論道路與橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用及存在的問(wèn)題

張建功

（中交第四公路工程局有限公司，北京 100000）

現(xiàn)階段我國(guó)在不斷推進(jìn)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展，使預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工中被大眾所熟知與運(yùn)用，但目前仍然存在著技術(shù)不成熟的問(wèn)題。因此當(dāng)該技術(shù)在施工建設(shè)中應(yīng)用時(shí)，仍然會(huì)給建筑施工帶來(lái)諸多的安全性問(wèn)題，必須找出相應(yīng)的策略進(jìn)行解決，以促進(jìn)我國(guó)道路與橋梁施工水平的進(jìn)一步提升。

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)概述

1.1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用的原理

道路橋梁在施工過(guò)程中有效使用了預(yù)應(yīng)力，其工作原理為：在混凝土施工結(jié)構(gòu)中合理應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，保證混凝土內(nèi)部構(gòu)建的建立，在預(yù)應(yīng)力逐漸增加的情況下減少外部拉應(yīng)力，即通過(guò)使用混凝土而形成的較高抗壓能力，來(lái)補(bǔ)充拉強(qiáng)度方面所存在的不足，從而預(yù)防可能出現(xiàn)的混凝土受力影響發(fā)生開(kāi)裂的情況，最終使道路橋梁施工質(zhì)量達(dá)到提升。

1.2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用的重要意義

預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，不僅在施工結(jié)構(gòu)中發(fā)揮作用，而且在結(jié)構(gòu)建筑、山坡建設(shè)、頂推施工以及加固修復(fù)等施工環(huán)節(jié)都有著廣泛的應(yīng)用。和傳統(tǒng)技術(shù)相比，預(yù)應(yīng)力技術(shù)具有的主要優(yōu)勢(shì)為，使用簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)清晰、施工流程規(guī)范、技術(shù)可靠等，合理應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)還能降低材料耗損等情況發(fā)生，增加了工程收益，保證道橋工程結(jié)構(gòu)具有抗?jié)B性和抗裂性。近階段，我國(guó)交通事業(yè)已經(jīng)進(jìn)入全新的發(fā)展階段，這種情況下預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用更是受到了重視，通過(guò)以上對(duì)于預(yù)應(yīng)力技術(shù)的介紹可以看出，預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用給建筑施工帶來(lái)福音，是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。道路橋梁施工單位在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，需要不斷完善預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用方案，只有這樣才能延長(zhǎng)建筑的使用壽命，提升建筑物的承載能力。

為了增加混凝土裂縫及抗?jié)B能力，所以一般使用鋼材與高強(qiáng)度混凝土，預(yù)應(yīng)力技術(shù)能很好地解決這類問(wèn)題，在保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量的情況下逐漸減少材料應(yīng)用量，達(dá)到降低建筑重量和節(jié)省材料的目的。通過(guò)以上的分析，可以更加清晰地認(rèn)識(shí)到：預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用，如果合理、科學(xué)的使用的話會(huì)有效延長(zhǎng)使用年限，對(duì)建筑外觀也有一定的優(yōu)化。

1.2.1 節(jié)約資源

道路橋梁施工對(duì)于材料選取的要求較高，在選取材料時(shí)應(yīng)該充分了解到道路橋梁施工的局限性及其短板。道路與橋梁建設(shè)成果的好壞很大程度上受到材料選取的影響，所以材料的選取是一個(gè)非常重要的過(guò)程，一定要引起高度重視。因此在選材時(shí)要考慮的地方有很多。一些需要注意的方面，不僅在選材時(shí)一定要盡量細(xì)致，而且前期的了解一定要詳實(shí)具體，選材時(shí)一定要有專業(yè)人士進(jìn)行指導(dǎo)和選取。材料選取一定要遵守一定的原則，盡量本著節(jié)約資源的理念，同時(shí)也要做到節(jié)約成本及節(jié)省時(shí)間等。其次一定要本著對(duì)環(huán)境的破壞最小的原則實(shí)行，不要破壞賴以生存的自然環(huán)境。這是施工中最需要關(guān)注的事情。

