預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用

楊永文

（中交四公局第十工程有限公司 北京 101101）

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)工藝

預(yù)應(yīng)力技術(shù)可預(yù)先對道路和橋梁結(jié)構(gòu)施加壓力，以便在完成前抵消某些載荷的拉伸應(yīng)力，從而提高道路和橋梁工程的穩(wěn)定性，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，使其更好地適應(yīng)已完成的載荷。該技術(shù)主要通過改變混凝土結(jié)構(gòu)來提高壓縮強(qiáng)度，同時(shí)提高各部分的適應(yīng)性，從而提高拉伸裂縫和剛度。道路和橋梁施工完成后，預(yù)施加的壓力會顯著提高彎曲或拉伸部分的拉伸和疲勞阻力，減少彈性變形，從而提高道路和橋梁工程的正常壽命。預(yù)應(yīng)力技術(shù)不僅可以節(jié)約混凝土的強(qiáng)度，還可以節(jié)約建筑材料，從而降低建筑成本。因此，預(yù)應(yīng)力技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。在科學(xué)技術(shù)水平快速提升的影響下，有效的帶動(dòng)了我國建筑施工預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展，從而使得預(yù)應(yīng)力技術(shù)的整體水平已經(jīng)達(dá)到了較為成熟的狀態(tài)，受到了人們的廣泛喜愛，并被大范圍的運(yùn)用到了路橋工程施工工作之中。由于這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用，能夠較好的對結(jié)構(gòu)受力情況加以保證，使得施工過程中所遭受到的載荷逐漸的降低，從而有效的對抗拉強(qiáng)度進(jìn)行了增強(qiáng)，能夠從根本上規(guī)避受力不均衡而造成裂縫問題的發(fā)生。

2 將預(yù)應(yīng)力技術(shù)切實(shí)運(yùn)用在路橋項(xiàng)目施工中作用

2.1 工程概況

這一工程處在海南省境內(nèi)，是省內(nèi)重點(diǎn)工程田字型主骨架高速網(wǎng)絡(luò)體系中的核心組成部分。

萬洋高速WYTJ8標(biāo)段路線起點(diǎn)位于陽江農(nóng)場十五隊(duì)東南側(cè)附近，跨越南利河，在陽江農(nóng)場十一隊(duì)附近跨越陽江河，之后設(shè)置陽江服務(wù)區(qū)和陽江互通，陽江互通與S307相接，之后整個(gè)項(xiàng)目走向朝著西北方向蔓延，在新村周邊設(shè)松濤互通并且與地方道路進(jìn)行連接，線路向北的方向一直越過紅頭河，并在沿線建造了多個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)，之后線路會與漢江村附近與WYTJ9-1施工標(biāo)段相連接。

2.2 穿鋼絞線、正彎矩預(yù)應(yīng)力張拉

2.2.1 施工前準(zhǔn)備

在正式開始施工之前，需要進(jìn)行前期的預(yù)制箱梁結(jié)構(gòu)的建造，預(yù)應(yīng)力絞線選擇利用高性能的低松弛鋼絞線，并且各項(xiàng)性能都要保證達(dá)到相關(guān)行政機(jī)構(gòu)制定的標(biāo)準(zhǔn)，單根直徑φs15.2mm，截面積A=140mm2，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fPK=1860MPa，彈性模量Ey=2.02×105MPa，鋼筋采用R235與HRB335鋼筋。25m中跨箱梁預(yù)應(yīng)力每孔道鋼束N1、N2、N3為4φs15.2mm鋼絞線，錨具采用為M15-4，N3為3φs15.2mm鋼絞線，錨具采用為M15-3，預(yù)應(yīng)力管道均采用φ55mm、φ50mm波紋管；邊跨箱梁預(yù)應(yīng)力每孔道鋼束N1為5φs15.2mm以及N2、N3、N4為4φs15.2mm鋼絞線，錨具采用N1為M15-5和N2、N3、N4為M15-4，預(yù)應(yīng)力管道均采用φ55mm波紋管。30m箱梁中跨箱梁預(yù)應(yīng)力每孔道鋼束N1、N2為5φs15.2mm以及N3為4φs15.2mm鋼絞線，N1、N2錨具采用為M15-5和N3為M15-4；錨具采用N1、N2為M15-5和N3為M15-4。所有選用的預(yù)應(yīng)力管道的規(guī)格都要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，箱梁孔道壓漿的效果需要達(dá)到需要的水平。張拉整個(gè)過程做好施工記錄。

