(fā)揮更為優(yōu)良的性能，并且還能夠顯著的減少建筑材料使用數(shù)量，確保結(jié)構(gòu)的自重有所減少，防止橋梁出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，從而有效提升橋梁的負(fù)載數(shù)量。

2　預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用

2.1　在混凝土箱梁施工中的應(yīng)用

在箱梁結(jié)構(gòu)之中，將箱梁內(nèi)部的鋼絞線進(jìn)行張拉處理，確保結(jié)構(gòu)擁有一定的預(yù)應(yīng)力作用，從而能夠有效抵消外界載荷對(duì)箱梁的應(yīng)力作用，這樣不僅能夠有效提升箱梁結(jié)構(gòu)的承載性能，同時(shí)還能夠有效控制箱梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形以及裂縫，有利于箱梁結(jié)構(gòu)整體性能的提升。進(jìn)行預(yù)應(yīng)力箱梁施工的過(guò)程中，要求施工人員應(yīng)當(dāng)依照設(shè)計(jì)圖紙以及標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行嚴(yán)格施工，確保鋼筋焊接工序以及下料工序均能夠依據(jù)規(guī)范進(jìn)行，這樣才能保證預(yù)應(yīng)力箱梁的施工質(zhì)量。

2.2　在混凝土空心板中的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力空心板和普通的空心板對(duì)比而言，其跨度更大，而且承載能力更強(qiáng)，即有優(yōu)良的抗?jié)B以及抗震性能。一般情況下，若是工程的跨度在16 m～25 m情況下，此時(shí)應(yīng)用普通空心板結(jié)構(gòu)由于跨度較大，空心板的承載性能較差，導(dǎo)致空心板不能滿足承載要求，此時(shí)便能夠應(yīng)用混凝土空心板。但是，在30 m～35 m的范圍之內(nèi)，預(yù)應(yīng)力空心板結(jié)構(gòu)自身承載能力將隨著跨度的不斷增加而有所降低，因此，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)確?？招陌褰Y(jié)構(gòu)的跨度控制在25 m范圍之中。

2.3　在受彎構(gòu)件之中的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在受彎構(gòu)件中的應(yīng)用主要是將碳纖維片材粘貼在受彎構(gòu)件表面位置，這樣能夠確?；炷两Y(jié)構(gòu)的硬度進(jìn)一步增加，其屬于非常特殊的一種加固方法。進(jìn)行碳纖維材料粘結(jié)的過(guò)程中，通過(guò)應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，能夠確保碳纖維具有更強(qiáng)的性能，此種技術(shù)主要是應(yīng)用在一些較易出現(xiàn)彎曲的構(gòu)件之中。

2.4　在加固施工過(guò)程中的應(yīng)用

通過(guò)應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，還可以對(duì)已經(jīng)服役過(guò)程中的橋梁工程進(jìn)一步加固處理，這樣能夠確保橋梁構(gòu)件性能可以進(jìn)一步強(qiáng)化，并且確保橋梁工程自身壽命進(jìn)一步增加。進(jìn)行加固處理的過(guò)程中，一般是應(yīng)用體外預(yù)應(yīng)力加固方法，或者是粘貼鋼板方法。橋梁加固過(guò)程中主要技術(shù)有外部預(yù)應(yīng)力鋼索加固技術(shù)與下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力拉桿加固技術(shù)。外部預(yù)應(yīng)力鋼索加固方法通常是利用預(yù)應(yīng)力鋼絞線，沿著橋梁的梁肋側(cè)面位置，依照相應(yīng)線形進(jìn)行設(shè)置，利用張拉作業(yè)達(dá)到體外預(yù)應(yīng)力的目的。下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力拉桿加固技術(shù)在具體應(yīng)用過(guò)程中主要是直線式、折線式以及混合式。

3　橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用存在的問(wèn)題

3.1　一端張拉存在的問(wèn)題

在橋梁工程的施工過(guò)程中，若是橋梁結(jié)構(gòu)的跨度相對(duì)大，進(jìn)行實(shí)際施工時(shí)通常會(huì)應(yīng)用一端張拉的預(yù)應(yīng)力技術(shù)。若是采用一端張拉工藝，便會(huì)導(dǎo)致張拉過(guò)程中需要跨越多個(gè)箱梁橫隔板結(jié)構(gòu)，因此張拉中遇到的摩擦力也會(huì)較大，張拉的孔道會(huì)進(jìn)一步的增加，造成這些問(wèn)題出現(xiàn)的原因主要是由于采用一端張拉工藝時(shí)會(huì)出現(xiàn)受力不平衡的問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致材料出現(xiàn)定向的偏移。若要有效的解決上述各個(gè)問(wèn)題，最有效的方法便是使用兩端張拉工藝以取代一端張拉工藝，這是由于采用兩端張拉工藝時(shí)，會(huì)在兩端同時(shí)的施加拉力作用，此時(shí)材料受力也處于平衡狀態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)定向的偏移問(wèn)題。如此，不僅能夠解決一端張拉工藝中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，同時(shí)還可以有效避免結(jié)構(gòu)之中裂縫的出現(xiàn)。

3.2　結(jié)構(gòu)張拉力的問(wèn)題

根據(jù)作者以往的施工經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，在橋梁施工過(guò)程中，結(jié)構(gòu)張拉力存在的主要問(wèn)題多是因?yàn)槭┕み^(guò)程中未能依照標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范進(jìn)行操作，對(duì)于橋梁工程張拉施工中的張拉力控制不夠嚴(yán)格。并且，結(jié)構(gòu)張拉力是否適宜在很大程度上會(huì)受到施工人員自身素養(yǎng)、工作態(tài)度以及專業(yè)技能等因素的影響，要是結(jié)構(gòu)張拉力不適宜，將會(huì)使橋梁施工出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。

