預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用

李永偉

（青海省海南天和路橋工程有限公司，青海 海南 813000）

隨著我國改革開放不斷發(fā)展，快速路、高速路和高架橋的不斷增加，這需要建設(shè)單位不斷提高自身水平，滿足發(fā)展需要。在目前建設(shè)快速形式下，要完成相關(guān)建設(shè)，需要更加科學(xué)的施工技術(shù)做支持，預(yù)應(yīng)力技術(shù)就此得以發(fā)展并應(yīng)用。此技術(shù)的突出優(yōu)點(diǎn)是，技術(shù)要求較高、更加科學(xué)的工藝。由于預(yù)應(yīng)力技術(shù)還在發(fā)展階段，很多實(shí)際問題沒有解決。這就要求施工單位要時刻留意，在施工中做好記錄工作，并將問題及時處理，為使其在更多領(lǐng)域應(yīng)用獲得借鑒。

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)概況

下面介紹預(yù)應(yīng)力技術(shù)定義：“指其在路橋和其他建筑工程中，能夠使平板結(jié)構(gòu)以及轉(zhuǎn)換層等特殊結(jié)構(gòu)中的技術(shù)。”其屬于結(jié)構(gòu)力學(xué)與力學(xué)領(lǐng)域，能夠在大部分土木工程中使用。提起預(yù)應(yīng)力技術(shù)，可以分為兩種：一是體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)，二是內(nèi)部預(yù)應(yīng)力技術(shù)。兩種技術(shù)其原理在物理學(xué)中類似，但在施工技術(shù)上，運(yùn)用到不同構(gòu)造上。本文著重介紹第二種預(yù)應(yīng)力技術(shù)，其最早在歐洲使用，發(fā)展于1935～1945年。此技術(shù)的出現(xiàn)，由于當(dāng)時物資缺少出現(xiàn)的。使用此技術(shù)時，為節(jié)省工程材料，使用高強(qiáng)度的鋼筋來替代。由于我國發(fā)展的需要，在1950～1960年物資的短缺，使預(yù)應(yīng)力技術(shù)得以應(yīng)用。在使用中不斷地總結(jié)與研究，經(jīng)過幾次變革，在1980年后，我國已經(jīng)將預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)展到新的領(lǐng)域。在符合現(xiàn)代化發(fā)展的要求下，被投入到更多的領(lǐng)域中使用。隨著不斷的改進(jìn)，不但節(jié)約更多的鋼材材料，還使得整個結(jié)構(gòu)增加跨度，降低材料自身重量。在不同領(lǐng)域得到推廣，使選擇和結(jié)構(gòu)增加成本的節(jié)約。在我國“八五”計劃綱要中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的優(yōu)勢得到重點(diǎn)扶持與應(yīng)用，并不斷推廣。

2 預(yù)應(yīng)力在公路橋梁施工中的應(yīng)用

2.1 預(yù)應(yīng)力原理和應(yīng)用范圍

在公路橋梁建設(shè)中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)主要運(yùn)用在混凝土施工中。在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力試驗(yàn)中，相關(guān)機(jī)械設(shè)備要進(jìn)行張拉，要使預(yù)應(yīng)力達(dá)到使用要求，在此要求內(nèi)，將鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋。將預(yù)應(yīng)力鋼筋同路橋本身的垂直度保持一致，并要在承壓板固定之前，最后將預(yù)應(yīng)力混凝土模塊進(jìn)行澆筑。此時，當(dāng)外加負(fù)載對混凝土構(gòu)件產(chǎn)生作用時，此時產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力與外加負(fù)載抵消。說明當(dāng)加入預(yù)應(yīng)力技術(shù)時，混凝土構(gòu)件能夠承受更大的壓力作用，同時混凝土的拉伸區(qū)，也能有更多的負(fù)荷承受在上面。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中，會運(yùn)用到以下幾方面內(nèi)： （1） 在橋梁結(jié)構(gòu)加固中，為能加固所有的構(gòu)件，通過預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)。這樣不但可以提高橋梁整體質(zhì)量，還能提高其材料結(jié)構(gòu)的硬度和強(qiáng)度。由于預(yù)應(yīng)力有良好的能力負(fù)載，這樣會增加路橋的使用年限和性能，特別是在高橋涵等，對承載能力有更高要求的部位。所以，預(yù)應(yīng)力技術(shù)一般都會使用在路橋加固工程中。 （2） 預(yù)應(yīng)力技術(shù)還應(yīng)用在結(jié)構(gòu)受彎部位，在路橋結(jié)構(gòu)中，在受彎處的結(jié)構(gòu)會受到較大的荷載。其主要特點(diǎn)會有較大的壓力壓在上部，而下部受到較小的拉力。結(jié)合這個特點(diǎn)，這個部位需要工業(yè)結(jié)構(gòu)簡單，但是要高強(qiáng)度質(zhì)量更輕的碳纖維材質(zhì)貼片來組成。使用碳纖維材質(zhì)貼片時，可以與預(yù)應(yīng)力技術(shù)完美融合，能夠在受到應(yīng)力的基礎(chǔ)上，將其堅固發(fā)揮最大能力，減少受彎構(gòu)件的磨損，從而增加整體和受彎部位的使用年限。（3） 在城市建設(shè)飛速發(fā)展中，對公路的要求越來越多，將預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用到混凝土路面中，使得混凝土質(zhì)量得到提升，降低其開裂情況的發(fā)生。預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用到混凝土路面中，能夠?qū)ι顚勇坊Y(jié)構(gòu)起到限制作用，從而增加路面使用效果。其作用原理與橋梁中是類似的?？偠灾?，預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠在多個范圍內(nèi)起到至關(guān)重要的作用，為今后的工程建設(shè)提供參考依據(jù)。