2.2.2 穿鋼絞線

將所有的鋼絞線進(jìn)行依次標(biāo)號處理，最后運(yùn)用人工操作利用專業(yè)的技術(shù)和工具來實(shí)施鋼絞線的穿束操作。將鋼絞線運(yùn)送到施工現(xiàn)場之后，需要由專人進(jìn)行取調(diào)樣進(jìn)行專業(yè)質(zhì)量和性能試驗(yàn)，在保證無誤的情況下方能加以使用。在制作生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力鋼絞線的時(shí)候，需要結(jié)合需要長度和預(yù)留張拉力進(jìn)行下料，借助專業(yè)的砂輪進(jìn)行切割處理，在完成上述工作之后將鋼絞線防止在制定的工作臺上，并且使用鉛絲或者是膠帶進(jìn)行捆扎，避免散落。在鋼絞線下料工作完成之后，需要針對所有的鋼絞線進(jìn)行逐一編號記錄，并且兩根鋼絞線之間不能出現(xiàn)交叉的情況，要確保良好的獨(dú)立性，不能與其他鋼絞線纏繞在一起。將傳入端使用專業(yè)的工具進(jìn)行打磨避免因?yàn)樘^鋒利而對波紋鋼管造成損壞，導(dǎo)致堵塞的情況發(fā)生。

2.2.3 張拉預(yù)應(yīng)力鋼束

在預(yù)制箱的灌注混凝土結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，需要放置一段之間之后方能對箱體結(jié)構(gòu)實(shí)施預(yù)應(yīng)力處理。所有的施工人員需要具備良好的專業(yè)性，并在上崗之前要進(jìn)行技能考核，在確保合格的情況下方能上崗。張拉其實(shí)質(zhì)就是在正式開始施工之前，全部的預(yù)應(yīng)力鋼束在張拉過程中可以不受任何的限制自如的滑動(dòng)，并且各個(gè)部件能夠不斷自主調(diào)整來適應(yīng)預(yù)應(yīng)力施加過程中所出現(xiàn)的橫向以及縱向的移動(dòng)。張拉千斤頂?shù)募榷◤埨?wù)必要保證達(dá)到一定的強(qiáng)度，標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確度不能低于標(biāo)準(zhǔn)等級，張拉過程中所需要使用的各項(xiàng)配套設(shè)備需要保證齊全。結(jié)合工程張拉力計(jì)算選擇適當(dāng)?shù)那Ы镯敚⒔Y(jié)合實(shí)際情況選擇最佳千斤頂安設(shè)位置。預(yù)制箱梁兩邊都要進(jìn)行鋼束操作，并對其進(jìn)行逐一編號處理。

錨下控制應(yīng)力為σCOn=0.75fPK=1395MPa。張拉順序?yàn)椋?→初應(yīng)力→σCOn（持荷 5min）錨固。

在實(shí)施張拉操作的時(shí)候，借助張拉力以及伸長量進(jìn)行合理的控制，伸長量需要在前期利用專業(yè)的計(jì)算方法來獲得。如果在施工過程中，實(shí)際測量的伸長量與既定的伸長量之間的誤差超出標(biāo)準(zhǔn)范圍的時(shí)候，需要立即暫停張拉，并結(jié)合實(shí)際情況來判斷導(dǎo)致這一問題的根源，從而采用適當(dāng)?shù)姆椒▉砑右越鉀Q。

2.2.4 鋼絞線理論伸長值計(jì)算

理論伸長值計(jì)算公式：△L=Pp×L（/Ap×Ep）

其中：平均張垃力Pp=P（[1+e-（KL+μθ））/2]

注：在正式開始張拉之前，需要安排專業(yè)人員綜合各方面情況和參數(shù)來對前期制定的伸長量進(jìn)行二次檢核，務(wù)必要確保其精準(zhǔn)度。