3.3　波紋管堵塞問(wèn)題

對(duì)于結(jié)構(gòu)張拉力來(lái)說(shuō)，很多問(wèn)題是由于作業(yè)人員自身素養(yǎng)造成的，而波紋管發(fā)生堵塞問(wèn)題則主要是因?yàn)椴僮魅藛T施工過(guò)程中的疏忽所造成的。很多情況下作業(yè)人員施工中未能依據(jù)規(guī)范進(jìn)行，使得波紋管在定位過(guò)程中不夠準(zhǔn)確，使得不同波紋管的接觸不夠緊密，從而使得橋梁工程出現(xiàn)一定的質(zhì)量問(wèn)題。

4　橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工質(zhì)量控制措施

4.1　嚴(yán)控原材料質(zhì)量

進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施工作業(yè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)應(yīng)用預(yù)應(yīng)力材料，比如，應(yīng)用鋼絞線材料、碳纖維材料，這樣不僅可以保證預(yù)應(yīng)力施工的整體質(zhì)量，同時(shí)還能保證施工中的安全性。要是預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程中采用的材料達(dá)不到質(zhì)量要求，便會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題。所以，施工中的各項(xiàng)材料均應(yīng)當(dāng)進(jìn)行嚴(yán)格檢查，有些具有特殊要求的材料應(yīng)當(dāng)進(jìn)行專門檢測(cè)。

4.2　預(yù)防工字梁破碎的措施

工字梁出現(xiàn)破碎主要指的是在進(jìn)行張拉處理之后，工字梁結(jié)構(gòu)梁底部位出現(xiàn)了一定的混凝土破碎問(wèn)題，要想預(yù)防工字梁破碎問(wèn)題的出現(xiàn)，可以采用以下兩種措施：

1)在進(jìn)行梁體的預(yù)制過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)預(yù)先加設(shè)橡膠板結(jié)構(gòu)，厚度值為2 cm左右，長(zhǎng)度值為1 m，將橡膠板設(shè)置在底模端部位置處。在梁結(jié)構(gòu)完成張拉作用后，此時(shí)橡膠板便會(huì)受到一定的壓力作用，從而發(fā)生形變，這樣便有效的增大了梁的受力面積，確保將梁收到的集中應(yīng)力能夠進(jìn)一步分散，從而有效的避免工字梁端部發(fā)生破碎問(wèn)題。

2)進(jìn)行梁結(jié)構(gòu)預(yù)制時(shí)，還可以設(shè)置相應(yīng)的倒角，在梁結(jié)構(gòu)完成了張拉施工后，便能夠確保梁結(jié)構(gòu)的受壓面積進(jìn)一步增加，從而有效的防止梁體出現(xiàn)破碎問(wèn)題。

4.3　先張法和后張法施工措施

在采用先張法施工工藝時(shí)，重點(diǎn)要確保均勻的放張，所采用的方法多為千斤頂法以及砂箱法等。若是利用千斤頂法進(jìn)行張拉處理時(shí)，要求在放張的過(guò)程中，盡可能多次完成。若是利用砂箱法進(jìn)行張拉處理時(shí)，要求進(jìn)行放張的過(guò)程中，要保持均勻的速度。要是張拉時(shí)鋼筋只有一根，則多是采用螺母擰松方法，在采用此種方法工藝時(shí)，不能夠把力筋一次性放松，應(yīng)當(dāng)首先將兩側(cè)位置放松，再將中間位置放松。

在采用后張法施工工藝時(shí)，進(jìn)行張拉處理時(shí)，應(yīng)當(dāng)尤為注意克服局部的應(yīng)力集中問(wèn)題。首先，應(yīng)當(dāng)確保構(gòu)件的尺寸能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計(jì)要求，并且進(jìn)行張拉作業(yè)時(shí)應(yīng)當(dāng)保障混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度值達(dá)到設(shè)計(jì)要求，若是設(shè)計(jì)中未明確規(guī)定張拉強(qiáng)度要求，則要求混凝土構(gòu)件強(qiáng)度值超過(guò)混凝土設(shè)計(jì)等級(jí)強(qiáng)度的75%。在張拉完成后，同樣應(yīng)當(dāng)對(duì)張拉作業(yè)加以檢查，若是存在滑絲或者是斷絲問(wèn)題，當(dāng)滑絲或者斷絲數(shù)量超過(guò)了總數(shù)量的1%時(shí)，則需要將滑絲或者斷絲進(jìn)行更換處理，然后再次的進(jìn)行張拉作業(yè)。

5　結(jié)語(yǔ)

國(guó)內(nèi)很多橋梁工程在建設(shè)施工以及后期加固處理過(guò)程中，均已經(jīng)應(yīng)用了預(yù)應(yīng)力技術(shù)，在一些大跨度的橋梁施工過(guò)程中，也是優(yōu)先采用預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)。預(yù)應(yīng)力技術(shù)擁有非常廣闊的發(fā)展空間，在未來(lái)預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，要求進(jìn)一步的革新與改進(jìn)預(yù)應(yīng)力技術(shù)，這樣才能達(dá)到工程建設(shè)對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)新的要求，確保預(yù)應(yīng)力技術(shù)得到更好的發(fā)展與應(yīng)用。

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