路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

周　友（廣西交科工程監(jiān)理咨詢有限公司，廣西 南寧 530000）

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路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

周友（廣西交科工程監(jiān)理咨詢有限公司，廣西 南寧 530000）

隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，綜合實(shí)力的增強(qiáng)，人們的生活水平得到顯著的提高。隨著人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)文化需求，相關(guān)部門只有加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，才能使得國家經(jīng)濟(jì)的實(shí)力穩(wěn)步提高。本文以路橋施工中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)為例展開介紹，通過對其的定義及在使用中存在的問題進(jìn)行分析，探索能夠提高施工工藝和施工方法的措施，從而達(dá)到既確保了施工質(zhì)量，又能夠?qū)こ碳右院侠淼目刂频哪康摹?/p>

路橋施工；預(yù)應(yīng)力技術(shù)；應(yīng)用

引言

俗話說：“要想富，先修路”。隨著國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增長，各種基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)數(shù)量呈現(xiàn)每年遞增的趨勢。越來越多的施工企業(yè)傾向于選擇預(yù)應(yīng)力技術(shù)作為提高自身競爭力的籌碼。大力倡導(dǎo)技術(shù)的改革和應(yīng)用，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用不僅使得工程的質(zhì)量得到了保證，也在一定程度上節(jié)約了企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高了工程效率。本人通過分析總結(jié)如下。

1　預(yù)應(yīng)力技術(shù)的定義

預(yù)應(yīng)力技術(shù)是興起于20世紀(jì)50年代的施工技術(shù)，并在隨后的80年代里被廣泛的應(yīng)用于路橋的建設(shè)中。在獲得一定的成就之后被推向全世界，并得到世界的認(rèn)可。

路橋施工中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)主要以鋼筋混凝土為骨架制作的材料，根據(jù)不同部位鋼材承載力大小不同，設(shè)定相應(yīng)預(yù)應(yīng)力的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，從而提高骨架的穩(wěn)定性并延長其壽命。根據(jù)不同的環(huán)境條件和制度的限制，鋼筋混凝土的制作方法也有所差別，其主要的制作方法分為：先張法和后張法兩種。預(yù)應(yīng)力筋的具體情況如圖1所示。

圖1　預(yù)應(yīng)力筋

2　預(yù)應(yīng)力的特點(diǎn)分析

2.1預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的使用功能

作為新型的橋路施工技術(shù)，在使用時(shí)對材料有很高的要求。質(zhì)量較高的材料和新興的技術(shù)手段能夠降低設(shè)計(jì)的高度，減小截面積，延長使用年限。在日趨激烈的企業(yè)競爭中，預(yù)應(yīng)力構(gòu)件能夠充分的節(jié)約成本，降低工程出現(xiàn)裂痕的概率，在確保工程質(zhì)量的同時(shí)又進(jìn)一步的改善了其外觀形象，從而提高企業(yè)的市場地位。

2.2橋梁受力分析

在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)之前，需要對公路橋梁使用功能、外觀形象、施工步驟、城市規(guī)劃等作出分析，因此，設(shè)計(jì)施工人員需要考慮橋梁受力情況，針對橋梁的不同部位，采取必要的手段全面提高橋梁的受力能力。因此，在橋梁施工的過程中，設(shè)計(jì)人員需要精確的測量，充分考慮橋梁的受力情況，在條件允許的范圍內(nèi)，提高橋梁的施工質(zhì)量，并延長其使用壽命。橋梁預(yù)應(yīng)力筋伸長量的計(jì)算公式如公式（1）所示：

式中：△L為預(yù)應(yīng)力筋伸長量；PP為預(yù)應(yīng)力筋的張拉受力（N）；L為預(yù)應(yīng)力筋的張拉長度（mm）；AP為預(yù)應(yīng)力筋的截面面積（mm2）；EP為預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量（N/mm2）。

此外，不同類型橋梁的受力情況不同。例如某拱形橋梁的受力情況如圖2～3所示。因此，在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)具體問題具體分析，保證橋梁的受力符合相關(guān)的規(guī)定。

圖2　橋梁的整體受力情況

圖3　橋梁受力示意圖

2.3橋梁耐用性

耐用性是指材料在使用的過程中，其自身能夠承受外界壓力（包括：自認(rèn)環(huán)境的壓力和人文社會的壓力兩方面）大小的情況。橋梁是我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要保證，因此，對材料和施工完成后橋梁的使用能力的要求都是非常高的。其材料不僅需要抵抗外界的抗侵蝕能力，建筑的橋梁需要有很強(qiáng)的抗裂性。因此，通過提高橋梁的預(yù)應(yīng)力技術(shù)，能夠提高橋梁的耐用性，從而提高橋梁的質(zhì)量。

3　預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在橋梁施工的過程中的應(yīng)用

根據(jù)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在混凝土施工的現(xiàn)狀及其工作特點(diǎn)，本人從設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收三方面做出分析，闡述在施工過程中這一技術(shù)的應(yīng)用。

