公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)

胡帥

摘 要： 近年來(lái)我國(guó)公路事業(yè)取得了較快的發(fā)展，在公路橋梁施工過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，這不僅有效的提高了公路橋梁的性能，而且對(duì)于公路橋梁工程質(zhì)量的提升起到了極為重要的意義，特別是在大跨度橋梁施工過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)更是發(fā)揮了十分重要的作用。文中從預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用入手，對(duì)公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用存在問(wèn)題進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對(duì)加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力施工的質(zhì)量控制進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞： 公路橋梁；施工；預(yù)應(yīng)力技術(shù)

引言：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)公路橋梁施工技術(shù)取得了較快的進(jìn)步，特別是預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)展水平得以提升，這對(duì)于我國(guó)公路橋梁事業(yè)的發(fā)展起到了極好的推動(dòng)作用。由于預(yù)應(yīng)力技術(shù)在我國(guó)公路橋梁施工具體應(yīng)用的時(shí)間較短，但對(duì)于公路橋梁跨徑的增大及施工中混凝土裂縫的產(chǎn)生都起到了積極的作用，而且在近年來(lái)預(yù)應(yīng)力技術(shù)不斷發(fā)展過(guò)程中也日益完善，已形成了一個(gè)較為完整的體系，在施工材料、設(shè)備及施工工藝等方面都取得了較好的效果。目前預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)展，在路橋加固及山體錨固工程中都開始應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行施工。

一、概述

我國(guó)的預(yù)應(yīng)力技術(shù)于20世紀(jì)60年代開始應(yīng)用，應(yīng)用時(shí)間將近半個(gè)世紀(jì)，在道路橋梁的建設(shè)當(dāng)中取得了極大的成就。我國(guó)的預(yù)應(yīng)力技術(shù)較其他國(guó)家應(yīng)用較晚，但發(fā)展速度驚人，現(xiàn)己形成了以理論計(jì)算、施工技術(shù)、材料設(shè)備、檢測(cè)、設(shè)計(jì)、施工等完備的應(yīng)用體系，并且在公路橋梁建設(shè)當(dāng)中起到了關(guān)鍵的作用，除對(duì)公路橋梁進(jìn)行施工建設(shè)外，對(duì)現(xiàn)有橋梁進(jìn)行維修、加固、提升、錨固等施工也產(chǎn)生了巨大的幫助，并且隨著我國(guó)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的不斷進(jìn)步，其應(yīng)用范圍也會(huì)隨之提高。預(yù)應(yīng)力的核心在于對(duì)公路橋梁的構(gòu)件、結(jié)構(gòu)預(yù)先進(jìn)行應(yīng)力的施加，使應(yīng)力能夠?qū)?gòu)件進(jìn)行張拉和加固，為此預(yù)應(yīng)力技術(shù)也成為錨固張拉體系。該技術(shù)首先由法國(guó)工程師歐仁·費(fèi)萊西奈發(fā)明并應(yīng)用在混凝土工程施工建設(shè)當(dāng)中，并由此衍生出預(yù)應(yīng)力材料、預(yù)應(yīng)力設(shè)備以及關(guān)鍵技術(shù)，給現(xiàn)代建筑施工與建設(shè)帶來(lái)了新的發(fā)展思路與發(fā)展方向。隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)的不斷發(fā)展和研究，預(yù)應(yīng)力筋和預(yù)應(yīng)力張拉錨固體系的性能也得到了極大的提高，預(yù)應(yīng)力的技術(shù)水平與科學(xué)性隨著實(shí)踐應(yīng)用得到了巨大的提升和完善，可見預(yù)應(yīng)力技術(shù)己經(jīng)成為世界上技術(shù)水平最高、應(yīng)用范圍最廣、最具有應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用前景的建筑施工技術(shù)。

二、公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用范圍

1 鋼絞線選擇

在公路橋梁施工中，鋼絞線的選擇非常重要。在預(yù)應(yīng)力技術(shù)未應(yīng)用之前，施工建設(shè)一般都是采用普通的鋼筋或冷拉鋼絲，但隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用和推廣，以往施工中使用的鋼筋材質(zhì)已逐漸被鋼絞線代替，鋼絞線在成本控制上能節(jié)約原有材質(zhì)1/3的投入費(fèi)用，且其質(zhì)量參數(shù)相比原有材質(zhì)要高，因此鋼絞線的使用使得公路橋梁施工具有良好的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，同時(shí)還能提高工程的施工質(zhì)量。

2 錨具選擇

錨具在預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中同樣具有重要的作用。為提高公路橋梁工程的施工質(zhì)量，需對(duì)墩頂導(dǎo)向槽、跨中轉(zhuǎn)向橫肋以及端部橫梁進(jìn)行加固處理，因此需要嚴(yán)格控制錨墊板的預(yù)埋方向和位置，采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行施工，其一般采用機(jī)械錨固和摩阻錨固錨具，能夠有效制作跨中轉(zhuǎn)向橫肋和墩頂導(dǎo)向槽，提高彎折處曲率半徑的準(zhǔn)確率，為預(yù)應(yīng)力筋的張拉施工提供便利的條件，并能保證預(yù)應(yīng)力的施工質(zhì)量。

