關(guān)于路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的探究

摘要：本文主要分析了路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用，論述了路橋施工中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工工藝，最后闡述了路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的控制措施。

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

1、路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

1.1 在混凝土空心板中的應(yīng)用。公路橋梁設(shè)計中，當(dāng)跨徑在16～25m范圍內(nèi)時，可采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心板。值得注意的是，經(jīng)驗數(shù)據(jù)表明，當(dāng)預(yù)應(yīng)力混凝土空心板跨徑被做到30～35m時，鋼度會隨跨徑的增加而降低，所以實際使用中，空心板跨徑不宜超過25m。

1.2 在混凝土箱梁中的應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力在混凝土箱梁中的應(yīng)用，應(yīng)重視混凝土配合比的設(shè)計，試驗和優(yōu)化工作，以確?；炷亮W(xué)性能和各項控制指標(biāo)的良好。施工人員、管理人員負(fù)責(zé)箱梁施工現(xiàn)場全面技術(shù)工作。嚴(yán)格按照設(shè)計圖樣編制施工工藝，對鋼筋下料、焊接等施工工藝和方法進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)范。

1.3 在受彎構(gòu)件中的應(yīng)用。因為碳纖維具有較高的強(qiáng)度，相比之下施工也比較簡單，所以，可采用一種特殊的加固方法，即粘貼碳纖維片材，以達(dá)到對鋼筋混凝土受彎構(gòu)件加固的目的。由于加固結(jié)構(gòu)已經(jīng)存在一部分初始內(nèi)力，如果初始應(yīng)變較大，當(dāng)構(gòu)件遭受破壞時碳纖維片材的可變化范圍相對較小，其強(qiáng)度高的點(diǎn)的強(qiáng)度就得不到充分的發(fā)揮。對碳纖維作用機(jī)理分析研究發(fā)現(xiàn)，若在粘貼碳纖維片材時，對碳纖維片材實施預(yù)應(yīng)力，使其具有一部分初始拉應(yīng)力，可提高構(gòu)件遭受破壞時碳纖維片材的應(yīng)力，使其得到充分的發(fā)揮。

1.4 在加固施工中的應(yīng)用。通過對構(gòu)件的補(bǔ)強(qiáng)和結(jié)構(gòu)性能的改善來完成公路橋梁的加固，從而恢復(fù)或提高現(xiàn)有公路橋梁的承載能力和延長使用年限，更好地適應(yīng)現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)囊?。通常的加固方法有橋面補(bǔ)強(qiáng)加固法、體外預(yù)應(yīng)力加固法、粘貼鋼板加固法等。為減小加固施工時混凝土的初始應(yīng)變，可預(yù)先對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力，目的是使構(gòu)件受壓區(qū)產(chǎn)生拉應(yīng)力，通過減小構(gòu)件在初彎矩作用下的拉應(yīng)變和壓應(yīng)變，提高構(gòu)件達(dá)到極限承載力時的應(yīng)變增量，同時加固鋼筋的應(yīng)力也得以提高。

1.5 在鋼筋混凝土多跨連續(xù)梁的應(yīng)用。多跨連續(xù)梁有正彎矩區(qū)和負(fù)彎矩區(qū)之分。通常支座處產(chǎn)生負(fù)彎矩，跨中產(chǎn)生正彎矩，當(dāng)公路橋梁的抗彎承載力和抗剪承載力不能滿足設(shè)計要求時，需要對其進(jìn)行加固處理;當(dāng)跨中的抗彎承載力不能滿足設(shè)計要求時，則用粘貼碳纖維的方法對其進(jìn)行加固，該施工方法比較簡易。

2、預(yù)應(yīng)力施工中鋼絞線空間位置的控制

鋼絞線的空間位置是由墩頂導(dǎo)向槽以及錨固端部橫梁的跨中轉(zhuǎn)向橫肋所確定，而等效荷載的大小是由張拉應(yīng)力以及索形來決定的。如果墩頂導(dǎo)向槽或跨中轉(zhuǎn)向橫肋在施工中發(fā)生偏折，將導(dǎo)致鋼絞線的局部需要承受極大的擠壓應(yīng)力，因此明確墩頂和錨固端部橫梁處的錨墊板預(yù)埋位置是十分必要的，并且還要嚴(yán)格按照圖紙的要求來進(jìn)行墩頂導(dǎo)向槽跨中轉(zhuǎn)向橫肋的制作，不但要將端部磨平，還要保證彎折處的曲率半徑，這樣才能確保鋼絞線在張拉時不受端部的卡滑或擠壓。

3、預(yù)應(yīng)力施工中鋼絞線的下料和穿索

通常在對路橋進(jìn)行加固時，需要對錨墊板和鋼管進(jìn)行灌漿，這時就經(jīng)常會產(chǎn)生粘結(jié)段。因此在下料的過程中要將該粘結(jié)段鋼絞線的油脂和PE層清洗干凈。又因為事先不僅要考慮到穿束過程中鋼絞線在下垂時所產(chǎn)生的影響，還需要考慮到其張拉伸長所產(chǎn)生的影響，從而確保張拉兩端的伸長部分一致，并最后使得兩個粘結(jié)段的粘結(jié)力基本相同。但是，在實際的施工中該方法的位置和長度都難以控制。在鋼絞線的穿索過程中，由于其長度較長，并且在中間還要裝置許多的墩頂導(dǎo)向槽和跨中轉(zhuǎn)向橫肋，這就致使在箱梁中無法對多根鋼絞線進(jìn)行整束穿索，對此普遍的做法是采用單根穿索 又因為鋼絞線的纏繞通常會使其有效的預(yù)應(yīng)力建立受到影響，因此還要確保在全橋長的范圍內(nèi)鋼絞線不會發(fā)生纏繞。

