預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋工程中的應(yīng)用

黃金 付磊

摘 要： 科學(xué)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)著社會(huì)各領(lǐng)域的進(jìn)步與發(fā)展，近年來(lái)，我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)建設(shè)也取得了重大突破，公路橋梁工程項(xiàng)目不管是建設(shè)數(shù)量還是規(guī)模都有了很大的提升。而在公路橋梁的建設(shè)發(fā)展中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)具有很高的應(yīng)用價(jià)值與較廣的應(yīng)用范圍，鑒于此，本文簡(jiǎn)單介紹了預(yù)應(yīng)力技術(shù)的概念和特點(diǎn)，列舉了其在公路橋梁工程上的應(yīng)用，并針對(duì)實(shí)際施工過(guò)程中存在的一些問(wèn)題提出了幾點(diǎn)改進(jìn)的措施。

關(guān)鍵詞： 公路橋梁工程；預(yù)應(yīng)力技術(shù)；應(yīng)用；分析

隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大力發(fā)展，公路橋梁的施工質(zhì)量也受到了越來(lái)越多的關(guān)注。為了提高公路橋梁的建設(shè)質(zhì)量和施工水平，我們必須要不斷提高相關(guān)的施工技術(shù)。預(yù)應(yīng)力技術(shù)是公路橋梁工程中的一項(xiàng)被廣泛應(yīng)用的技術(shù)，對(duì)于公路橋梁的建設(shè)有重要的意義。

一、預(yù)應(yīng)力技術(shù)的概念和優(yōu)點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力技術(shù)最早被用于混凝土相關(guān)的施工中，由于以前施工時(shí)鋼筋混凝土的連接處經(jīng)常出現(xiàn)裂縫，影響建筑的安全，因此人們嘗試在混凝土結(jié)構(gòu)承受荷載前，通過(guò)人為施加應(yīng)力的辦法使混凝土結(jié)構(gòu)事先承受一定的應(yīng)力，從而減小后續(xù)混凝土承擔(dān)的拉應(yīng)力，這么做能夠避免混凝土構(gòu)件承受荷載時(shí)遭到破壞，甚至能抵消混凝土承受的拉應(yīng)力。在公路橋梁的建設(shè)過(guò)程中，通過(guò)事先施加預(yù)應(yīng)力來(lái)生產(chǎn)混凝土構(gòu)件，能夠有效的降低裂縫出現(xiàn)的幾率，同時(shí)節(jié)約施工材料，降低工程成本。利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)生產(chǎn)的混凝土構(gòu)件內(nèi)部裂紋少，抗拉強(qiáng)度有明顯提高，同時(shí)有較好的抗?jié)B能力，物理性質(zhì)也穩(wěn)定，而且相對(duì)于平時(shí)的施工構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力混凝土自重較小，生產(chǎn)和使用方便，且建筑壽命也有一定的提升。

二、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁工程中的應(yīng)用

1 在多跨連續(xù)梁上的應(yīng)用

在公路橋梁工程中，大部分的大中型橋梁都是連續(xù)梁，尤其是多跨連續(xù)梁，基本上都采用了預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)能夠有效的提高公路橋梁的安全性，降低風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率，并且延長(zhǎng)建筑的使用壽命，同時(shí)相對(duì)廉價(jià)的工藝也降低了工程成本，創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。多跨連續(xù)梁一般有正、負(fù)兩個(gè)彎矩區(qū)，正彎矩區(qū)通常集中在跨中，負(fù)彎矩區(qū)集中在支座位置?？茖W(xué)合理的運(yùn)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，能夠提高梁的抗彎以及承載能力，確保公路橋梁工程的安全與效益，提高工程的質(zhì)量水平。

2 在公路橋梁加固上的應(yīng)用

部分公路橋梁由于老化和自然因素，其結(jié)構(gòu)安全受到嚴(yán)重威脅，針對(duì)這些可以修補(bǔ)的損壞，可以采用預(yù)應(yīng)力加固的方法進(jìn)行補(bǔ)救。在進(jìn)行施工前施工人員要先對(duì)公路橋梁的結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀做好充分的調(diào)查，通過(guò)預(yù)應(yīng)力技術(shù)調(diào)整其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高建筑的穩(wěn)定性和安全性，確保公路橋梁加固順利進(jìn)行。