在混凝土續(xù)梁中，將預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用其中。由于很多城市橋梁都是在早期建設(shè)的，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)飛速發(fā)展的今天，已經(jīng)不能滿足使用要求，所以就要進(jìn)行改建或續(xù)梁建設(shè)。在混凝土橋梁中，多數(shù)都是分為正彎區(qū)域和負(fù)彎區(qū)域兩個區(qū)域。如果抗剪承載力同抗彎承載力的支座發(fā)生彎曲時，并且不能保證其支持力持久的狀態(tài)，要結(jié)合實(shí)際情況，將碳纖維貼片加入，并要梁下的面積也同時增大，從而起到鞏固基礎(chǔ)的作用。

2.2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工中的注意事項

隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)在建設(shè)中的使用，為今后的發(fā)展提供數(shù)據(jù)和技術(shù)的支持，并建立完備的施工流程做出貢獻(xiàn)。但還是有很多問題出現(xiàn)，需要注意：第一，在施工前，要準(zhǔn)備好預(yù)應(yīng)力鋼筋和錨具，這兩項要嚴(yán)格選擇，這直接影響到工程的質(zhì)量和工程進(jìn)度?？梢允褂玫退沙谛凿摻g線作為預(yù)應(yīng)力筋，其特點(diǎn)是質(zhì)地輕便、施工簡單、性價比高等，并在多個范圍內(nèi)使用。組成預(yù)應(yīng)力材料中，預(yù)應(yīng)力錨具是關(guān)鍵部位。其種類也是多樣的，可以分為先張法和后張法。后者多數(shù)使用在機(jī)械錨固類錨中，在使用時對預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生較小的損失，并且連接方便。第二，在路橋施工時注意，要防止波紋管的

堵塞。要保證波紋管的暢通，這樣在混凝土澆筑時，能夠順利通過預(yù)應(yīng)力鋼筋，減少人力物力的浪費(fèi)。這就需要制定完善的施工計劃，特別要將管道安裝正確，為減少誤差的產(chǎn)生，要多記錄多計算的工作內(nèi)容。另外，為保證施工一次完成，要對水泥砂漿進(jìn)行嚴(yán)格的配比。第三，令施工單位困苦的原因之一，就是對預(yù)應(yīng)力張拉力的控制。如果張拉力出現(xiàn)控制失誤，會有裂痕出現(xiàn)在施工件表面。由于自然因素也會造成裂痕出現(xiàn)，但主要還是張拉力控制不同的原因。由于人為操作不規(guī)范，這就需要施工單位加強(qiáng)培訓(xùn)學(xué)習(xí)，對預(yù)應(yīng)力張拉千斤頂工具使用進(jìn)行規(guī)范教程，這樣才能保證工程質(zhì)量不受影響，從而保證施工進(jìn)度。最后，最重要的是保證工程質(zhì)量。施工單位不但要進(jìn)行崗前培訓(xùn)，工具管理制度的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)施工區(qū)域的安全管理，在施工中，加強(qiáng)檢查和自檢。所有工作都是要保證工程的安全，安全無小事，每個環(huán)節(jié)都要做到最好，才能使整個工程符合使用要求，滿足發(fā)展要求。

3 預(yù)應(yīng)力的問題在實(shí)際路橋施工中的未來展望

由于我國預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)展較慢，相對于國外的先進(jìn)技術(shù)，我們在這方面還有很多的缺陷。結(jié)合自身發(fā)展特點(diǎn)，我們將預(yù)應(yīng)力材料的發(fā)展作為首要工作，并將材料的高強(qiáng)度、質(zhì)量輕便、堅韌耐久作為主要方向，并加入更持久的應(yīng)力筋。在國外，美國、法國等發(fā)達(dá)國家使用先張預(yù)應(yīng)力混凝土這項技術(shù)，其優(yōu)勢是材料的質(zhì)量和耐久能力都十分強(qiáng)大，在施工時，減少灌漿中管道和錨具費(fèi)用的產(chǎn)生，節(jié)約工程成本。在今后的發(fā)展中，要結(jié)合計算機(jī)的使用和控制，將更多施工工藝提高能效，并能夠控制整個工程，將項目中的多余部分合理化的消除，并減少人工對工程的影響。

4 結(jié)語

將以上方面進(jìn)行總結(jié)，在路橋施工中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)已經(jīng)得到全面的推廣。但其中的缺陷還是要注意的，這使得工程進(jìn)度受到影響。為了預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠在施工中充分發(fā)揮作用，要積極向國外技術(shù)的學(xué)習(xí)，借鑒他們的優(yōu)勢，根據(jù)我國工程中的問題，改進(jìn)現(xiàn)有的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，使企業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。要增進(jìn)與國外公司的交流與學(xué)習(xí)，促進(jìn)我國此技術(shù)的發(fā)展，通過多領(lǐng)域的應(yīng)用，使預(yù)應(yīng)力技術(shù)得到更廣闊的發(fā)展空間。