試述道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用及存在的問題

閆曉華

【摘 要】預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工過程中的運(yùn)用解決了很多突出的問題，其應(yīng)用價值逐漸凸顯。然而因?yàn)榧夹g(shù)的不成熟以及施工單位運(yùn)用不當(dāng)?shù)戎T多方面的原因，預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用出現(xiàn)了很多亟待解決的問題，引起了現(xiàn)階段道路橋梁施工單位的廣泛關(guān)注。論文將從道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的運(yùn)用優(yōu)勢入手，著重圍繞在現(xiàn)行過程中出現(xiàn)的突出問題以及解決方案進(jìn)行詳細(xì)探討。

【Abstract】The application of prestress technology in road and bridge construction solved many outstanding problems， its application value is gradually highlight， however， as the not mature of technology and the unreasonable use of construction enterprise， there are many problems in the application of prestress needed to be solved， this aroused wide attention of road and bridge construction enterprise at present stage. This paper from the application advantages of prestress in road and bridge construction， discusses the problems existing in the construction and puts forward the solutions in detail.

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

【Keywords】road and bridge； prestress； application

【中圖分類號】U416.2；U445.57 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）03-0145-02

1 引言

隨著我國道路橋梁建設(shè)規(guī)模的不斷提升，道路橋梁施工工程的范圍和時間更是不斷加大。預(yù)應(yīng)力技術(shù)因其為施工帶來的便利和優(yōu)勢，被越來越廣泛地應(yīng)用到道路橋梁施工工程當(dāng)中[1]。然而在各種因素的作用下，道路橋梁的質(zhì)量問題卻逐漸凸顯。如何將預(yù)應(yīng)力的優(yōu)勢充分發(fā)揮到道路橋梁施工工程中成為國家和企業(yè)重點(diǎn)關(guān)心的問題。

2 道路橋梁施工工程中預(yù)應(yīng)力運(yùn)用帶來的優(yōu)勢

在道路橋梁的建設(shè)過程中，預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用能夠在很大程度上解決道路橋梁承載力以及使用壽命、材料選擇的問題，因而在施工過程中預(yù)應(yīng)力的意義較大。

①橋梁結(jié)構(gòu)因?yàn)榭缍却?，對材料要求比較嚴(yán)格。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的運(yùn)用，使得新型材料的強(qiáng)度，彎曲度等物理性質(zhì)得到很大改善，極大地滿足了橋梁大跨度的要求。因?yàn)闄M截面積的減小，節(jié)約了很多材料。②道路和橋梁因?yàn)橐休d不停來往的車輛，預(yù)應(yīng)力的運(yùn)用能夠有效防止結(jié)構(gòu)體震動帶來的道路橋梁的疲勞，提高道路橋梁的使用壽命。③預(yù)應(yīng)力憑借其結(jié)構(gòu)手段，與道路橋梁的架設(shè)工藝融為一體，滿足了現(xiàn)代預(yù)置裝備式結(jié)構(gòu)的需要。把施工工藝變得簡單、有限、安全。

3 道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用

第一，道路橋梁施工工程中，預(yù)應(yīng)力在受彎構(gòu)件中的運(yùn)用。眾所周知，現(xiàn)代道路橋梁的建設(shè)跨度、長度、高度等都在不同程度的提高，尤其是在山區(qū)施工時對材料的受彎度要求越來越高。目前我們主要使用碳纖維對鋼筋、混凝土等受彎材料進(jìn)行加固[2]。在粘貼碳纖維之前，采用預(yù)應(yīng)力進(jìn)行加壓處理，可以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)之間聚集的內(nèi)力，提高混凝土彎力達(dá)到極限時碳纖維的受彎能力，充分發(fā)揮其作用。

第二，道路橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用。目前，道路橋梁中大量的鋼筋和混凝土等基本構(gòu)件當(dāng)中松動、開裂的現(xiàn)象特別明顯，很多道路損毀嚴(yán)重，嚴(yán)重阻礙正常的交通運(yùn)行，社會的關(guān)注度也比較高。而把預(yù)應(yīng)力技術(shù)運(yùn)用在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)中，就能夠有效避免結(jié)構(gòu)及構(gòu)件中出現(xiàn)的過早形成裂縫的現(xiàn)象。通常在混凝土的受拉區(qū)內(nèi)對鋼筋施加張拉，因?yàn)殇摻钭陨淼奈锢硇再|(zhì)即回縮力能力的作用，最終實(shí)現(xiàn)在混凝土受拉區(qū)內(nèi)先收到鋼筋對其施加的壓力。所以當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受到外部荷載造成的壓力時，應(yīng)該先對受拉區(qū)混凝土中存在的預(yù)壓力進(jìn)行消除，然后才能使混凝土得到拉力，達(dá)到使混凝土的伸長受到限制的目的，才能使裂縫出現(xiàn)的頻率得到緩解或及時控制。

第三，鋼筋混凝土路面中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力在鋼筋混凝土路面中的運(yùn)用開始的時間比較短，很多地方還有提升的空間。在運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)時要合理配置預(yù)應(yīng)力鋼筋，達(dá)到預(yù)應(yīng)力對混凝土路面的制約能力，實(shí)現(xiàn)減少鋼筋混凝土路面開裂起縫的現(xiàn)象[3]。在使用過程中應(yīng)該對道路交通的荷載能力、路面的溫度和濕度帶來的突出問題等進(jìn)行詳細(xì)的分析和綜合找到最合理的突破點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力在路橋混凝土路面的施工過程中的運(yùn)用，解決混凝土路面縱向收縮和開裂現(xiàn)象。