通常情況下針對(duì)損壞較大的建筑施工人員都要事先進(jìn)行調(diào)查分析，掌握建筑的結(jié)構(gòu)情況，設(shè)計(jì)科學(xué)的預(yù)應(yīng)力施工方案；在加固的過(guò)程中施工人員要圍繞結(jié)構(gòu)調(diào)整來(lái)開展施工，針對(duì)建筑當(dāng)前的抗彎、抗剪、承載能力與建筑要求的標(biāo)準(zhǔn)值的差距，不斷提升結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)性能直到滿足建筑安全使用的要求為止；加固過(guò)程中要保證建筑物的整體性，要充分考慮到整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)提高結(jié)構(gòu)的承載力，同時(shí)預(yù)應(yīng)力技術(shù)還有減少結(jié)構(gòu)所受拉應(yīng)力的效果，能夠更好的保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3 在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用

鋼筋混凝土構(gòu)件是預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的部分，科學(xué)合理的運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)不僅可以降低鋼筋混凝土構(gòu)件受到的拉應(yīng)力，還能夠避免結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)，提高混凝土的承載能力。一般大中型的公路橋梁工程的鋼筋混凝土構(gòu)件中內(nèi)部沒有太多的鋼筋，因此優(yōu)秀的預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)對(duì)于提高結(jié)構(gòu)的承載能力、抗彎性能，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性就顯得尤為重要。

公路橋梁工程施工時(shí)一般遵循幾個(gè)步驟：施工人員根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況以及施工要求和規(guī)范，預(yù)先在混凝土的受拉應(yīng)力區(qū)域加載拉應(yīng)力，施加拉應(yīng)力的時(shí)候要嚴(yán)格控制張拉的應(yīng)力；根據(jù)公路橋梁工程對(duì)結(jié)構(gòu)的承載能力要求，施工人員在確保構(gòu)件安全穩(wěn)定的前提下采用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)提高混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力。

科學(xué)的采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，能夠降低公路橋梁工程中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂紋的頻率，提高施工材料的使用效率。但在實(shí)際操作的過(guò)程中，施工人員要事先對(duì)公路橋梁工程中的各種孔道做好密封的準(zhǔn)備，避免異物混入孔道中降低混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。在鋼筋安裝的時(shí)候施工人員還要預(yù)見到預(yù)應(yīng)力鋼筋破壞的可能，在張拉時(shí)嚴(yán)格控制張拉的力度，確保鋼筋的正常使用。鋼筋采用預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)，為了讓鋼筋能夠更好的滿足施工要求，施工現(xiàn)場(chǎng)通常采用焊接的方式提高預(yù)應(yīng)力鋼筋的性能。在焊接的過(guò)程中施工人員要做好標(biāo)記，預(yù)應(yīng)力鋼筋不能與搭接鋼筋混用，焊接的時(shí)候避免在預(yù)應(yīng)力鋼筋的周圍焊接，焊接要在保證鋼筋穩(wěn)定性的前提下進(jìn)行，降低鋼筋與混凝土結(jié)合處裂縫的出現(xiàn)。

三、公路橋梁工程中預(yù)應(yīng)力技術(shù)存在的不足

不可否認(rèn)，在路橋工程建設(shè)過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值是非常高的，然而我們也不得不承認(rèn)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在工程實(shí)踐中也存在一定的缺陷，具體闡述如下：

1 預(yù)應(yīng)力鋼筋管道的堵塞

這種問(wèn)題通常是由于現(xiàn)場(chǎng)施工人員沒有充分了解施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境特點(diǎn)，或者沒有嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行操作引起的。施工中的不規(guī)范行為極易導(dǎo)致材料，建渣堵塞預(yù)應(yīng)力鋼筋管道，嚴(yán)重影響了混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

2 張拉力度的問(wèn)題

采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行鋼筋張拉時(shí)，必須要控制好張拉的力度，力度不夠，構(gòu)件達(dá)不到預(yù)應(yīng)力張拉的效果，力度過(guò)大，會(huì)降低構(gòu)件的穩(wěn)定性和安全性，在施工時(shí)會(huì)發(fā)生破壞。目前我國(guó)公路橋梁工程中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)在規(guī)范上還存在著不足，因此在實(shí)際施工中施工人員更需要謹(jǐn)慎控制張拉的力度。

