芻議公路橋梁中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用

高峰

【摘 要】近年來(lái)，我國(guó)對(duì)公路橋梁投資力度相繼增大，預(yù)應(yīng)力技術(shù)由于具有有效增強(qiáng)構(gòu)件穩(wěn)固性、剛度和推遲裂縫時(shí)間的優(yōu)勢(shì)，在公路橋梁建設(shè)方面得到廣泛的應(yīng)用，并在隨后的時(shí)間里獲得了快速的發(fā)展，現(xiàn)今早已發(fā)展為了公路橋梁施工的重要技術(shù)之一。由于人們對(duì)公路橋梁各方面的要求越來(lái)越高，如舒適性、安全性等，所以必須要增強(qiáng)公路橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，對(duì)公路橋梁建設(shè)過(guò)程中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工工藝進(jìn)行研究和控制具有非常重要的意義。

【關(guān)鍵詞】公路；橋梁；預(yù)應(yīng)力；技術(shù)研究

引言

公路橋梁施工是我國(guó)基礎(chǔ)性建設(shè)，也是正在快速發(fā)展的建筑行業(yè)中的一員。公路橋梁施工過(guò)程中涉及到許多力學(xué)、建筑學(xué)、審美學(xué)的知識(shí)，而預(yù)應(yīng)力技術(shù)則決定了建設(shè)項(xiàng)目的可靠性與安全性，是公路橋梁施工質(zhì)量的決定性指標(biāo)，故在本文中主要對(duì)公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析與探討。

一、預(yù)應(yīng)力技術(shù)概述

在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的同時(shí)，公路橋梁施工也隨著人們的需求在不斷增多，作為公路橋梁施工的關(guān)鍵技術(shù)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)具有有效增強(qiáng)構(gòu)件穩(wěn)固性、剛度和推遲裂縫時(shí)間的優(yōu)勢(shì)，在公路橋梁建設(shè)方面得到廣泛的應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力可以保證公路橋梁結(jié)構(gòu)的變形和內(nèi)力變化等在規(guī)定的范圍內(nèi)，是公路橋梁工程正常使用的重要保障，在公路橋梁建設(shè)方面發(fā)揮著不可替代的作用?；炷凉こ淌穷A(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中最主要的應(yīng)用體現(xiàn)，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)不僅擁有良好的力學(xué)性能，較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗扭強(qiáng)度，自身結(jié)構(gòu)質(zhì)量較輕，承載能力強(qiáng)，完整性好，還能夠有效的減少撓度，避免開(kāi)裂[1]。

目前在公路橋梁施工過(guò)程中，T型簡(jiǎn)支梁橋、混凝土斜拉橋及連續(xù)剛構(gòu)是預(yù)應(yīng)力技術(shù)主要的應(yīng)用方向。預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在延長(zhǎng)公路橋梁工程壽命方面發(fā)揮著重要作用，可以減少成本，達(dá)到美化公路橋梁工程的效果。

二、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用

1、在受彎構(gòu)件中應(yīng)用

這種應(yīng)用技術(shù)是通過(guò)對(duì)施工碳纖維片材進(jìn)行粘貼，從而使鋼筋混凝土的硬度變大，是一種特殊的加固方式。當(dāng)原始的加固結(jié)構(gòu)存在部分內(nèi)力時(shí)，增加初始應(yīng)變會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件碳纖維的變化范圍變小，抑制了建材的高強(qiáng)度性能。在粘貼碳纖維片材時(shí)使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，使其具有一定程度的初始拉應(yīng)力，就能提高碳纖維片材的應(yīng)力，激發(fā)了建材的高強(qiáng)度性能。這種技術(shù)多應(yīng)用于容易發(fā)生彎曲的構(gòu)件中。