實(shí)際伸長量計(jì)算：

△L＝△L1+△L2

式中：△L1——從初應(yīng)力至最大張拉應(yīng)力間的實(shí)測伸長值；

△L2——初應(yīng)力以下的推算伸長值，采用相鄰級的伸長值。

實(shí)際伸長量計(jì)算即：（100%伸長量-10%伸長量）+（20%伸長量-10%伸長量）。

測量伸長校核影響因素消除主要包括以下幾個(gè)方面：

伸長量：工具夾片之間的預(yù)應(yīng)力筋長度的伸長量。

工具夾片回縮：3mm。

千斤頂工作長度影響的伸長量：3mm。

2.2.5 張拉質(zhì)量控制

在實(shí)施張拉操作的時(shí)候，為了保證效果可以選擇利用智能張拉法，其實(shí)質(zhì)就是利用電子設(shè)備針對張拉油泵以及千斤頂進(jìn)行合理的控制，借助測力傳感設(shè)備以及位置移動(dòng)傳感設(shè)備獲得的信息進(jìn)行綜合分析和調(diào)整，最終保證預(yù)應(yīng)力的同步以及張拉的準(zhǔn)確性，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對張拉過程中涉及到的各項(xiàng)信息進(jìn)行記錄存放。在智能張拉系統(tǒng)開啟之后，需要安排專業(yè)人員針對整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察，在遇到任何問題的時(shí)候需要適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行調(diào)控。在智能張拉系統(tǒng)發(fā)出指令之后，會順著設(shè)定的路線傳遞到智能張拉系統(tǒng)之中，從而借助張拉系統(tǒng)來對千斤頂依據(jù)前期設(shè)定的程序?qū)埨M(jìn)行平衡控制，并結(jié)合各方面信息對錨栓、千斤頂以及孔洞錨具的位置進(jìn)行調(diào)控，保證三者能夠保持在一條線上，抱枕所有鋼絞線所受到的拉力具有良好的均衡性。張拉操作的時(shí)候，需要保證循序漸進(jìn)的原則，從頂端開始逐漸的進(jìn)行加壓，兩邊的千斤頂?shù)膲毫μ嵘乃俣纫３至己玫耐叫裕趶埨揭欢ǔ潭鹊臅r(shí)候，要對鋼絞線是不是出現(xiàn)了絲滑的問題進(jìn)行檢查，并且需要對伸長值的實(shí)際參數(shù)與既定的參數(shù)進(jìn)行對比，并且要保證二者之間的誤差保持在規(guī)定的范圍之內(nèi)，一旦發(fā)現(xiàn)異常需要對導(dǎo)致異常的根源進(jìn)行判斷，并立即采用有效的方法加以解決，為后續(xù)的各項(xiàng)工作的開展創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)。預(yù)應(yīng)力鋼束張拉要利用張拉力與延伸量進(jìn)行合理的控制，合理的針對鋼束出現(xiàn)斷絲率加以管控，按照要求來看，所有的鋼束內(nèi)不得出現(xiàn)兩根以上的斷絲。錨具之外的富裕鋼絲線可以借助專業(yè)的工具進(jìn)行切割，在保證伸長量以及各方面情況正常的情況下才能進(jìn)行切割，避免使用價(jià)格電焊進(jìn)行切割，并且需要預(yù)留既定的切割長度。

3 結(jié)束語

要想有效的對路橋施工質(zhì)量和效率加以根本保證，最為有效地方法就是對預(yù)應(yīng)力技術(shù)加以優(yōu)化和創(chuàng)新，并將高水平的預(yù)應(yīng)力技術(shù)加以切實(shí)的運(yùn)用。在實(shí)際利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行路橋工程施工工作的過程中，最為重要的是要對其概念進(jìn)行深入的了解，并結(jié)合實(shí)際情況指定有效的施工計(jì)劃，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)我們發(fā)現(xiàn)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的運(yùn)用效果與施工質(zhì)量和效率存在直接的關(guān)聯(lián)，所以務(wù)必要在開展施工工作的時(shí)候，針對預(yù)應(yīng)力技術(shù)加以合理的管控。