1.2.2 保護(hù)道路穩(wěn)定性

在道路橋梁施工建設(shè)過(guò)程中，由于道路來(lái)回過(guò)往的車輛較多，這就對(duì)道路的堅(jiān)固性有很嚴(yán)格的要求。預(yù)應(yīng)力的技術(shù)使用，可以延長(zhǎng)道路橋梁的使用壽命，還能在一定程度上減少過(guò)往的車輛，尤其是重型車輛對(duì)于道路橋梁的影響，由此極大程度地提高了工程的安全系數(shù)。這樣就是一舉兩得，既使得人民的安全有所保障，同時(shí)又能夠增加道路橋梁的使用時(shí)間。這也是節(jié)約資源的一個(gè)方面，我國(guó)最近提出節(jié)約資源保護(hù)環(huán)境的發(fā)展戰(zhàn)略，在道路橋梁施工建設(shè)過(guò)程中合理地運(yùn)用預(yù)應(yīng)力可以推動(dòng)我國(guó)的建筑行業(yè)邁向新的高度。建筑行業(yè)中很重要的一點(diǎn)就是安全性必須要得到保障，只有安全有所保障我國(guó)的建筑業(yè)才能夠不斷發(fā)展下去，在施工中安全是老生常談的話題，它也是建筑行業(yè)能長(zhǎng)久發(fā)展的根本。

2 道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的具體應(yīng)用

2.1 道路橋梁受彎零件當(dāng)中的應(yīng)用

在現(xiàn)在的道路橋梁施工中，一些零件對(duì)于受彎的強(qiáng)度有嚴(yán)格的要求，所以必須用一些輔助材料進(jìn)行加固，一般這種情況施工通常會(huì)利用碳纖維作為輔助材料。選擇碳纖維作為輔助材料是因?yàn)樘祭w維自身具有強(qiáng)度較高的特點(diǎn)并且碳纖維制作較為簡(jiǎn)單，在對(duì)零件進(jìn)行加固的時(shí)候會(huì)自身存在一些內(nèi)力，當(dāng)零件自身的內(nèi)力小于碳纖維所存在的應(yīng)力，那么碳纖維材料就能有效發(fā)揮自身的作用，如果零件自身的內(nèi)力大于碳纖維所存在的應(yīng)力，那么碳纖維就無(wú)法起到加固的作用。所以在道路與橋梁的施工作業(yè)之前，會(huì)讓專業(yè)技術(shù)人員提前對(duì)混凝土零件的內(nèi)力進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)，看是否小于碳纖維的應(yīng)力，如果發(fā)現(xiàn)混凝土零件的內(nèi)力大于碳纖維所存在的應(yīng)力，那么就要及時(shí)調(diào)整碳纖維的強(qiáng)度參數(shù)，保證碳纖維能夠起到有效的加固作用。

2.2 道路橋梁施工過(guò)程中多個(gè)跨越連續(xù)性梁的應(yīng)用

在絕大多數(shù)的道路和橋梁的施工過(guò)程中，最常見(jiàn)最普遍的零件種類一般是跨越連續(xù)性梁（圖1）。在施工過(guò)程之中跨越連續(xù)性梁當(dāng)中的混凝土跨越連續(xù)性梁是最為常用的一類，混凝土跨越連續(xù)性梁能夠極大地提高道路與橋梁的安全性。混凝土跨越連續(xù)性梁本身具備兩種彎矩，分別是正向彎矩和負(fù)向彎矩，首先，正向彎矩是指在道路與橋梁建設(shè)的中間部分，然而整個(gè)支座的大部分地方都是負(fù)向彎矩，現(xiàn)在大多數(shù)的道路與橋梁施工過(guò)程中都會(huì)應(yīng)用到一種施工方式叫做分段式施工，通過(guò)分段式施工工藝與對(duì)稱的施工結(jié)構(gòu)相互結(jié)合轉(zhuǎn)換，能夠讓道路和橋梁的抗剪和抗彎承載力度更強(qiáng)。

