淺析公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)

【摘 要】文章分析了公路橋梁工程中預(yù)應(yīng)力技術(shù)及存在的問題， 對預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】公路橋梁；預(yù)應(yīng)力技術(shù)；應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力技術(shù)從興起到如今的廣泛應(yīng)用，從理論研究到工程實(shí)踐，其發(fā)展的技術(shù)也較為承受。針對與預(yù)應(yīng)力的獨(dú)特的優(yōu)越性能， 其在我國公路橋梁的工程建設(shè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。但其中預(yù)應(yīng)力橋梁施工中出現(xiàn)的若干預(yù)應(yīng)力技術(shù)問題，已受到眾多專家的關(guān)注和質(zhì)疑。

1.預(yù)應(yīng)力技術(shù)及存在的問題

從實(shí)踐來看，路橋施工中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用主要是通過該技術(shù)在混凝土工程中的應(yīng)用得以體現(xiàn)的，并通過構(gòu)建預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，使混凝土構(gòu)件產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力用以減小或者抵消外在力量所引起的諸多拉應(yīng)力；它是借助混凝土特有的抗壓強(qiáng)度以彌補(bǔ)抗拉強(qiáng)度之不足，從而達(dá)到延緩受拉區(qū)內(nèi)混凝土開裂之目的。一般而言，路橋工程施工中的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件主要是通過采用高強(qiáng)度的鋼材、高強(qiáng)度的混凝土等，使預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)形成抗裂能力強(qiáng)、剛度大、抗?jié)B性能好、強(qiáng)度高、抗疲勞性能好以及抗剪能力強(qiáng)等特點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)節(jié)約鋼材、減小結(jié)構(gòu)的截面尺寸、節(jié)約混凝土、降低結(jié)構(gòu)的自重以及防止開裂之目的。

在路橋施工過程中，雖然預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)具有很大的價(jià)值， 但也存在著一些問題，比如混凝土澆筑時出現(xiàn)的波紋管堵塞，很可能導(dǎo)致后期的預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿柬難以通過。當(dāng)出現(xiàn)此類問題時， 就會是路橋施工受阻，甚至?xí)涎邮┕すて?，造成巨大的人力、物力耗損，進(jìn)而增加該工程項(xiàng)目的施工成本。堵管后果甚是嚴(yán)重， 究其原因，主要是路橋施工過程中沒有嚴(yán)格的按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝，導(dǎo)致波紋管的定位不精確，進(jìn)而使其出現(xiàn)彎折、扭曲； 另一個原因可能是因?yàn)樨?fù)責(zé)振搗混凝土的工作人員沒有按照規(guī)范進(jìn)行操作，導(dǎo)致波紋管出現(xiàn)局部破裂，進(jìn)而使混凝土水泥漿逐漸滲漏入波紋管之中，造成堵管現(xiàn)象。

2.預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋工程施工中的應(yīng)用

2.1張拉前的準(zhǔn)備工作

2.1.1波紋管的選擇

橋梁施工中所采用的波紋管主要兩種，一種為金屬波紋管， 另一種是塑料波紋管，具體應(yīng)用時可根據(jù)實(shí)際情況選擇。以上兩種波紋管的質(zhì)量和剛度決定了管道布設(shè)曲線的準(zhǔn)確性和流暢性， 同時是防止波紋管在砼施工中振搗棒碰撞變形、漏漿的關(guān)鍵。

2.1.2波紋管的布設(shè)

一般設(shè)置橫向定位鋼筋，定位筋首先設(shè)置在波紋管曲線最高點(diǎn)、最低點(diǎn)和直線、曲線之間的起彎點(diǎn)。管道應(yīng)該從結(jié)構(gòu)一側(cè)穿入， 邊穿邊伸長、接長，接口要采用大一號的管道（長度不小于30cm）旋轉(zhuǎn)接牢，接1：3兩頭用塑料膠帶纏裹嚴(yán)實(shí)。預(yù)應(yīng)力梁和蓋梁在管道穿入前還要考慮鋼筋套子彎鉤在底板上層筋以及橫隔梁剪力筋對管道路徑的影響，要提前調(diào)整鋼筋，留出孔道位置。按照設(shè)計(jì)圖紙上波紋管坐標(biāo)，調(diào)整好波紋管曲線，眼觀管道順暢并也就能滿足設(shè)計(jì)要求。然后根據(jù)鋼束重量，沿管道每50～100cm一根， 補(bǔ)齊剩下橫向定位筋。注意在每個管接口處加裝一根橫向定位筋（管道橫向定位筋可以采用ф8～ф10鋼筋u型卡環(huán)）。

2.1.3鋼束穿束

規(guī)范規(guī)定可先穿束也可后穿束，但在實(shí)際施工中后穿束較多。在短束施工中如：預(yù)制T梁、預(yù)制箱梁等采用后穿束工藝，一般只需增加一個工藝保證措施。如砼澆注前在波紋管中穿入小一號的塑料管（俗稱襯管），待砼澆筑完畢并達(dá)到初凝時將塑料管拔出。而長束多采用先穿束方法。先穿束的優(yōu)點(diǎn)是利用鋼絞線的剛度可以加強(qiáng)波紋管的剛度，折減砼澆注和振搗棒的沖擊。即使偶然漏漿， 也能輕易處理（在澆筑完成初凝后，使用卷揚(yáng)機(jī)對鋼束進(jìn)行拖拉）， 基本可消除堵管以后處理困難的弊端。

2.2預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的施工技術(shù)