4、預(yù)應(yīng)力施工中鋼絞線張拉

4.1 預(yù)緊。首先，鋼絞線在松散狀態(tài)下，即使采用了必要的措施，但是由于鋼絞線很長，下垂量還是較大，所以，為保證兩端粘結(jié)段長度大致相等，預(yù)緊要兩端對稱進(jìn)行;其次，預(yù)緊力的大小既要保證在預(yù)緊過程中，鋼絞線繃緊且不纏繞，又要保證在高應(yīng)力張拉時鋼絞線不錯位，預(yù)緊力過大或過小都達(dá)不到預(yù)緊的目的。在加固施工中，預(yù)緊張拉力采用15%設(shè)計張拉力。

4.2 高應(yīng)力張拉。張拉前應(yīng)對構(gòu)件（或塊體）的幾何尺寸、混凝土澆筑質(zhì)量、孔道位置及孔道是否暢通、灌漿孔和排氣孔是否符合要求、構(gòu)件端部預(yù)埋鐵件位置等進(jìn)行全面檢查。高空張拉預(yù)應(yīng)力筋時，應(yīng)搭設(shè)可靠的操作平臺。張拉前必須對各種機(jī)具、設(shè)備及儀表進(jìn)行校驗及標(biāo)定。校驗應(yīng)由具有專業(yè)資質(zhì)的檢測部門進(jìn)行，采用標(biāo)準(zhǔn)壓力機(jī)檢測。張拉設(shè)備應(yīng)配套校驗，并在施工中配套使用，不可混用。壓力表精度不應(yīng)低于1.5級，校驗設(shè)備精度不低于2%。張拉時混凝土強(qiáng)度、張拉值、張拉理論伸長值都應(yīng)由設(shè)計單位給出。

5、預(yù)應(yīng)力施工中混凝土澆筑的控制

外露的灌漿孔、孔道與灌漿孔、排氣孔管連接處、排氣孔端以及預(yù)應(yīng)力孔道接口處都必須封堵嚴(yán)密，以防出現(xiàn)因異物進(jìn)入或漏漿堵塞管孔的情況。尤其是下層孔道的排氣孔管和灌漿孔長度大，且又斜向伸出板面，因此必須固定牢固。在澆筑混凝土?xí)r，振動棒不得碰動或接觸預(yù)應(yīng)力錨具和孔道，避免引起移位或損傷。如果設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨具和孔道的部位鋼筋較密集，振搗較困難，容易產(chǎn)生塑性沉縮裂縫，則必須用短鋼筋輔以人工插搗以及適度的模板外敲振，從而確保澆搗的密實。混凝土澆筑完畢后應(yīng)立即對孔道進(jìn)行必要的檢查和清理，并及時封堵灌漿孔、排氣孔管口和張拉端，防止異物的進(jìn)入，以確保其后續(xù)的張拉和灌漿能順利地進(jìn)行。而且在混凝土的澆筑過程中，在預(yù)應(yīng)力筋的張拉端及梁柱節(jié)點(diǎn)等關(guān)鍵的部位要澆搗密實。

6、預(yù)應(yīng)力施工中的真空灌漿技術(shù)

為了解決后張預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力筋的防腐蝕問題及其與結(jié)構(gòu)混凝土共同工作的問題，通常采用壓力灌漿的方法來填充預(yù)應(yīng)力筋和其預(yù)埋孔道之間的空隙。一般而言，預(yù)應(yīng)力筋失去保護(hù)是因為后張預(yù)應(yīng)力筋以非水平的多跨度彎曲狀態(tài)和傾斜狀態(tài)存在，再加上水泥漿的泌水蒸發(fā)所形成缺乏水泥漿的空隙時造成的。而且預(yù)應(yīng)力筋在高應(yīng)力的狀態(tài)下非常容易被腐蝕，并且腐蝕部位會造成斷面的缺損，從而使得預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和安全受到嚴(yán)重的影響。由此可見，只有好的灌漿質(zhì)量才能確保預(yù)應(yīng)力筋的防腐蝕性能以及預(yù)應(yīng)力構(gòu)筑物的安全和耐久性能。所以在預(yù)應(yīng)力孔道的灌漿施工中，重點(diǎn)要解決孔道中水泥漿有空隙或未充滿、水泥漿硬化后的強(qiáng)度不滿足規(guī)范要求、水泥漿硬化后因收縮而與孔道壁分離等問題。在實際施工中對于超過40m的多束預(yù)應(yīng)力筋通常采用真空灌漿的方法來確保灌漿的密實度和質(zhì)量。

7、結(jié)束語

總之，在預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍的今天，在看到這項技術(shù)帶來的有利之處的同時，也要正視這項技術(shù)本身存在的問題，以及在使用中存在的問題。因此，為了保證公路橋梁的質(zhì)量以及滿足現(xiàn)代社會的交通運(yùn)輸需求，只有積極的探索研究，并且在實踐中找到解決的方法，才能使這項技術(shù)發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)：

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