2、多跨連續(xù)橋梁里，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的運(yùn)用

一般來(lái)說(shuō)，大型的橋梁結(jié)構(gòu)相當(dāng)繁雜，而多跨連續(xù)橋梁結(jié)構(gòu)承受的彎矩作用不一樣。對(duì)于跨中的部位，橋梁會(huì)擔(dān)承正彎矩作用，也就是橋梁的下側(cè)部位有拉力；而對(duì)于支座的部位，它的上側(cè)部位有拉力，也就是擔(dān)承負(fù)彎矩作用。對(duì)多數(shù)混凝土構(gòu)造而言，它的受剪性能及抗拉能力是差。因此，對(duì)于這種多跨橋梁的工程，要借助預(yù)應(yīng)力技術(shù)加固處理混凝土，加強(qiáng)跨中部分及支座部分的受剪能力還有抗拉性能，才可以使橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定增強(qiáng)。

3、公路橋梁鋼筋混凝土構(gòu)件里，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的運(yùn)用

橋梁結(jié)構(gòu)受力相當(dāng)繁雜，混凝土構(gòu)件不僅能受到受剪應(yīng)力和拉應(yīng)力的共同作用，還有壓應(yīng)力的作用，這要求混凝土構(gòu)件的質(zhì)量要高。給受拉部分的混凝土施加適當(dāng)壓力作用，在鋼筋混凝土構(gòu)件中對(duì)鋼筋區(qū)域施加受拉。這樣的話，當(dāng)混凝土構(gòu)件受到拉應(yīng)力作用時(shí)，就定能先抵消了之前受到的預(yù)加應(yīng)力作用，從而減弱了混凝土構(gòu)件的拉應(yīng)力作用。只要它受到的拉應(yīng)力不大，就不會(huì)毀壞混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，使它出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫。這反映出預(yù)應(yīng)力技術(shù)在鋼筋混凝土構(gòu)件中的應(yīng)用原理。

4、預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用

（1）公路橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)公路橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)公路橋梁工程的整體施工質(zhì)量有著直接的影響，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中一定要以公路橋梁工程要求為切入點(diǎn)，結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，站在整體的角度上進(jìn)行科學(xué)、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先，在施工前要對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土的材料應(yīng)力及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算，使公路橋梁工程在完工后能夠正常投入使用，并具有一定的承載能力；其次，應(yīng)對(duì)混凝土橋梁的反拱設(shè)置、混凝土受彎構(gòu)件撓度進(jìn)行充分的考慮，將預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)變形控制在一定范圍內(nèi)，在確保公路橋梁工程質(zhì)量的前提下，使其更加美觀、輕巧；最后，為了使預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的作用得到充分的發(fā)揮，應(yīng)結(jié)合實(shí)際工程標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)法規(guī)制度，采取科學(xué)的手段控制預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉階段的有效應(yīng)力、撓度值、混凝土結(jié)構(gòu)橫截面上拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的最大值。

（2）公路橋梁工程預(yù)應(yīng)力混凝土施工過(guò)程管理重點(diǎn)

