淺談預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工過程中的應(yīng)用

秦洋洋 趙晴

【摘?要】預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中應(yīng)用比較廣泛，能有效提高公路橋梁結(jié)構(gòu)的承載力和強(qiáng)度，保障公路橋梁的施工質(zhì)量與安全。本文對預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行了分析，重點(diǎn)對其在公路橋梁施工過程中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，旨在為提高公路橋梁建設(shè)實(shí)效提供一定參考。

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力技術(shù);公路橋梁;施工過程;應(yīng)用策略

Talking about the Application of Prestressing Technology in the Construction Process of Highway Bridges

Qin Yang-yang1，Zhao Qing2

（1.Henan Ganshan Road and Bridge Engineering Co.， Ltd?Zhumadian?Henan?463200;

2.Exact Mountain County Panlong Highway Maintenance Engineering Co.， Ltd?Zhumadian?Henan?463200）

【Abstract】The prestressing technology is widely used in highway bridge construction， which can effectively improve the bearing capacity and strength of highway bridge structures and ensure the construction quality and safety of highway bridges. This paper analyzes the prestressing technology and focuses on its application in the construction process of highway bridges. It aims to provide a reference for improving the effectiveness of highway bridge construction.

【Key words】Prestressing technology;Highway bridge;Construction process;Application strategy

預(yù)應(yīng)力技術(shù)是一種先進(jìn)的技術(shù)，具備高剛度、高強(qiáng)度、抗?jié)B、抗裂等顯著特征，在公路橋梁加固與除險(xiǎn)中得到了比較廣泛的應(yīng)用。其能通過預(yù)加壓應(yīng)力來將未來產(chǎn)生的拉應(yīng)力進(jìn)行抵消，可以消除或減小開裂問題，提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和公路橋梁的整體穩(wěn)定性與抗?jié)B能力，對工程質(zhì)量與效益都有積極的促進(jìn)作用。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，有超過80%的公路橋梁都使用了預(yù)應(yīng)力技術(shù)。

1. 預(yù)應(yīng)力技術(shù)概述

預(yù)應(yīng)力技術(shù)是利用改善結(jié)構(gòu)服役表現(xiàn)，在實(shí)際施工時(shí)，預(yù)先對已加工過的應(yīng)力筋錨具進(jìn)行再次張拉，以改善混凝土背部所具有的應(yīng)力，抵消服役期間荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，以確?；炷两Y(jié)構(gòu)不致于產(chǎn)生裂縫或減緩裂縫出現(xiàn)時(shí)間。在公路橋梁施工程施工中，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，可以保證混凝土和鋼材的強(qiáng)度，增強(qiáng)混凝土構(gòu)件對碎裂和滲透的抵抗能力，提高其剛性和抗剪力，從而達(dá)到降本增效，延長公路橋梁使用壽命的目的。在我國現(xiàn)階段，公路橋梁工程常用的預(yù)應(yīng)力技術(shù)主要有兩種，即移動模架施工技術(shù)、轉(zhuǎn)向裝置技術(shù)。移動模架施工技術(shù)是目前比較先進(jìn)的施工技術(shù)之一，其集成了支撐體系、模板及過孔功能等，在等跨和等高連續(xù)橋梁施工中，起到了非常關(guān)鍵的作用。該技術(shù)一般用于跨徑為20m～50m的公路橋梁工程項(xiàng)目中，施工速度很快，能有效縮短工期。不過，因其使用的設(shè)備比較先進(jìn)，整體成本要比傳統(tǒng)施工法高。施工時(shí)，先在承載梁上支撐模板與支架，然后，再澆灌混凝土，當(dāng)混凝土達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度等級后，再進(jìn)行脫模，之后，借助導(dǎo)梁將模架移動到另一個(gè)澆注橋孔澆注。轉(zhuǎn)向裝置技術(shù)在國家高速公路中應(yīng)用比較多，現(xiàn)澆梁一般位于主線橋與匝道橋連結(jié)處加寬段，在曲線半徑較小的匝道橋也有，施工時(shí)，應(yīng)用轉(zhuǎn)向裝置控制鋼絞線的線形，施工效果良好。轉(zhuǎn)向裝置是應(yīng)用于體外預(yù)應(yīng)力索加固模式的工程構(gòu)件，能改變預(yù)應(yīng)力筋方向，使其形成曲線形式，對體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用效果影響較大。

2. 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用

（1）在公路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。

混凝土結(jié)構(gòu)在內(nèi)外因素作用下，極易產(chǎn)生裂縫、變形等問題，如果處理不及時(shí)，就會影響公路橋梁的建設(shè)質(zhì)量與使用壽命，而應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，就能使混凝土結(jié)構(gòu)變形情況得到有效減少，同時(shí)，還能防止產(chǎn)生裂縫或延緩裂縫產(chǎn)生時(shí)間，進(jìn)而提高公路橋梁施工質(zhì)量。

