試析預(yù)應(yīng)力混凝土在路橋施工中的應(yīng)用

王振

山東高速暢通路橋工程有限公司 山東高密 261500

混凝土結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)成元素是水泥、砂石等，混凝土作為建筑工程施工的原材料具備較多的應(yīng)用優(yōu)勢，首先就是混凝土制作原材料的獲取方式較為便利，并且在制作的過程中不需要耗費(fèi)大量的人工，其次就是混凝土的運(yùn)輸相對廉價、便利，具備良好的抗腐蝕性，且具備較長的使用期限。

1 預(yù)應(yīng)力混凝土概述

1.1 預(yù)應(yīng)力混凝土的內(nèi)涵

預(yù)應(yīng)力混凝土的主要原理是在構(gòu)件使用之間，在混凝土結(jié)構(gòu)所承受壓力的范圍之內(nèi)通過人工的力量對混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行張拉，通過鋼筋的回縮力量使原本的混凝土結(jié)構(gòu)提前受到一個壓力，混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)在預(yù)先受力后會儲存一部分壓力，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)施工后期或者竣工投入施工后承受了外部的壓力，混凝土的預(yù)應(yīng)力就會先與外部壓力進(jìn)行抵消，通過抵消作用，使得混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能得到了有效的提高，從而減少或者延緩混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)[1]。

1.2 預(yù)應(yīng)力混凝土的分類

首先，全預(yù)應(yīng)力混凝土對于構(gòu)件裂縫的要求較為嚴(yán)格，不允許截面上的混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)拉應(yīng)力構(gòu)件，而且其預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的截面尺寸和預(yù)應(yīng)力梁的撓度控制也極為嚴(yán)格。其次，部分預(yù)應(yīng)力混凝土允許構(gòu)件出現(xiàn)微小的裂縫，對于裂縫的要求是其最大寬度不能夠超過允許值的構(gòu)件。最后，無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋主要就是在鋼筋的外部涂抹一層隔離物質(zhì)，如瀝青、油質(zhì)、防銹漆料等，目的是為了降低鋼筋構(gòu)件的摩擦力增強(qiáng)鋼筋構(gòu)件的抗腐蝕能力，同時在鋼筋構(gòu)件上套一層塑料薄膜，當(dāng)對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行張拉時，鋼筋能夠沿著縱向發(fā)生滑移。

1.3 預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)缺點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力混凝土還具備較好的剛性和抗裂性能，從施工成本的角度上看，預(yù)應(yīng)力混凝土能夠在一定程度上節(jié)省鋼筋、混凝土的使用，實(shí)現(xiàn)整個施工結(jié)構(gòu)自重的減輕，此外預(yù)應(yīng)力混凝土還能夠提升整體構(gòu)件的穩(wěn)定性能，不僅能夠保證單結(jié)構(gòu)抗壓性的提高，對于周圍混凝土結(jié)構(gòu)的抗壓性也存在著帶動的作用。但是預(yù)應(yīng)力混凝土的施工工藝較為復(fù)雜，對施工人員的操作要求較高，需要施工單位配備一套專門的設(shè)備才能夠施工，相比傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)施工，預(yù)應(yīng)力混凝土施工所需費(fèi)用要高出很多[2]。

2 路橋施工中預(yù)應(yīng)力混凝土的具體應(yīng)用

2.1 選擇鋼材

路橋工程預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的應(yīng)用離不開鋼材，此技術(shù)應(yīng)用的鋼材型號特殊，多為預(yù)應(yīng)力鋼筋、鋼絲及鋼絞線等鋼材。其中鋼絞線具有經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、操作簡單等優(yōu)勢，適應(yīng)能力強(qiáng)，從各方面考慮都適合于路橋工程施工。由上可知，預(yù)應(yīng)力鋼絞線的應(yīng)用可以降低路橋工程中鋼材的使用量，實(shí)現(xiàn)節(jié)約資源的目的，且可以替代多種路橋工程材料發(fā)揮作用，節(jié)約工程的施工成本。在路橋預(yù)應(yīng)力混凝土施工階段，工作人員應(yīng)結(jié)合工程需求與規(guī)范要求選擇鋼材，以鋼絞線選擇為例，材料選擇階段，工作人員應(yīng)注意幾何參數(shù)、斷裂荷載與松散情況等問題的選擇，提升鋼材質(zhì)量，滿足施工要求，提升施工質(zhì)量。