3.1路橋預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)應(yīng)該在滿足需求的基礎(chǔ)和各項(xiàng)規(guī)定要求上進(jìn)行操作。在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮承載能力的極限狀態(tài)和正常的使用的狀態(tài)這兩方面，使得在不改變正常外觀形象的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)和材料的能力驗(yàn)算。在驗(yàn)算的過程中要嚴(yán)格控制撓度值，確保其在有效的范圍內(nèi)變化。另外，設(shè)計(jì)的過程中也還應(yīng)該遵守相應(yīng)的法律法規(guī)和施工的各項(xiàng)明文規(guī)定，從而提高施工過程中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用，確保施工的質(zhì)量。

3.2路橋工程預(yù)應(yīng)力混凝土施工過程中的管理工作

在路橋施工過程中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)不僅需要嚴(yán)格控制設(shè)計(jì)過程中的方方面面，并有針對性的對設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)算，還應(yīng)該在施工結(jié)束之后有針對性的管理施工工程。①對使用的材料加以嚴(yán)格的管理。材料是決定施工質(zhì)量的基礎(chǔ)，若是沒有質(zhì)量較好的材料，即使施工再好也，橋梁的質(zhì)量也很難確保。因此，材料的選擇至關(guān)重要。根據(jù)現(xiàn)場工程的需求，選擇符合質(zhì)量要求的材料，包括：材料的各參數(shù)要求、出產(chǎn)商、規(guī)格大小等，經(jīng)過相關(guān)人員的驗(yàn)收之后，才能投入使用。②預(yù)應(yīng)力筋的存放問題。預(yù)應(yīng)力技術(shù)對預(yù)應(yīng)力筋的要求較高，因而，預(yù)應(yīng)力筋需要完好的保存。預(yù)應(yīng)力筋需要保存在干燥、溫度適宜的地方，避免陽光、雨水的侵蝕。在使用的過程中，需要按照規(guī)定的要求對預(yù)應(yīng)力筋切割，盡量避免電弧切割對預(yù)應(yīng)力筋的破壞。

另外，在加強(qiáng)對使用材料管理的同時(shí)，也不能忽視技術(shù)的要求。在施工之前，在實(shí)地考察之后，設(shè)計(jì)人員需要通過圖紙?jiān)O(shè)計(jì)對施工做出大致的規(guī)劃，標(biāo)出施工的重點(diǎn)，為以后的施工打下全面且質(zhì)量良好的基礎(chǔ)。在預(yù)應(yīng)力混凝土制作的過程中，應(yīng)重點(diǎn)掌握預(yù)應(yīng)力筋張拉與放張技術(shù)管理、灌漿與封錨施工技術(shù)的要點(diǎn)等。在施工時(shí)，若出現(xiàn)實(shí)際條件與設(shè)計(jì)要求不符或遇到緊急突發(fā)事件時(shí)，施工人員也應(yīng)與設(shè)計(jì)人員做好及時(shí)的溝通，根據(jù)現(xiàn)場的狀況有針對性的進(jìn)行技術(shù)的調(diào)整，按照先張法或后張法的施工特點(diǎn)，對現(xiàn)場進(jìn)行科學(xué)的控制，從而進(jìn)一步提高工程的施工質(zhì)量。

在灌漿與封錨技術(shù)的使用中，需要注意以下幾點(diǎn)要求。預(yù)應(yīng)力混凝土的灌漿施工是在預(yù)應(yīng)力筋處于高壓力的情況下進(jìn)行長期的保護(hù)施工工序，因而，在施工中需要先進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的張拉而后再實(shí)現(xiàn)灌漿工序，否則起不到對預(yù)應(yīng)力筋的保護(hù)作用。在澆注水泥的過程中，應(yīng)盡量壓實(shí)，避免孔道內(nèi)出現(xiàn)氣泡、空白，從而降低孔道的水泥密度。另外，水泥的配比、灌漿的速度、溫度、孔道的干凈程度等也是十分重要的步驟，這些在灌漿之前應(yīng)該充分考慮到，從而確保灌漿的質(zhì)量，并大大提高路橋施工的質(zhì)量。

4　預(yù)應(yīng)力技術(shù)中預(yù)應(yīng)力技術(shù)在應(yīng)用的過程中存在的問題及解決措施

上文，我們分析了預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工過程中常見的幾種應(yīng)用形式，但是隨著時(shí)間的推移，在實(shí)際的施工中總會存在或多或少的問題，有些問題甚至嚴(yán)重影響到整個工程的質(zhì)量。因此，采取有效的手段預(yù)防或改正錯誤是至關(guān)重要的。本人通過觀察和研究，針對常見的幾個問題，做出如下的分析：