圖1 橋梁施工的多跨連續(xù)性梁

2.3 在對(duì)道路與橋梁加固當(dāng)中的應(yīng)用

現(xiàn)在，道路與橋梁施工過(guò)程中比較復(fù)雜和困難的一項(xiàng)工作就是對(duì)道路與橋梁的加固工作。一般來(lái)說(shuō)，在施工過(guò)程中會(huì)采取提升零件的強(qiáng)度和道路橋梁的結(jié)構(gòu)剛性作為道路橋梁的加固措施。通過(guò)這樣的加固措施不僅能夠有加固的效果，而且能夠提升道路橋梁的承重能力。因此，在加固工作中，可以通過(guò)兩種方法進(jìn)行，一是針對(duì)外部的預(yù)應(yīng)力進(jìn)行增強(qiáng)，外部預(yù)應(yīng)力屬于無(wú)粘預(yù)應(yīng)力，能夠幫助張拉混凝土截面以外的一些力傳導(dǎo)筋，然后可以讓外部的預(yù)應(yīng)力通過(guò)轉(zhuǎn)向塊的作用傳導(dǎo)到混凝土結(jié)構(gòu)中；第二種方法是更改零件本身的承載參數(shù)，通過(guò)更改零件自身的承載參數(shù)就可以提升相應(yīng)的拉應(yīng)力。

3 道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力存在的一些問(wèn)題

3.1 道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力當(dāng)中出現(xiàn)裂縫的問(wèn)題

在實(shí)際的道路橋梁施工作業(yè)中，一般會(huì)出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力混凝土在形變中產(chǎn)生裂紋的問(wèn)題，這種裂縫一般來(lái)說(shuō)很難避免，但是有裂縫的零件中會(huì)出現(xiàn)耐久度降低、結(jié)構(gòu)的各類型性能變差等問(wèn)題。出現(xiàn)這種情況一般是由以下兩種原因?qū)е拢阂皇且驗(yàn)榱芽p是非結(jié)構(gòu)型裂縫，非結(jié)構(gòu)型裂縫一般是由于溫差過(guò)大、形變過(guò)度以及地基不均勻?qū)е碌模欢呛奢d導(dǎo)體零件的承載壓力性能不夠，一般這種原因產(chǎn)生的裂縫是結(jié)構(gòu)性裂縫。

3.2 波紋管出現(xiàn)堵塞問(wèn)題

波紋管出現(xiàn)堵塞會(huì)讓整個(gè)道路與橋梁的施工過(guò)程出現(xiàn)很多問(wèn)題，波紋管堵塞會(huì)讓牽拉預(yù)應(yīng)力的鋼絞線過(guò)長(zhǎng)，進(jìn)而導(dǎo)致與計(jì)算的數(shù)值有較大的誤差，會(huì)給道路施工的所有施工人員帶來(lái)極大的困難與阻礙。道路與橋梁的施工單位在施工過(guò)程中的不規(guī)范操作是導(dǎo)致出現(xiàn)波紋管堵塞的主要原因，這樣會(huì)導(dǎo)致套管接頭出現(xiàn)彎曲或者松動(dòng)，導(dǎo)致波紋管堵塞的另一個(gè)原因就是在混凝土澆筑的過(guò)程中出現(xiàn)不應(yīng)有的操作失誤，這樣的失誤會(huì)讓波紋管出現(xiàn)破損，出現(xiàn)破損就會(huì)導(dǎo)致水泥進(jìn)入波紋管產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。

3.3 預(yù)應(yīng)力時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而出現(xiàn)牽拉工藝的問(wèn)題