3 張拉時(shí)間的問(wèn)題

進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)，張拉時(shí)間的把我非常重要，同張拉力度一樣，張拉時(shí)間過(guò)早或太晚都會(huì)影響張拉的效果。目前來(lái)看，公路橋梁工程中更多的是張拉時(shí)間太早的問(wèn)題，許多施工過(guò)程中都會(huì)使用早強(qiáng)劑來(lái)加快工程進(jìn)度，從而提前開始進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。但是這種人為使用早強(qiáng)劑來(lái)過(guò)早進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉很容易影響張拉的效果，進(jìn)而影響建筑結(jié)構(gòu)的安全，不利于工程的順利進(jìn)行。

四、公路橋梁工程中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的優(yōu)化策略

1 橋梁工程采用后張法預(yù)應(yīng)力施工

后張法預(yù)應(yīng)力施工指的是先澆筑水泥混凝土，待達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上后再?gòu)埨A(yù)應(yīng)力鋼材以形成預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的施工方法。這種方法在橋梁、大跨度建筑中得到廣泛運(yùn)用。主要用于后張法施工預(yù)應(yīng)力孔道灌漿，灌入法施工土路基的快速加固，設(shè)備基礎(chǔ)、錨桿、道釘?shù)鹊臉?gòu)件灌漿，同時(shí)也可用于混凝土疏松、孔洞灌漿等缺陷修補(bǔ)。后張法的施工步驟一般是先制作構(gòu)件，并在構(gòu)件體內(nèi)按預(yù)應(yīng)力筋的位置留出相應(yīng)的孔道，待構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度（一般不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的75%）后，在預(yù)留孔道中穿入預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行張拉，并利用錨具把張拉后的預(yù)應(yīng)力筋錨固在構(gòu)件的端部，依靠構(gòu)件端部的錨具將預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)張拉力傳給混凝土，使其產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力；最后在孔道中灌入水泥漿，使預(yù)應(yīng)力筋與混凝土構(gòu)件形成整體。

2 控制混凝土的澆筑

針對(duì)公路橋梁工程混凝土澆筑過(guò)程中出現(xiàn)的孔道、接口，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行封堵，避免異物混入孔道降低混凝土的穩(wěn)定性。施工時(shí)可以用鋼筋模板輔助振搗，確保混凝土振搗充分。當(dāng)混凝土灌漿結(jié)束后，還要對(duì)孔道進(jìn)行仔細(xì)的清理，為預(yù)應(yīng)力張拉做好準(zhǔn)備。

3 鋼筋安裝

安裝鋼筋的過(guò)程中要嚴(yán)格按照操作步驟進(jìn)行，避免預(yù)應(yīng)力鋼筋外皮破損的情況出現(xiàn)，焊接鋼筋時(shí)注意不能將搭接鋼筋與預(yù)應(yīng)力鋼筋焊接，預(yù)應(yīng)力鋼筋要先做好保護(hù)措施在焊接，不能在預(yù)應(yīng)力鋼筋的四角焊接。焊接鋼筋時(shí)優(yōu)先確保預(yù)應(yīng)力鋼筋的性能，避免預(yù)應(yīng)力鋼筋性能的降低，捆扎鋼筋時(shí)嚴(yán)格按照工藝流程進(jìn)行。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋工程建設(shè)中具有很高的應(yīng)用價(jià)值。隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用的普及和推廣，公路橋梁建設(shè)的工程質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益也有了巨大的提升，在安全、美觀上都有了進(jìn)步。預(yù)應(yīng)力技術(shù)有效提高了公路橋梁工程的建設(shè)水平和施工效率，因此進(jìn)一步推廣和優(yōu)化預(yù)應(yīng)力技術(shù)，將它充分投入到建筑行業(yè)中，對(duì)于提高我國(guó)公路橋梁建設(shè)事業(yè)的發(fā)展有著積極的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]高向前，宋健民，史麗敏.預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的計(jì)算應(yīng)用探討[J].公路工程，2017，（4）：194-197，218.