公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)分析

唐志玉 楊順貴

摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展，我國橋梁建設(shè)行業(yè)也處于快速發(fā)展?fàn)顟B(tài)中，公路橋梁施工是我國基礎(chǔ)性建設(shè)，是國家發(fā)展不可或缺的硬件設(shè)施。公路橋梁施工過程中會(huì)牽扯到各方面的知識(shí)，而預(yù)應(yīng)力技術(shù)的質(zhì)量將會(huì)直接決定整個(gè)公路橋梁建設(shè)項(xiàng)目的可靠性和安全性，是公路橋梁施工質(zhì)量的決定性指標(biāo)。接下來筆者將結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)與調(diào)查走訪結(jié)果，基于預(yù)應(yīng)力的內(nèi)容特點(diǎn)，詳細(xì)論述公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的相關(guān)問題。

關(guān)鍵詞：公路橋梁施工 預(yù)應(yīng)力技術(shù)

隨著我國機(jī)械工業(yè)和材料科技的進(jìn)步，高性能混凝土、低松弛鋼絲、鋼絞線、各式錨具與張拉設(shè)備的性能明顯改進(jìn)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)水平明顯提高，為預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路和橋梁施工中通常用于連續(xù)箱梁、簡支T梁、空心板等，還可用于公路橋梁的頂推法施工、大件提升、邊坡或山體錨固方面。

1、預(yù)應(yīng)力技術(shù)的含義及其作用

在公路橋梁建設(shè)中，利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，建筑單位可以了解整個(gè)公路橋梁的承載量和各個(gè)部位的承載限度，也是驗(yàn)收單位的檢驗(yàn)途徑之一。簡單來說，預(yù)應(yīng)力技術(shù)主要是利用了混凝土模塊的澆筑技術(shù)，提高橋梁中的混凝土結(jié)構(gòu)的承載限度和耐壓力，多個(gè)角度都能承受較大的壓力。預(yù)應(yīng)力技術(shù)之所以能夠引入到公路橋梁建設(shè)中，是因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力技術(shù)通常是運(yùn)用在混凝土工程中。

伴隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速騰飛，公路橋梁作為基礎(chǔ)性建設(shè)項(xiàng)目，數(shù)量會(huì)逐漸增多，其質(zhì)量問題關(guān)乎人民生活和社會(huì)安定。①引入預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以有效地提高公路橋梁建設(shè)質(zhì)量，提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐受程度；②預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用范圍比較廣泛，除了公路橋梁建設(shè)項(xiàng)目可以使用之外，在邊坡錨固這類小工程中也可以使用；③預(yù)應(yīng)力技術(shù)在很大程度上節(jié)省了建筑材料的消耗，降低建筑成本，在減小整體建筑重量的同時(shí)，提高建筑材料的抗壓力，在一定程度上避免發(fā)生橋梁裂縫問題；④在施工過程中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)具有操作安全，施工簡單的優(yōu)點(diǎn)，也正是因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力技術(shù)的諸多優(yōu)勢，它才能在建筑工程中快速發(fā)展。

2、公路橋梁工程中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用于鋼筋混凝土箱梁

在應(yīng)用過程中，最重要的依據(jù)就是混凝土的相關(guān)比例設(shè)計(jì)，不同程度的混凝土配比可以呈現(xiàn)出不同的特質(zhì)，預(yù)應(yīng)力主要是提高原本的混凝土承載力，從而使混凝土處于高強(qiáng)度性能狀態(tài)，確?；炷恋牧W(xué)指標(biāo)。所以在施工過程中，管理人員要熟悉設(shè)計(jì)圖紙，并且嚴(yán)格按照圖紙開展，包括：下料的數(shù)量和鋼筋的焊接等工藝。

2.2 鋼絞線應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力技術(shù)

對于預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用，在應(yīng)用過程中鋼絞線十分重要。接下來在筆者將結(jié)合自身的施工經(jīng)驗(yàn)與調(diào)查結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在公路橋梁施工中使用的大多是鋼絞線，鋼絞線具有重量輕，耐壓力強(qiáng)，承載量大的優(yōu)勢。在預(yù)應(yīng)力技術(shù)中，使用鋼絞線工程的承載量和耐壓力明顯強(qiáng)于使用普通鋼筋和冷拉鋼絲的工程。鋼絞線除了實(shí)用性具有優(yōu)勢以外，在經(jīng)濟(jì)性上也有重要價(jià)值，使用鋼絞線的工程，一般來說可以減少三分之一左右的成本開支，所以無論在經(jīng)濟(jì)性還是實(shí)用性方面，鋼絞線都具備明顯優(yōu)勢。

2.3 在混凝土空心板中的應(yīng)用

當(dāng)公路橋梁工程的跨度直徑處于16～25 m范圍時(shí)，就容易發(fā)生斷裂現(xiàn)象，面對這個(gè)問題，可以利用預(yù)應(yīng)力混凝土空心板當(dāng)做建材。斷裂現(xiàn)象的概率之所以提高，就是因?yàn)樵谶@個(gè)范圍內(nèi)，普通建材的承載力會(huì)隨著斷裂范圍的增加而減小，空心板恰恰相反，它是隨著范圍的增加而承載力增大。為了增強(qiáng)公路橋梁工程的質(zhì)量，空心板是很好的選擇。不過當(dāng)跨度直徑超過25 m，鋼性硬度會(huì)隨著跨度的增長而減小，所以空心板的使用也是有限度的，跨徑應(yīng)當(dāng)在25 m之內(nèi)。