（2）在混凝土空心板加固及路面中的應(yīng)用。

多孔、低密度、質(zhì)量輕是混凝土空心板的主要特點(diǎn)，一般應(yīng)用于引橋施工中。為了保證混凝土空心板的安全，需要應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)對其進(jìn)行加固，可在空心板外側(cè)腹板受力部分粘貼鋼板，并使用預(yù)應(yīng)力鋼筋，采用螺母錨固的方式加固上部空心板結(jié)構(gòu)。將預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)用于混凝土中，能增強(qiáng)骨料鋼筋的粘結(jié)力，減少路面所承受的強(qiáng)度，避免路面產(chǎn)生裂縫。

（3）在現(xiàn)澆混凝土箱梁中的應(yīng)用。

現(xiàn)澆混凝土箱梁施工中，可選擇滿堂支架現(xiàn)澆筑，需要對混凝土配合比、預(yù)應(yīng)力鋼筋質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。做好準(zhǔn)備工作后，安裝常規(guī)內(nèi)模、支架和頂模，鋪設(shè)鋼筋，最后進(jìn)行澆筑和養(yǎng)護(hù)。完成養(yǎng)護(hù)后，根據(jù)相關(guān)規(guī)范穿束和張拉應(yīng)力鋼筋。

（4）在公路橋梁受彎構(gòu)件中的應(yīng)用。

受彎構(gòu)件是公路橋梁的重要結(jié)構(gòu)部分，對公路橋梁的使用壽命和施工質(zhì)量影響比較大。若受彎構(gòu)件強(qiáng)度不夠，橋梁安全就會受到威脅。在受彎構(gòu)件施工時(shí)，應(yīng)正確使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，可借助平衡荷載設(shè)計(jì)法，來設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，并采用強(qiáng)度較高的碳纖維來對受彎構(gòu)件進(jìn)行加固，以改善受彎構(gòu)件性能，提高受彎構(gòu)件的剛度。直線布置的受彎構(gòu)件適用于荷載和跨度較小的公路橋梁，可采用先張法、后張法等方式施工。折線布置也可適用于荷載和跨度較大的情形，可采用先張法進(jìn)行施工，以避免受彎構(gòu)件產(chǎn)生損壞，提高公路橋梁的穩(wěn)定性。

（5）在公路橋梁施工控制中的應(yīng)用。

公路橋梁施工過程中，通過構(gòu)建計(jì)算模型，可以準(zhǔn)確地計(jì)算結(jié)構(gòu)、溫變、混凝土收縮徐變等，同時(shí)，還能對預(yù)應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測。此外，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)還能計(jì)算橋梁拱度，優(yōu)化公路橋梁施工質(zhì)量。

3. 預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量控制策略

（1）第一，應(yīng)保證預(yù)應(yīng)力筋達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。當(dāng)前公路橋梁一般采用冷拉應(yīng)力鋼絲作為預(yù)應(yīng)力筋，以增強(qiáng)公路橋梁的使用性能和美觀性。在選取和敷設(shè)預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，這樣才能做到定位準(zhǔn)確，避免鋼筋出現(xiàn)相互纏繞狀況。安裝預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，應(yīng)先處理毛刺、卷邊等問題，可有效減少安裝出現(xiàn)上下浮動等問題。

（2）第二，應(yīng)保證預(yù)應(yīng)力錨符合施工要求。如果公路橋梁整體采用的是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，就需要借助預(yù)應(yīng)力錨具協(xié)助施工。錨具的尺寸及型號應(yīng)充分滿足施工要求，以免影響預(yù)應(yīng)力混凝土施工質(zhì)量。

（3）應(yīng)加強(qiáng)施工監(jiān)督。監(jiān)理要嚴(yán)格審查施工材料，只有合格的材料才能進(jìn)入施工現(xiàn)場。施工現(xiàn)場的材料要分類進(jìn)行存儲，日常要加強(qiáng)管理，定期進(jìn)行抽檢，以便為預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)夯實(shí)基礎(chǔ)。預(yù)應(yīng)力構(gòu)件斷裂也是常見的問題，因?yàn)樵诤奢d作用下，構(gòu)件的性能可能會出現(xiàn)變化，當(dāng)工程裂縫超過容許值時(shí)，公路橋梁就會發(fā)生斷裂，應(yīng)通過張拉試驗(yàn)，對施工材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，借助全面預(yù)應(yīng)力監(jiān)測技術(shù)，來將預(yù)應(yīng)力構(gòu)件斷裂風(fēng)險(xiǎn)控制在合理范圍內(nèi)。

4. 結(jié)語

綜上所述，隨著建筑科技的發(fā)展進(jìn)步，預(yù)應(yīng)力技術(shù)也日漸成熟和完善，在公路橋梁中的應(yīng)用也更加廣泛。為了減少施工過程存在的問題，施工單位應(yīng)積極解放思想，不斷創(chuàng)新預(yù)應(yīng)力技術(shù)，以進(jìn)一步提高公路橋梁工程的荷載力和使用壽命，使預(yù)應(yīng)力及時(shí)的優(yōu)勢與功能得到全面發(fā)揮，，進(jìn)而提升我國公路橋梁事業(yè)發(fā)展水平。

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