（1）鋪墊板面與孔道周線不垂直。在張拉的過程中，板面發(fā)生劇烈的抖動，導(dǎo)致張拉力減小，板面產(chǎn)生相對位移，從而導(dǎo)致鋪墊板面與孔道軸線不垂直。這一現(xiàn)象主要由于鋪墊板面與預(yù)應(yīng)力軸線不垂直，從而導(dǎo)致鋼絞線受力不均勻，最終導(dǎo)致錨杯滑動。因此，在施工時(shí)要小心謹(jǐn)慎，確保鋪墊板穩(wěn)固可靠，才能確保后續(xù)步驟的正常進(jìn)行。

（2）錨板處混凝土變形開裂。在橋梁工程中，錨板處的混凝土開裂是一種比較常見的現(xiàn)象，具體情況如圖4所示?；炷恋男巫冎饕鞘窃诨炷恋臐仓^程中，沒有做好搗實(shí)工作，在澆筑的過程中，孔道內(nèi)出現(xiàn)很多氣泡、空白，降低了水泥的密度，而在投入使用的過程中由于受到外界過高壓力的破壞，最終導(dǎo)致混凝土逐步發(fā)生形變。另外，在混凝土的配比時(shí)沒有經(jīng)過科學(xué)、合理的配比，導(dǎo)致生產(chǎn)出的混凝土不符合使用要求，出現(xiàn)過硬或濃度過低的情況，再加上使用中的種種錯誤，很容易產(chǎn)生形變的情況。針對這一問題，我們可以在墊板下方合理的設(shè)置鋼筋，從而提高混凝土承受壓力的能力。

圖4　錨板處混凝土開裂

（3）滑絲斷絲。預(yù)應(yīng)力鋼筋滑絲、斷絲現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)，具體情況如圖5所示。滑絲主要由于錨圈錐孔與夾片之間存在夾雜物，或是錨具存在質(zhì)量上的問題從而產(chǎn)生變形。斷絲是由于鋼絲受到嚴(yán)重的腐蝕或銹蝕，或者在操作的過程中，由于鋼絲受力不均勻，導(dǎo)致部分位置張拉力過大。若是限位板的深度過小，也會導(dǎo)致夾板的縱向壓力對預(yù)應(yīng)力筋的作用力大小不均勻，導(dǎo)致鋼絲的斷裂。因此，在處理這類問題時(shí)，需要在易出現(xiàn)斷裂的地方做上標(biāo)記，及時(shí)更換質(zhì)量較好的鋼材，根據(jù)實(shí)際情況重新設(shè)計(jì)張拉力值。針對質(zhì)量較差的鋼材，要及時(shí)聯(lián)系廠家，并重新定制。預(yù)應(yīng)力張拉施工時(shí)整個工程成敗的關(guān)鍵。要想保證工程的整體力量，就必須嚴(yán)格控制張拉施工的質(zhì)量。針對不同的問題，做出相應(yīng)的應(yīng)對措施，防止惡性事態(tài)的進(jìn)一步蔓延，從而確保工程的整體質(zhì)量。

圖5　預(yù)應(yīng)力筋滑絲、斷絲

（4）人為原因及解決措施。預(yù)應(yīng)力技術(shù)是一項(xiàng)簡單、使用的技術(shù)手段，并在一定程度上降低企業(yè)生產(chǎn)的成本。但是有部分企業(yè)指揮人員和施工人員對預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用不太了解，導(dǎo)致未能正確的使用這一技術(shù)或過分依賴這一技術(shù)，從而造成了不必要的浪費(fèi)，這些都不能使得預(yù)應(yīng)力技術(shù)達(dá)到理想的效果。因此，我們應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對相關(guān)人員的培訓(xùn)，聘請專業(yè)人員加以指導(dǎo)，從而提高其控制施工現(xiàn)場的能力，體現(xiàn)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的價(jià)值所在。

以上的問題是路橋施工中常見的幾種問題，鋪墊板面與孔道軸線不垂直、混凝土的變形、滑絲斷絲等問題的出現(xiàn)會對路橋施工質(zhì)量產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響。因此，相應(yīng)的部門和技術(shù)人員需要找出問題產(chǎn)生的原因，從而有針對性的加以解決。

5　總結(jié)

綜上，我們對預(yù)應(yīng)力進(jìn)行了定義，并對其特點(diǎn)、在實(shí)際施工中的應(yīng)用等做出分析，并針對相應(yīng)的問題提出合理的解決措施。隨著時(shí)間的推移，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在使用中還會暴露出各種的問題，以上說到的只是冰山一角，我希望通過此文能讓相關(guān)部門得到重視，通過發(fā)展技術(shù)，使得工程質(zhì)量得到進(jìn)一步的提高。

［1］呂永翔.路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用分析［J］.河南科技，2014（1）：154～155.

［2］李劍鋒.市政路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用分析［J］.江西建材，2014（19）：124～125.

［3］韓均輝.預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用探析［J］.科技傳播，2014 （15）：178，161.

周 友（1980-），男，漢族，廣西博白人，工程師，大專，主要從事公路與橋梁施工和監(jiān)理服務(wù)工作。

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2095-2066（2016）16-0169-02

2016-5-20