現(xiàn)在，我國(guó)大部分建筑施工企業(yè)一般會(huì)采用牽拉式的工藝進(jìn)行較大跨度的預(yù)應(yīng)力澆筑，通常牽拉工藝都需要建筑有鋼絞線拉緊時(shí)產(chǎn)生的拉力。如果孔道比較長(zhǎng)，還需要跨過(guò)更多的箱梁橫隔板，但這一操作需要通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)確定孔道的具體摩擦阻力系數(shù)。而且，如果在跨過(guò)更多道的箱梁橫隔板的過(guò)程中承載壓力的能力達(dá)不到規(guī)定，那么截面就會(huì)出現(xiàn)裂紋，按照國(guó)向相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，跨度一旦超過(guò)30米，預(yù)應(yīng)力的橋梁就要采用牽拉工藝。我國(guó)目前絕大多數(shù)的道路與橋梁施工作業(yè)都是采用的一端牽拉工藝，這種工藝的連接口無(wú)法進(jìn)行對(duì)應(yīng)連接，而且這種工藝需要更長(zhǎng)的時(shí)間，所以會(huì)出現(xiàn)裂紋。

3.4 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)當(dāng)中張拉力控制的問(wèn)題

在目前的道路與橋梁具體的施工作業(yè)中，預(yù)應(yīng)力的牽拉力的控制關(guān)系將會(huì)直接影響到道路與橋梁的質(zhì)量。在具體的牽拉中，道路橋梁一般會(huì)用預(yù)應(yīng)力和牽拉力的鋼筋伸長(zhǎng)量進(jìn)行控制。但是在道路橋梁的施工過(guò)程中常常會(huì)弧線預(yù)應(yīng)力施工的問(wèn)題，如果一旦道路橋梁的施工油壓到達(dá)1.5級(jí)，就會(huì)產(chǎn)生很大的差距，這樣就會(huì)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力在施工的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)不符合標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象。

3.5 在道路橋梁建設(shè)過(guò)程中工作人員的專業(yè)素質(zhì)不夠高

在道路橋梁施工過(guò)程中，需要專業(yè)的技術(shù)人員予以指導(dǎo)，對(duì)重要環(huán)節(jié)及關(guān)鍵環(huán)節(jié)給予技術(shù)支持，這樣才能保證施工質(zhì)量良好?？墒悄壳昂芏嗥髽I(yè)只顧眼前利益，對(duì)專業(yè)人員的選擇尚未嚴(yán)格把關(guān)，在施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)敷衍了事的現(xiàn)象。這就會(huì)對(duì)道路橋梁施工過(guò)程造成很多不好的影響，甚至影響我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展。在道路橋梁施工中過(guò)低的技術(shù)水平作用甚微，因此不能因?yàn)楣?jié)約資金而使用一些沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)的勞動(dòng)力，這一行為不僅沒(méi)有節(jié)約資金反而會(huì)對(duì)社會(huì)和自身造成更加惡劣的影響，嚴(yán)重的話，所產(chǎn)生的后果將無(wú)法用金錢(qián)彌補(bǔ)。因此對(duì)于工作人員的選取一定要格外注意，要求一定要嚴(yán)格。

3.6 在道路橋梁建設(shè)過(guò)程前期制定的方案不夠優(yōu)化

對(duì)于道路橋梁建設(shè)而言，前期策劃以及對(duì)方案的優(yōu)化都是十分重要的。前期設(shè)計(jì)對(duì)于后期結(jié)果的影響是很大的，只有具有一個(gè)完整的計(jì)劃和方案，后期的施工過(guò)程才會(huì)順利展開(kāi)。而且設(shè)計(jì)方案的可行性也是很容易出現(xiàn)問(wèn)題的一個(gè)方面，有些設(shè)計(jì)方案的技術(shù)方面要求很高但是卻沒(méi)有進(jìn)行實(shí)地考察，對(duì)于周邊環(huán)境不是很了解，沒(méi)有做到因地制宜，這就使得方案看起來(lái)很完美無(wú)可挑剔，實(shí)際上根本無(wú)法執(zhí)行?？梢?jiàn)設(shè)計(jì)方案需要結(jié)合多方面因素進(jìn)行分析，同時(shí)各方面也需要進(jìn)行密切配合，在施工期間一定要有相關(guān)的技術(shù)指導(dǎo)。在選材方面，工作人員素質(zhì)以及前期方案的設(shè)計(jì)都是需要注意的地方。只有多方面相互配合，挖掘出預(yù)應(yīng)力的最大價(jià)值，使最終結(jié)果臻于完美。

