探究公路橋梁施工中預應力技術的應用

摘要：本文主要闡述了預應力技術在公路橋梁建設中的應用情況，分析了主要的應用方法及其已經(jīng)出現(xiàn)或可能出現(xiàn)的問題，并提出了一些切實可行的質(zhì)量控制策略，希望能對未來公路橋梁中預應力技術的發(fā)展盡一點力。

關鍵詞：預應力；公路橋梁；應用

1引言

隨著社會的進步和科技的發(fā)展，公路橋梁的施工工藝也在迅速的發(fā)展，預應力技術更是以其獨特的優(yōu)勢，在公路橋梁中應用越來越廣泛。預應力工藝對公路橋梁施工進度和質(zhì)量都有很大的影響，更是關系著公路橋梁使用的安全性。以下就是本文對目前預應力技術的使用情況，出現(xiàn)的問題及其主要策略等方面簡單的探究。

2 公路橋梁中預應力概述

2.1預應力的含義

所謂預應力，就是在建筑承擔外負荷前，先對其對應的受拉區(qū)加以壓應力，提升建筑結構的使用性。在公路橋梁中的預應力工藝是指通過預應力工藝對混凝土施工，使其結構形成預應力將外負荷的拉應力消失或者是減少，換句話說就是依靠混凝土的結構形成比較大的抗壓力用以彌補混凝土在抗拉強度方面的不足和缺陷，并可以減少撓度和防止開裂。

2.2 預應力的類型

預應力依據(jù)其施加壓力的時間可以分為兩種類型，先張法和后張法。先張法，顧名思義就是先對鋼筋加上特定的拉力，然后再澆筑混凝土，等到其適當凝固時再將鋼筋剪斷；后張法，是指等混凝土凝固刀一定程度后，對鋼筋施加一定的拉力，再錨固其兩端，用特定的管套將鋼筋套好，讓鋼筋不和混凝土分開，最后待其完全凝固后就能將鋼筋拉出了。

3 公路橋梁建設中預應力的施工工藝

3.1 橋梁預應力施工中的穿索技術

因預應力筋通常長度超過150米，所以施工人員在對其進行穿束過程中，預應力筋的中間部分要從許多個跨中轉(zhuǎn)向裝置和墩頂導向槽中經(jīng)過。施工人員在進行預應力筋穿索過程中，通常使用單根穿索的辦法，因為如果想將12根的鋼絞線從箱梁中整束的穿索難度相當大。同時，要想將預應力的功能完全發(fā)揮出來，在穿索過程中一定要防止鋼絞線在全橋范圍中任何一個地方纏繞打結，因此在進行穿索前都要對錨板孔、密封蓋小孔、鋼絞線一一編號，再運用單束穿索的辦法將12根鋼絞線一一穿過，最后對應設定鋼絞線的每個位置。

3.2 錨具和錨固處理工藝

在公路橋梁預應力技術中，用跨中轉(zhuǎn)向橫肋、錨固端部橫梁及墩頂導向槽三部分，可以用來設定預應力鋼絞線的所在位置，拉張應力和索形確定了等效負載的大小。由于墩頂導向槽和跨中轉(zhuǎn)向橫肋兩種鋼絞線都有一定程度的彎折，所以預設錨墊板時其在錨固端橫梁處的方向和位置都一定要依據(jù)設計圖紙嚴格設定轉(zhuǎn)向橫肋以及墩頂導向槽。不僅要確保轉(zhuǎn)向橫肋和墩頂導向槽的頂端又平又滑，以預防鋼絞線在張拉時被卡滑或擠壓，而且要確保在彎折處有精準的曲率半徑。

3.3 壓漿技術

公路橋梁預應力施工工藝中，對于體外的索錨橫梁是利用局部粘結的技術來固定的，且它的粘結力必須滿足在確保壓漿密實的前提下達到預設張力的108%以上的要求。因此，壓漿工序在公路橋梁預應力施工工藝中占據(jù)著很重要的地位，必須在1：1的模型試驗中才能夠?qū)こ踢M行正式的施工。為了整個公路橋梁可以獲得最理想的效果，必須在張拉工序完畢的24 h內(nèi)進行壓漿，且要應用手動壓漿機來壓漿，這是因為只有手動的壓漿機才能使壓漿的壓力適度并且壓漿的穩(wěn)定均勻。

4 公路橋梁預應力工藝施工時的常見問題

4.1 預應力孔道的壓漿質(zhì)量問題

利用預應力孔道來壓漿有兩個非常重要的作用：其一就是使結構和預力筋能夠協(xié)調(diào)工作；其二就是防止預應力筋生銹?？墒窃趯嶋H工程運作中預應力孔道的壓漿不密實、不飽滿、漏灌和漏漿等已經(jīng)成了預應力建筑的通病。這些通病的形成主要是由于漿體配置、留孔質(zhì)量、壓漿工藝等仍有問題，尤其是漿體水灰比的規(guī)范值（0.4~ 0.45）自身比較大，使孔道很難緊實和飽滿，還有就是施工單位本身對孔道壓漿工藝重視程度明顯不足。近年來，通過使用最新研究出的外加劑JMH-3，已經(jīng)能將水灰比控制在0.35以下了，在進行高速攪漿（轉(zhuǎn)速為1000r/min）的情況下，可以使?jié){體的流動度達到12s（標準設定是14-18s），這樣即使是普通壓漿工藝同樣可以使壓漿質(zhì)量得到保證。

