預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用

薛彥平

摘? ? 要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，預(yù)應(yīng)力技術(shù)已廣泛應(yīng)用于公路橋梁建設(shè)中。不可避免地，出現(xiàn)了許多問(wèn)題。隨著施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格要求，在路橋施工中，我們應(yīng)該在充分滿(mǎn)足現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展要求的情況下，逐步提高路橋施工的技術(shù)和質(zhì)量水平。本文就預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中廣泛應(yīng)用出現(xiàn)的問(wèn)題和矛盾出發(fā)，淺析如何解決矛盾和問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力技術(shù);路橋施工;應(yīng)用

1? 引言

近年來(lái)，隨著物流業(yè)的快速發(fā)展，出于節(jié)約成本的考慮，一些超載超重的運(yùn)輸車(chē)輛被反復(fù)禁止，由此引發(fā)的橋梁倒塌事故時(shí)有發(fā)生。因此，對(duì)道路和橋梁的施工質(zhì)量提出了更高的要求。在路橋施工過(guò)程中，影響施工質(zhì)量的因素很多，其中應(yīng)力有著重要的影響。因此，人們經(jīng)常使用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)來(lái)減少或完全消除路橋施工過(guò)程中應(yīng)力的影響，并在使用過(guò)程中不斷改進(jìn)這一技術(shù)。在道路橋梁施工中使用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)后，不僅提升了道路橋梁的承載力、施工質(zhì)量、使用壽命等，而且使道路橋梁在使用期間的管理維護(hù)成本急劇下降。

2? 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的概述

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用原則：預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的施工主要是通過(guò)在混凝土工程中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)來(lái)進(jìn)行的，這樣可以降低混凝土施工本身的預(yù)應(yīng)力，或者抵消外部荷載引起的拉應(yīng)力，也就是說(shuō)，可以利用混凝土較高的抗壓能力來(lái)補(bǔ)充其較差的抗拉強(qiáng)度，從而達(dá)到延緩混凝土受拉部位開(kāi)裂，提高路橋施工質(zhì)量的目的。

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用是使用高強(qiáng)混凝土和高強(qiáng)鋼，使混凝土構(gòu)件具有更高的抗拉抗裂性、更強(qiáng)的抗?jié)B性、良好的剛性和高強(qiáng)度抗疲勞性，從而達(dá)到減小結(jié)構(gòu)截面尺寸、節(jié)約混凝土和鋼材、減少撓度、防止開(kāi)裂和減輕結(jié)構(gòu)自身重量的目的。因此，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用不僅使工程結(jié)構(gòu)更加輕巧、經(jīng)濟(jì)、美觀，而且延長(zhǎng)了工程的使用壽命。而預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工中的運(yùn)用，不只是局限在道路橋梁的結(jié)構(gòu)上，其在道路橋梁加固維修的大型構(gòu)件提升、頂推施工和加強(qiáng)錨固等方面的運(yùn)用中也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

3? 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的作用

在路橋施工過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用起著重要作用，主要體現(xiàn)在三個(gè)方面。首先，路橋施工采用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，可以?xún)?yōu)化結(jié)構(gòu)構(gòu)件，提高構(gòu)件抵抗外部應(yīng)力的能力，從而促進(jìn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件更加穩(wěn)定、牢固、使用更加可靠。其次，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用可以提高路橋施工的承載能力，預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于施工中的承重結(jié)構(gòu)，以保證路橋施工項(xiàng)目的承載性能。其三，對(duì)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用能夠保證整個(gè)工程的施工質(zhì)量，并且延長(zhǎng)道路的使用壽命，促進(jìn)我國(guó)道路橋梁工程的進(jìn)一步發(fā)展。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用改善道路橋梁施工質(zhì)量，在推廣使用過(guò)程中，不斷進(jìn)行完善和優(yōu)化，促使建筑行業(yè)得到新的發(fā)展。

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

4.1? 實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值有偏差

實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值之間的偏差問(wèn)題是指橋梁工程施工中預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值之間的偏差問(wèn)題，這將導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋張力不足或張力過(guò)大的現(xiàn)象。造成這一問(wèn)題的主要原因是：在混凝土橋梁施工中張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，沒(méi)有采用科學(xué)的應(yīng)力應(yīng)變雙重控制方法來(lái)控制張拉過(guò)程。另外，在施工中進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時(shí)，施工的工作人員沒(méi)有校核將要采用的預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際伸長(zhǎng)值，這可能導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際伸長(zhǎng)值和它的理論伸值的偏差過(guò)大，從而導(dǎo)致橋梁施工質(zhì)量事故。

4.2? 預(yù)應(yīng)力筋方向改變處混凝土的裂縫問(wèn)題

預(yù)應(yīng)力筋的作用方向是一致的。一旦預(yù)應(yīng)力鋼筋的方向改變，周?chē)幕炷翆a(chǎn)生橫向應(yīng)力，力的交叉出現(xiàn)將導(dǎo)致道路和橋梁中混凝土的裂縫問(wèn)題。此外，當(dāng)錨固時(shí)，即，將預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固在齒板上，也會(huì)在一定程度上導(dǎo)致周?chē)炷灵_(kāi)裂。因此，施工人員應(yīng)注意對(duì)需要重復(fù)行動(dòng)的地方進(jìn)行加固保護(hù)。

對(duì)于預(yù)應(yīng)力筋方向改變處混凝土的裂縫問(wèn)題，我們可以布置適量的橫向分布鋼筋于后張梁的腹板當(dāng)中，從施工之前就預(yù)防預(yù)應(yīng)力筋的偏移位置。而針對(duì)預(yù)應(yīng)力筋轉(zhuǎn)彎處的處理，應(yīng)當(dāng)合理的安裝恰當(dāng)?shù)姆辣罉?gòu)造鋼筋，主要集中布置在梁腹板當(dāng)中，除此之外還可以在彎曲處添加加密的箍筋進(jìn)行維護(hù)。