4 道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力問(wèn)題的解決方式

在具體進(jìn)行道路橋梁施工時(shí)，相關(guān)施工人員一定要注意，一旦出現(xiàn)了波紋管堵塞的問(wèn)題，就需要采取以下措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)：

①施工人員要標(biāo)注孔道，標(biāo)注的過(guò)程要按照預(yù)應(yīng)力鋼筋的坐標(biāo)來(lái)進(jìn)行。在標(biāo)注的時(shí)候要注意必須要與橋梁的主鋼筋錯(cuò)開(kāi)，然后使用鉆頭進(jìn)行開(kāi)孔，清除堵塞物，這樣一個(gè)過(guò)程就可以讓鋼絞線穿過(guò)波紋管。結(jié)束牽拉之后，就可以用更高級(jí)別的混凝土對(duì)道路與橋梁進(jìn)行澆筑封堵。②道路橋梁工程的施工人員在進(jìn)行拉伸時(shí)，要對(duì)梁端的一些布筋設(shè)計(jì)足夠的重視，并且合理考慮其中的一些部分，這不僅可以幫助增加錨端的大小，而且可以增添鋼筋的具體數(shù)量。③施工人員不應(yīng)當(dāng)將鋼筋放置在較低的位置，避免以后出現(xiàn)標(biāo)高的現(xiàn)象，如果模板處安裝得足夠牢靠，同時(shí)卡定應(yīng)力位置或預(yù)留的空洞都準(zhǔn)確時(shí)，與實(shí)際要求也相符合，這樣就能真正的保障道路橋梁的安全問(wèn)題以及質(zhì)量。另外進(jìn)行嚴(yán)格制度，道路橋梁建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題的重要原因就是獎(jiǎng)懲制度不夠完善，檢查力度不到位，由于施工人員的僥幸心理常常給道路橋梁工程帶來(lái)許多隱患。這就需要對(duì)于道路橋梁施工建設(shè)過(guò)程的要求更加嚴(yán)格、制度更加完善、要求標(biāo)準(zhǔn)更加明確，加大力度懲罰不合格的企業(yè)，并且抽查力度一定要大，對(duì)于道路橋梁施工過(guò)程中的各方面指標(biāo)進(jìn)行及時(shí)檢查。④對(duì)工作人員加大培訓(xùn)。在道路橋梁施工過(guò)程中工作人員技術(shù)水平較低經(jīng)常會(huì)誘發(fā)出很多錯(cuò)誤，需要格外注意對(duì)工作人員的技術(shù)培訓(xùn)，對(duì)其技術(shù)方面的培訓(xùn)一定要加強(qiáng)，并且在選擇人才時(shí)要有一些明確的要求，只有各方面要求都滿足才能夠被錄用，并且要求隨機(jī)應(yīng)變能力一定要強(qiáng)。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜合上文，不難發(fā)現(xiàn)，預(yù)應(yīng)力其實(shí)是一種極為復(fù)雜的工藝流程，因此在道路橋梁具體施工當(dāng)中，施工人員要不斷對(duì)技術(shù)及材料等在工藝流程中加以運(yùn)用。同時(shí)，通過(guò)不斷地培訓(xùn)及實(shí)際操作，不斷提高施工人員的綜合素質(zhì)，從而保證在施工中能有更高的技術(shù)水平，對(duì)我國(guó)的橋梁施工貢獻(xiàn)自己的力量。