第四，預(yù)應(yīng)力在道路橋梁加固工程中的運(yùn)用。道路橋梁的加固是建造過程中為了其承載能力以及適應(yīng)現(xiàn)代交通需要衍生出來的一項(xiàng)工程。主要通過對材料結(jié)構(gòu)性能的改變以及對構(gòu)件的加強(qiáng)來實(shí)現(xiàn)。例如把構(gòu)建的厚度變薄增加一些輔助性的構(gòu)件，增大橫截面積，改變增加鋼筋的比例；提前對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力，受壓的地區(qū)產(chǎn)生拉應(yīng)力，減緩在承重時構(gòu)件應(yīng)力的改變。

4 道橋施工中預(yù)應(yīng)力運(yùn)用存在的問題

道路橋梁與人們的生活息息相關(guān)，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，會帶來嚴(yán)重的負(fù)面影響，不利于我國和諧社會的建設(shè)。目前的道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力主要存在以下幾方面的問題。

第一，道路橋梁施工中硬件設(shè)備導(dǎo)致的問題。例如波紋管堵塞的問題，導(dǎo)致這方面問題的原因有兩點(diǎn)：一方面是波紋管本身質(zhì)量存在問題，另一方面就是施工過程中不科學(xué)的作業(yè)活動。波紋管堵塞現(xiàn)象帶來的問題便是在預(yù)應(yīng)力張拉的過程中，與預(yù)先設(shè)想的伸長值，比鋼絞線的實(shí)際差值出入較大，導(dǎo)致后期施工無法正常進(jìn)行，浪費(fèi)大量人力、物力。

第二，施工過程中專業(yè)技術(shù)人員缺乏。預(yù)應(yīng)力在道路橋梁施工工程中的運(yùn)用需要科學(xué)技術(shù)的支持，很多企業(yè)為了節(jié)約成本，只顧招收大量的廉價勞動力，忽略了技術(shù)人才缺乏的現(xiàn)實(shí)困境。結(jié)果導(dǎo)致很多施工過程中需要注意的地方，被工作人員忽視[4]。最終導(dǎo)致道路橋梁出現(xiàn)很多問題，比如橋梁的裂縫、道路開裂、起皮等問題。

第三，沒有合理把握道路橋梁的施工中預(yù)應(yīng)力運(yùn)用的時間。因?yàn)樗唷ね恋葘×易兓臍鉁赜泻苊黠@的反應(yīng)，所以夏季和冬季施工的工程存在很多問題，比如凍裂、橋梁道路與地面脫軌的現(xiàn)象。施工材料內(nèi)部之間存在很多的空間和氣體，所以提前對鋼筋等材料進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的作用，可以增大材料的耐壓能力和合理的承重能力。目前的橋梁建設(shè)當(dāng)中，為了迎合大眾的審美觀念，不再單純追求刻板的、實(shí)用的橋梁設(shè)計(jì)方案。預(yù)應(yīng)力的不合理使用甚至?xí)順蛄禾奈ｋU，尤其對溫度比較敏感的材料，不進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)，最終帶來的危害往往是不可估量的。

5 路橋施工中預(yù)應(yīng)力運(yùn)用問題的解決策略

針對目前預(yù)應(yīng)力運(yùn)用存在的問題，主要從國家和企業(yè)兩個大的方面來進(jìn)行討論，當(dāng)然道路橋梁工程和人體一樣，國家和企業(yè)就像大腦和神經(jīng)，而設(shè)計(jì)師、技術(shù)人員、勞動工人就像一個個組織和系統(tǒng)。只有各部分協(xié)調(diào)合作，才能讓道路橋梁正常運(yùn)行起來，讓預(yù)應(yīng)力在道路橋梁施工工程中發(fā)揮最大的價值。

第一，國家應(yīng)該制定健全的道路橋梁施工工程中應(yīng)用材料的規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)，加大產(chǎn)品抽查力度，督促生產(chǎn)制造企業(yè)進(jìn)行規(guī)范化的生產(chǎn)。道路橋梁承建部門應(yīng)該進(jìn)行大量的調(diào)查研究，制定嚴(yán)密的施工方案，避免不合理的因素帶來的影響。對施工材料要進(jìn)行認(rèn)真的檢查，尤其是容易出問題的部件[5]。

第二，在道路橋梁施工現(xiàn)場中，應(yīng)該加大對施工作業(yè)人員的預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用的培訓(xùn)?？梢酝瑢I(yè)的高職院校、大學(xué)等簽約專門的技術(shù)人才，用技術(shù)來提升道路橋梁的質(zhì)量保證，同時設(shè)置監(jiān)管部門監(jiān)督工人們施工過程中遵循施工程序的要求來進(jìn)行工作。更應(yīng)該加強(qiáng)施工前后的檢查工作，提前發(fā)現(xiàn)問題，才能做到及時處理。最終促使道路橋梁施工過程中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用得到不斷發(fā)展和完善。

6 道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力應(yīng)用的展望

縱觀道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用實(shí)例可以看出，路橋施工預(yù)應(yīng)力技術(shù)十分復(fù)雜。目前我國專業(yè)的技術(shù)人員匱乏，技術(shù)研究程度還不到位，這就需要公司和企業(yè)多側(cè)重這方面人才的培養(yǎng)，加大對預(yù)應(yīng)力研究的人力和物力投入。相信在不遠(yuǎn)的將來我國道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的運(yùn)用會達(dá)到相當(dāng)完善的地步，完全能跟得上甚至可以超越現(xiàn)代交通運(yùn)輸業(yè)的需求。

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