5? 路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

5.1? 預(yù)應(yīng)力鋼絞線的選擇

目前，我國(guó)預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工中常用的鋼材主要有：低松弛鋼絞線、矯直回火預(yù)應(yīng)力鋼絞線、普通預(yù)應(yīng)力鋼絞線和預(yù)應(yīng)力鋼筋。低松弛鋼絞線是一種新型預(yù)應(yīng)力建筑用鋼，具有施工方便、經(jīng)濟(jì)高效、實(shí)用價(jià)值高的特點(diǎn)，可以提高建筑構(gòu)件在使用過(guò)程中的便攜性和美觀程度，并逐漸顯示出其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。因此，它已廣泛應(yīng)用于道路和橋梁建設(shè)，尤其是一些更重要的項(xiàng)目，例如，大型橋梁、高架公路、高速公路、高層大跨度建筑物以及核電站等等。在路橋施工中，預(yù)應(yīng)力鋼絞線的應(yīng)用能夠有效提高施工工程的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)省建筑施工材料和成本，這一優(yōu)勢(shì)也是其他類(lèi)型鋼材所不具有的。在預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工中，應(yīng)從以下幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行鋼材的選擇，即伸長(zhǎng)率的參數(shù)、斷裂荷載度、剛才松散程度、表面狀態(tài)以及鋼絞線的幾何參數(shù)等，在選擇鋼絞線時(shí)要注意鋼材的松弛性、延伸率、尺寸和品種規(guī)格等等。

5.2? 受彎結(jié)構(gòu)

碳纖維在路橋施工中具有一定的優(yōu)勢(shì)，能夠很好地滿(mǎn)足施工要求。基于碳纖維的應(yīng)力效應(yīng)與混凝土應(yīng)變?cè)隽坑嘘P(guān)。在橋梁施工中，存在混凝土的初始應(yīng)力超過(guò)碳纖維產(chǎn)生的應(yīng)力的現(xiàn)象，難以保持橋梁構(gòu)件的完整性，也不能很好地反映碳纖維的高強(qiáng)度特性。因此，針對(duì)這一現(xiàn)象，引入預(yù)應(yīng)力技術(shù)，在預(yù)應(yīng)力加載碳纖維完成后，在碳纖維粘貼施工中，這種方式是保證混凝土的初始應(yīng)力，二是發(fā)揮碳纖維的整體作用。

5.3? 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁加固中的應(yīng)用

有效改善結(jié)構(gòu)性能，提高構(gòu)件強(qiáng)度和剛度是路橋加固的重要內(nèi)容。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在加固施工中的合理應(yīng)用可以最大限度地提高薄弱構(gòu)件的承載力，恢復(fù)道路和橋梁的承載力，從而延長(zhǎng)工程的使用壽命。該方法主要包括以下步驟：在構(gòu)件和混凝土表面粘貼碳纖維布，對(duì)薄弱構(gòu)件進(jìn)行預(yù)應(yīng)力處理或選擇鋼板進(jìn)行加固操作等。

5.4? 箱梁絞線施工

箱梁鋼絞線施工是預(yù)應(yīng)力施工作業(yè)中不可缺少的環(huán)節(jié)。建筑很復(fù)雜，涉及一系列復(fù)雜的過(guò)程。在預(yù)應(yīng)力施工操作中，鋼絞線需要按照張拉過(guò)程和順序張拉，必須保證正確合理的順序，才能真正收到預(yù)期的施工效果。例如，腹板處的鋼絞線通常適用于自下而上的程序張拉，而橫向鋼絞線適用于自上而下的張拉施工。張拉操作中要時(shí)刻關(guān)注外部氣候、天氣等因素，要盡量避開(kāi)陰雨天，這樣才能控制雨水對(duì)鋼絞線的腐蝕。

5.5? 應(yīng)用于鋼筋混凝土多跨連續(xù)梁中

多跨連續(xù)梁主要分為兩種類(lèi)型，一種是正彎矩區(qū)，另一種是負(fù)彎矩區(qū)。一般來(lái)說(shuō)，軸承位置為負(fù)彎矩，中間跨度位置為正彎矩。當(dāng)多跨連續(xù)梁的抗彎承載力不足或抗剪承載力不強(qiáng)時(shí)，施工單位需要進(jìn)行加固處理。加固處理主要是通過(guò)拉力和伸長(zhǎng)的雙重控制方法來(lái)建造梁。主要控制指標(biāo)集中在伸長(zhǎng)率上。在施工過(guò)程中，理論伸長(zhǎng)率和實(shí)際伸長(zhǎng)率之間的差值應(yīng)控制在6。如果誤差較大，應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。

6? 結(jié)束語(yǔ)

目前，預(yù)應(yīng)力技術(shù)廣泛應(yīng)用在路橋工程施工過(guò)程中，提高了路橋工程的質(zhì)量，隨著施工團(tuán)隊(duì)對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的要求及標(biāo)準(zhǔn)的不斷升高，施工團(tuán)隊(duì)就要進(jìn)行預(yù)應(yīng)力技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，在路橋工程準(zhǔn)備工作順利完成后，有序開(kāi)展施工并控制工程中的每個(gè)環(huán)節(jié)，做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，保證路橋工程的有序開(kāi)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 胡翔.預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋工程施工中的應(yīng)用微探[J].建筑知識(shí)，2017，37（4）：182～183.

[2] 劉欽錦.路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用[J].低碳世界，2017（3）：225～226.