4.2 波紋管孔道漏漿問題

因為波紋管施工方便且制作容易，所以許多的后張法工藝中的預應力筋孔道都是用波紋管制成的。但是目前在國內(nèi)市面上的許多波紋管所用鋼材的厚度明顯不夠而且質(zhì)量都比較差，這樣的波紋管的剛度和強度都達不到標準。所以安裝波紋管時，很容易因波紋管的剛度不夠以及預應力筋位置不準確而造成管軸線偏位和彎折角，而且軸線偏位會使加大轉(zhuǎn)角，從而進一步導致波紋管不能和錨墊板處的軸線統(tǒng)一，使彎折的位置裂開漏漿。

4.3 預應力的結構硅張拉開始的時間問題

雖然近年來通過加入早強劑使預應力混凝土的早期強度有所提升，并使?jié)沧⒐柙?天后即可開始預應力張拉，但是硅強度的增長仍然需要很長的時間，且彈性模量增長得慢而強度增加快，增長不同步。如果過早的進行張拉預應力就會加大預應力的損失，并使橋梁載荷減小，從而出現(xiàn)許多裂縫的現(xiàn)象。經(jīng)實驗證明，在出事故的結構中，最后核算時其實際強度和現(xiàn)場測得的強度并不一致，特殊情況下還會出現(xiàn)低很多的現(xiàn)象。

5 預應力施工工藝質(zhì)量問題的解決方案

5.1 加大對混凝土等原材料的質(zhì)量要求

因為混凝土的施工質(zhì)量對建筑的結構質(zhì)量非常重要，所以混凝土的質(zhì)量也就顯得非常重要，通常有下列要求：質(zhì)量有較好的均勻性、有較好的泌水性、強度以及外觀尺寸符合標準。

要想使混凝土的質(zhì)量得到保證，要控制好混凝土的配合比例，既要達到施工的標準要求，又要盡可能降低單位水泥用量和單位用水量，從而使混凝土的水熱化程度降低，消除或降低增加預應力前的收縮裂縫量和因混凝土的收縮而造成預應力的損失。還有預應力鋼材等原材料的質(zhì)量問題。為確保鋼材達到了質(zhì)量標準，在其進廠時須附帶實驗報告單或質(zhì)保書，并且在用之前也要定期復試。

5.2 用水量的控制

在施工過程中，對用水量須嚴加控制，那些因沒有及時使用而使流動性降低的水泥漿，不許用加水來提高其流動性；在壓漿前如果發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)有贓物或水分等殘留物時，就要先用空壓機將管道中的殘留物清除；在漿體攪拌時，水泥、水以及外加劑的使用量都要嚴加控制；每次都要將已經(jīng)攪拌好的漿體卸除干凈，在此之前不得再加入沒有攪拌的材料，更不可用一邊出料一邊進料的辦法攪拌。

5.3 公路橋梁預應力施工后的質(zhì)量控制

在公路橋梁預應力施工后的質(zhì)量控制策略主要有兩個方面，其一，封錨工序通常是在張拉工序完畢后翌日才可進行的，對于那些較長的預應力筋不僅要用適合的手持砂輪切割機來切割，而且切割時要沿著封錨的那條線，并預留30毫米以上的預應力筋。施工人員需將錨孔和錨具及時進行清理，重要的是封錨工藝必須依據(jù)施工規(guī)范的規(guī)定設計，且預應力鋼絲頭和錨具都要用特定的封錨材料把封錨堵得嚴嚴實實，不能有外露或者縫隙的情況；其二，對于預應力施工時所用的原材料需及時整理出檢查試驗的報告，同時工程施工過程等要做好記錄，質(zhì)量評定標準和那些私密的驗收手續(xù)也要記錄好并存檔。

6 總結

現(xiàn)今建設中預應力工藝已經(jīng)相當?shù)膹V泛而且其發(fā)展的速度較快、發(fā)展的潛力較大，所以在公路橋梁的建設中，我們應充分發(fā)揮預應力的獨特優(yōu)點來提升公路橋梁的質(zhì)量。因為目前預應力技術仍然有一些缺陷，如對施工工藝要求很高，流程很繁復等，所以有關施工人員要不斷的優(yōu)化施工技術并提升自身素質(zhì)，對施工質(zhì)量嚴加控制，這樣才能將預應力技術的功效完全的發(fā)揮出來，促進公路橋梁質(zhì)量的提升。

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