2.2 選擇錨具

預(yù)應(yīng)力張拉有兩種：先張法和后張法。預(yù)應(yīng)力錨具按照張拉類型確定。以后張法為例，后張法施工所需錨具主要是機(jī)械固定錨與摩阻錨固。完善一些鋼制材料端部位置時，需要使用機(jī)械固定錨進(jìn)行加工，機(jī)械錨固具有實(shí)用性強(qiáng)、損失低、使用便捷、不易受外界環(huán)境干擾等優(yōu)勢，主要應(yīng)用于高強(qiáng)度鋼絲或鋼筋內(nèi)部施工。摩阻錨固應(yīng)用性能良好，種類眾多，與楔形錨具配合下，預(yù)應(yīng)力鋼材拉緊效果更好。摩阻錨具具有噸位大、形式多、穿索簡潔等優(yōu)勢，劣勢是應(yīng)力損失較大，連接與重復(fù)張拉便捷度低。綜上，各錨具使用范圍不同，錨具選擇時，工作人員應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況做好錨具的選擇[3]。

2.3 受彎結(jié)構(gòu)

路橋工程受彎結(jié)構(gòu)施工過程中，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力能夠?qū)崿F(xiàn)很好的效果。主要優(yōu)勢在于施工過程簡單、且具有碳纖維強(qiáng)度。碳纖維受混凝土應(yīng)變增量值影響，應(yīng)用效果隨著增量值變化而發(fā)生改變。在混凝土應(yīng)變增量初始值設(shè)置較大時，如果構(gòu)件碳纖維的應(yīng)力差，構(gòu)件會受到一定程度的損害，抑制其正常功能的發(fā)揮。為此，在受彎結(jié)構(gòu)施工過程中，應(yīng)選擇邊熟貼碳纖維片材邊施加預(yù)應(yīng)力的方式，這樣可以提高構(gòu)件初始應(yīng)力強(qiáng)度，保證其性能的發(fā)揮，保證路橋工程受彎結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

2.4 路面施工

路橋工程路面建設(shè)施工應(yīng)用預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)的原理，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工原理大體相同。在實(shí)際施工中，工作人員需要結(jié)合預(yù)應(yīng)力鋼筋的實(shí)際分配情況，進(jìn)行路面混凝土的約束，避免過大約束產(chǎn)生路面裂縫。在路橋工程混凝土路面施工前，還應(yīng)做好施工準(zhǔn)備工作。例如，對路橋正常運(yùn)營期間路面上的車輛通行壓力、摩擦約束以及溫濕度等因素對路面的影響等內(nèi)容進(jìn)行深入的分析與討論，進(jìn)而制定科學(xué)、合理的施工方案，最大程度的保證施工質(zhì)量[4]。

2.5 多跨連續(xù)橋梁結(jié)構(gòu)

多跨橋梁結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，彎矩有兩種：正彎矩、負(fù)彎矩，二者的彎矩作用存在很大差異?？缰形恢脴蛄航Y(jié)構(gòu)下部受拉，受正彎矩作用，支座橋梁結(jié)構(gòu)上側(cè)受拉，受負(fù)彎矩作用。混凝土整體結(jié)構(gòu)的受剪與抗拉能力較弱。因此，多跨連續(xù)橋梁施工時，需要借助預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的加固能力，提升橋梁結(jié)構(gòu)跨中與支座部分的受剪與抗拉能力，進(jìn)而有效提升橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證路橋施工質(zhì)量與運(yùn)營安全。

2.6 加固施工

路橋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性直接影響了運(yùn)營的安全性，而加固施工的主要目的就是為保障路橋結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)固，是建設(shè)工作必不可少的分項(xiàng)工程。在路橋工程加固施工階段，預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)可以提升加固效果，進(jìn)而提升路橋工程的穩(wěn)定性，同時強(qiáng)化路橋抗震效果[5]。

3 結(jié)語

綜上所述，在預(yù)應(yīng)力混凝土施工應(yīng)用的過程中還應(yīng)該從設(shè)計、結(jié)構(gòu)以及技術(shù)工藝等方面展開分析。確保設(shè)計符合施工需求，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗裂性，確保施工工藝滿足預(yù)應(yīng)力混凝土的施工需求，尤其應(yīng)注意結(jié)構(gòu)的錨固技術(shù)。