公路橋梁工程中的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工應(yīng)在合理設(shè)計(jì)驗(yàn)算的基礎(chǔ)上，采取科學(xué)的方式進(jìn)行管理，確保公路橋梁工程的施工質(zhì)量。施工控制的任務(wù)通常是在公路橋梁施工過(guò)程中按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的施工控制內(nèi)容一般涉及到兩點(diǎn)，即內(nèi)力控制、變形控制。其中，前者是指對(duì)施工中與竣工后主梁的應(yīng)力，特別是合龍時(shí)間進(jìn)行控制，從而保證其內(nèi)力分布的合理性，進(jìn)而確保預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)自身的安全性與公路橋梁工程主梁的完整性；而后者則是對(duì)所有箱梁的豎向撓度與橫向偏移進(jìn)行控制，如果某節(jié)段箱梁撓度發(fā)生了偏差且偏差非常嚴(yán)重，就要在第一時(shí)間內(nèi)對(duì)其進(jìn)行深入分析，并對(duì)施工方法做出相應(yīng)的調(diào)整，給后期施工奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程的管理控制要點(diǎn)如下：首先，嚴(yán)格落實(shí)施工材料管理工作。在選擇材料的過(guò)程中要根據(jù)國(guó)家相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選取，必須出示合格證書(shū)與出廠檢驗(yàn)報(bào)告單才能入庫(kù)。預(yù)應(yīng)力筋的質(zhì)量決定著預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量，應(yīng)對(duì)獲得合格檢驗(yàn)結(jié)果的預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行抽樣檢測(cè)和掛牌分批堆放，禁止將鋼筋放置空氣濕度比較大的環(huán)境中，定時(shí)通風(fēng)，有效避免鋼筋出現(xiàn)生銹現(xiàn)象；其次 ，強(qiáng)化對(duì)施工技術(shù)的管理。結(jié)合施工方案及設(shè)計(jì)圖紙，依據(jù)預(yù)應(yīng)力先張法與后張法的技術(shù)要求，使各項(xiàng)施工質(zhì)量均滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉工藝時(shí)，應(yīng)控制好預(yù)緊力，合理的掌握好力度的大小，通常應(yīng)將預(yù)緊張拉力定為設(shè)計(jì)張拉力的15%。結(jié)束預(yù)緊張拉操作后應(yīng)避免馬上進(jìn)行高應(yīng)力張拉工藝，應(yīng)先根據(jù)施工標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真檢查梁體構(gòu)件的排氣孔、灌漿孔及大小等方面是否滿足施工條件，并查看孔道及構(gòu)件中預(yù)埋鐵位置的準(zhǔn)確性，保證孔道的通暢，分階段、分層次、持續(xù)、不間斷逐步完成混凝土的澆筑工作，消除影響張拉后鋼絞線不合格的因素。此外，混凝土攪拌站應(yīng)盡可能提高自身混凝土連續(xù)生產(chǎn)所需的原料儲(chǔ)備能力，這樣就能夠?yàn)樵牧系臋z驗(yàn)工作騰出足夠的時(shí)間，從而極大的增強(qiáng)了混凝土連續(xù)供應(yīng)的穩(wěn)定性。

5、在加固施工中的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力技術(shù)還能對(duì)已完成的公路橋梁建筑進(jìn)行加固，使構(gòu)件的結(jié)構(gòu)性能增強(qiáng)，提高已完成的公路橋梁工程的使用壽命。在加固時(shí)，通常采用體外預(yù)應(yīng)力加固法、粘貼鋼板加固法和橋面補(bǔ)強(qiáng)加固法等。若需要改變施工時(shí)混凝土的初始應(yīng)變，則可以事先對(duì)建筑構(gòu)件增加預(yù)應(yīng)力，具備一定程度預(yù)應(yīng)力的構(gòu)件在初彎矩作用下，壓應(yīng)變和拉應(yīng)變都會(huì)減小，從而提高了建筑工程的承載力應(yīng)變?cè)隽俊?/p>

結(jié)束語(yǔ)

預(yù)應(yīng)力技術(shù)當(dāng)前已經(jīng)成為公路橋梁工程普遍應(yīng)用的一種技術(shù)，不僅能增強(qiáng)公路橋梁的穩(wěn)定性和舒適性，還能降低成本投入，具有顯著的優(yōu)勢(shì)。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的使用越加頻繁，成為大跨度橋梁的重要橋型之一。在公路橋梁施工過(guò)程中一定要以相關(guān)規(guī)范為基準(zhǔn)做好每一個(gè)施工環(huán)節(jié)，加強(qiáng)對(duì)錨具、孔道質(zhì)量的檢測(cè)力度，通過(guò)合適的張拉方法、張拉順序和張拉程序進(jìn)行施工，并不斷對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和完善，從而使預(yù)應(yīng)力公路橋梁施工質(zhì)量得到保障，提高公路橋梁工程質(zhì)量，進(jìn)一步加快我國(guó)公路橋梁建筑行業(yè)的長(zhǎng)期、穩(wěn)定發(fā)展。

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