2.4 錨具應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力技術(shù)

在使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的過程中，少不了錨具的參與，在選擇錨具時(shí)，需要注意兩個(gè)重點(diǎn)參考指標(biāo)：機(jī)械錨固和摩阻錨固。這屬于兩種不同類型的預(yù)應(yīng)力錨具，所以在使用之前要根據(jù)不同工程項(xiàng)目的類型來確定錨具，最大程度保證預(yù)應(yīng)力工程的質(zhì)量。

2.5 應(yīng)用于受彎構(gòu)件中

這種應(yīng)用主要是通過粘貼施工碳纖維片材，提高鋼筋混凝土的承載量和耐壓性，筆者認(rèn)為這種應(yīng)用可以算是一種特殊的加固方式。使用受彎構(gòu)件之前，當(dāng)原來的加固結(jié)構(gòu)出現(xiàn)部分內(nèi)力時(shí)，會(huì)促使構(gòu)件碳纖維的變化范圍縮小，建材不具備高強(qiáng)度性能。粘貼了碳纖維片材之后，結(jié)構(gòu)具備了一定程度的初始拉應(yīng)力，這樣可以間接提高碳纖維片材的應(yīng)力，使建材具備高強(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。

2.6 預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于公路橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中

在公路橋梁建設(shè)過程中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是不可或缺的，針對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，也可以添加預(yù)應(yīng)力技術(shù)，特別是現(xiàn)階段鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是公路橋梁中出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象最多的部位，所以引入預(yù)應(yīng)力技術(shù)十分必要。這種應(yīng)用的原理就是在開展混凝土施工作業(yè)之前，針對受拉區(qū)的混凝土人工施壓，提高受拉區(qū)混凝土鋼筋的抗壓承載量，在一定程度上規(guī)避鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

3、公路橋梁預(yù)應(yīng)力技術(shù)存在的問題

3.1 預(yù)應(yīng)力拉張時(shí)間的問題

使用早強(qiáng)劑是當(dāng)前提高混凝土預(yù)應(yīng)力早期強(qiáng)度的主要方式，通常是在混凝土澆筑3天后開始張拉，然后等混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度。如果混凝土強(qiáng)度增長過快而彈性模量增加緩慢，則會(huì)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失增加，使得公路、橋梁承載力不足，出現(xiàn)較多的混凝土裂縫。此外，以早期強(qiáng)度的混凝土進(jìn)行檢測試塊，代替實(shí)際強(qiáng)度，也會(huì)存在不少問題。實(shí)踐表明，早期使用早強(qiáng)劑的鋼筋混凝土通常難以達(dá)到實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 張力控制問題

由于預(yù)應(yīng)力技術(shù)出現(xiàn)較晚，其在公路、橋梁的施工運(yùn)用中并沒有形成比較明確的規(guī)范，施工人員在施工時(shí)很難有標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范進(jìn)行參考，大多數(shù)工程均使用1.5級油壓來劑量，且不少施工人員并未通過相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)，在控制張拉時(shí)忽高忽低，導(dǎo)致實(shí)際誤差偏大，在進(jìn)行多束張拉時(shí)，不少施工人員對張拉控制不周全，沒有均勻的掌握好各束拉力，各束拉力不同，從而對鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生了較大的影響。因此，除盡快制定明確的操作規(guī)范外，還要加強(qiáng)對施工人員的技術(shù)培訓(xùn)，改善設(shè)備條件。

3.3 預(yù)應(yīng)力鋼筋管道堵塞的問題

若施工人員施工經(jīng)驗(yàn)不足，在澆筑混凝土?xí)r存在野蠻作業(yè)，或未采取有效的保護(hù)措施，極有可能導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筋管道發(fā)生堵塞，影響實(shí)際張拉效果，使得預(yù)應(yīng)力鋼筋的理論拉長值與實(shí)際拉長值存在較大的誤差，給公路、橋梁的施工成本和工期造成一定的麻煩。預(yù)應(yīng)力鋼筋管道堵塞的預(yù)防，首先需要建立完善的相關(guān)規(guī)范并嚴(yán)格落實(shí)，還要對管道內(nèi)部進(jìn)行精確定位，防治扭曲、彎折等現(xiàn)象的出現(xiàn)，在施工中，也要避免野蠻作業(yè)，并安排專業(yè)人員跟班，進(jìn)行孔道施工時(shí)，要控制好抽芯時(shí)間。

4、結(jié)束語

隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)將隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展日趨成熟，它的缺陷會(huì)逐步完善，目前仍然存在許多外界原因會(huì)導(dǎo)致公路橋梁施工出現(xiàn)故障，因此，施工人員和單位應(yīng)該不斷提高自身預(yù)應(yīng)力技術(shù)水平，不斷研究預(yù)應(yīng)力技術(shù)，積極創(chuàng)新，確保施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]楊曉翔.公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用[J]中國高新技術(shù)企業(yè)2010（10）

[2]張?jiān)鲚x.預(yù)應(yīng)力施工中存在的問題及解決措施[J].市政技術(shù)，2011（S1）

[3]王建國.淺談公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用及存在的問題[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010（3）