2.2.1張拉操作

在鋼絞線穿束前，鋼絞線的質(zhì)量應(yīng)經(jīng)檢驗(yàn)合格。在張拉前， 千斤頂、油表經(jīng)配套并校驗(yàn)。張拉工作只要按規(guī)程操作，伸長量量測統(tǒng)一，讀數(shù)規(guī)范準(zhǔn)確，伸長率一般都可以滿足規(guī)范要求，控制在經(jīng)過調(diào)整后的理論計(jì)算伸長值±6%以內(nèi)。但在張拉時還要注意以下幾個問題：①伸長量普遍偏低或偏高不重要，重要的是伸長值不應(yīng)過于離散。②提高張拉質(zhì)量的有效方法是選有經(jīng)驗(yàn)的施工人員在現(xiàn)場張拉時逐根調(diào)整（控制進(jìn)油閥的開關(guān)大小調(diào)整張拉速度），盡量使伸長量不離散向中心靠攏，尤其是伸長量偏小的束。③對于長束必須采用千斤頂整束張拉，若使用小千斤頂逐根張拉在后幾根鋼絞線張拉時。由于已受力的鋼絞線對于正在張拉的鋼絞線形成纏繞擠壓其摩阻值極大。筆者通過相關(guān)試驗(yàn)，一端正常張拉一端用小頂逐根張拉，在張拉時采用小頂單根張拉的鋼束伸長量（ 重點(diǎn)是后幾根） 比大頂整束張拉的伸長量減少一半以上，但每根鋼絞線總張拉力都已到位，證明逐根鋼絞線力量傳送衰減過快使得大部分鋼絞線伸長率達(dá)不到要求，降低了張拉質(zhì)量。④對于長度小于l0米的蓋梁張拉時常發(fā)生伸長量超過理論計(jì)算伸長量20%～30%現(xiàn)象，注要因?yàn)槌鯌?yīng)力偏低所致，同樣的初應(yīng)力對于長束伸長率有些偏差可以忽略，對于短束卻不同。⑤伸長量量測值時機(jī)是在張拉持荷完畢松油回頂之前。此時的測量值和張拉力的關(guān)系如滿足規(guī)范要求，也就達(dá)到了設(shè)計(jì)意圖。千斤頂回油后、鋼絞線錨固結(jié)束之間的各種損失是由設(shè)計(jì)人員考慮的。⑥采用連接器張拉時連接器下砼密實(shí)與否是非常重要的。如果混凝土不密實(shí)，錨墊板位移塌陷，連接器傾斜，致使下一步工序中單根帶擠壓套的鋼絞線掛不上去，或發(fā)生折角，這在施工中是不允許的， 必須并進(jìn)行處理。

2.2.2壓漿

孔道壓漿有兩個目的：一是保護(hù)鋼絞線不生銹延長結(jié)構(gòu)使用年限，壓漿要飽滿密實(shí)；二是作為傳力媒介在鋼絞線松弛時， 可以向梁體傳遞一部分應(yīng)力，施工規(guī)范要求壓漿的強(qiáng)度不低于40Mpa。

雖然目前還沒有保證孔道灌漿飽滿叉易于操作的理想方法， 即使是二次壓漿在操作性上也存在一些問題。但由于普便采用了U3型活塞式水泥漿泵，再配合進(jìn)出口節(jié)門使得近幾年壓漿質(zhì)量有了明顯提高。①不論長束短束鋼絞線布設(shè)曲線只要有坡峰，就要在坡峰頂設(shè)置排氣孔以利于水和氣的排出保證壓漿密室。②水泥漿內(nèi)適量摻入膨脹劑。③要從低向高壓漿為宜這樣有利于氣泡、水的排出，在關(guān)閉出漿口后持壓0.5MPa～0.7Mpa。④再漿體終凝前溢出清水時，切開出氣孔塑料管人工回潦相同配比的水泥漿， 可以用鋼絲搗固直至灌滿。為此項(xiàng)工序的實(shí)施預(yù)設(shè)出氣孔塑料管內(nèi)徑不應(yīng)小于1.5cm。

3.橋梁工程后張法預(yù)應(yīng)力施工

3.1后張預(yù)應(yīng)力筋的下料、安裝

下料長度不能僅依設(shè)計(jì)圖紙給定的長度為標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該按實(shí)際布置長度。下料時應(yīng)經(jīng)常檢查預(yù)應(yīng)力筋的切斷方法及保護(hù)措施。預(yù)應(yīng)力鋼筋只能使用切割機(jī)切割，不得使用電焊、氣焊切割。切割時宜采用濕布在鋼絞線的兩邊覆蓋，禁止火星飛濺到鋼絞線表面造成鋼絞線局部灼傷。預(yù)應(yīng)力筋編束應(yīng)檢查預(yù)應(yīng)力筋強(qiáng)度是否相同，有無纏繞、打絞現(xiàn)象。

3.2管道安裝

管道座標(biāo)應(yīng)符合公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)的要求；管道固定要牢固、接頭不滲水；要重視對壓漿孔、出漿孔、排氣孔的保護(hù)； 有焊接作業(yè)時采取有效保護(hù)措施，并檢查管道有無破損。

4.結(jié)束語

我國的公路橋梁施工中由于預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用，使得公路橋梁的各個方面性能得到了很大的提高，為人們的出行安全帶來了必要的保障。但是，公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)在目前的應(yīng)用中還是存在一點(diǎn)點(diǎn)的缺陷與不足的，需要我們應(yīng)用新的科學(xué)技術(shù)不斷的在實(shí)際公路橋梁施工過程中進(jìn)行改進(jìn)和完善，使其更加的成熟。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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