3 預(yù)應(yīng)力效應(yīng)計(jì)算和分析

應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)過(guò)程中，最重要的是進(jìn)行預(yù)應(yīng)力效應(yīng)的計(jì)算和分析，首先要對(duì)整個(gè)道路橋梁工程實(shí)際施工狀況進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)出預(yù)應(yīng)力效應(yīng)圖紙，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)施工中存在的主要鋼筋分布情況進(jìn)行承壓計(jì)算，并檢查具體公路橋梁截面的承載壓力狀況與計(jì)算得到的承壓極限狀況是否一致，若出現(xiàn)重大偏差，則需對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行重新更改以保證預(yù)應(yīng)力技術(shù)的有效性。

4 在混凝土路面的應(yīng)用

路面施工質(zhì)量是整個(gè)公路橋梁施工中需重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，公路橋梁路面施工中存在的最顯著的問(wèn)題是路面裂縫，在混凝土路面施工之前，采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)加壓受拉區(qū)的混凝土，能夠有效提高受拉區(qū)混凝土路面的抗壓能力，從而減少和避免鋼筋混凝土路面裂縫產(chǎn)生。

5 路橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

路橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)也是公路橋梁整體結(jié)構(gòu)中重要的部分之一。鋼筋混凝土由于受外界承載力以及自然環(huán)境的影響，易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，和混凝土路面施工一樣，采取預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，能有效減少和避免路橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，從而使路橋整體的施工質(zhì)量得到有效保障。

三、公路橋梁施工中存在的不足

1 公路橋梁在建設(shè)時(shí)存在設(shè)計(jì)的失誤

公路橋梁的施工關(guān)系著交通的安全與否，預(yù)應(yīng)力施工的應(yīng)用則可以對(duì)公路橋梁的強(qiáng)度、剛度進(jìn)行檢測(cè)，但是在我國(guó)的公路橋梁施工過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)的不足就是橋梁設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)存在不合理的地方。將預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用在公路橋梁施工中，則可以有效的檢測(cè)橋梁與公路是否存在剛度上的不足與差異，然后根據(jù)預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行整體路基質(zhì)量的提高，對(duì)公路的韌度以及強(qiáng)度進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的調(diào)整，從而保證橋梁公路工程的質(zhì)量。

2 公路橋梁的壓實(shí)處理經(jīng)常出現(xiàn)問(wèn)題

一般情況下，按照我國(guó)公路橋梁建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)要求，任何公路橋梁表面都要進(jìn)行壓實(shí)工序的處理， 但是實(shí)際上的壓實(shí)施工往往工序較為復(fù)雜，在施工的過(guò)程中會(huì)受到多方面的因素作用，因此在完成公路橋梁壓實(shí)工序的施工后，要采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行質(zhì)量的檢測(cè)。公路橋梁壓實(shí)工序的質(zhì)量會(huì)受到每一個(gè)環(huán)節(jié)的因素影響。此外公路橋梁一般都要承載較大的車流量荷載，還要受到自然環(huán)境的侵蝕作用，因此在投入施工的過(guò)程中很容易發(fā)生各種質(zhì)量缺陷問(wèn)題。

3 橋梁公路的地基施工處理不符合技術(shù)設(shè)計(jì)要求

橋梁常發(fā)生的質(zhì)量缺陷就是地基基礎(chǔ)的沉陷，主要的原因就是在設(shè)計(jì)橋梁地基結(jié)構(gòu)時(shí)出現(xiàn)不合理的地方。在進(jìn)行地基設(shè)計(jì)與施工處理時(shí)，沒(méi)有實(shí)地的考察施工的條件，因此設(shè)計(jì)的施工處理方案不科學(xué)，比如地基處理設(shè)計(jì)的鉆探深度、鉆孔數(shù)量不足，實(shí)際施工的土質(zhì)性質(zhì)以及對(duì)處理的地基深度計(jì)算失誤。另外，公路橋梁在進(jìn)行地基處理設(shè)計(jì)的時(shí)候，還會(huì)存在模型計(jì)算以及理論防治措施的失誤，因此導(dǎo)致工程質(zhì)量存在較大的問(wèn)題。

四、公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的具體應(yīng)用

1 受彎構(gòu)件

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在受彎構(gòu)件的應(yīng)用中，主要是借助碳纖維，碳纖維本身有較好的強(qiáng)度，并且實(shí)際施工難度相對(duì)較低，預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用則會(huì)提高受彎構(gòu)件的使用能力，主要是表現(xiàn)在提高橋梁的承載能力，由于構(gòu)件的穩(wěn)定性、承受的能力具有補(bǔ)充的作用，所以能夠改善構(gòu)件的性能，提高公路橋梁的壽命，有效的滿足橋梁運(yùn)輸需求。

2 加固施工

預(yù)應(yīng)力技術(shù)是比較常見的一種加固方式，通過(guò)提前加載橋梁構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力，使橋梁出現(xiàn)受拉區(qū)和受壓區(qū)，這兩個(gè)區(qū)域能夠產(chǎn)生性質(zhì)相反的力，通過(guò)相反力的作用，減少構(gòu)件自身的應(yīng)變力，提高構(gòu)件的承載力。在公路橋梁的建設(shè)的過(guò)程中，由于橋梁跨度較大，并且整條路具有較多的跨度，工程施工中出現(xiàn)多跨連續(xù)梁，多跨連續(xù)梁上存在正負(fù)彎矩區(qū)，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，對(duì)梁的抗彎和抗剪承載進(jìn)行加強(qiáng)，尤其是在力不滿足負(fù)載要求時(shí)進(jìn)行加固。

五、結(jié)語(yǔ)

總之，在我國(guó)現(xiàn)今大力開展道路橋梁建設(shè)的情況下，預(yù)應(yīng)力技術(shù)也具有著更為廣泛的應(yīng)用前景。在上文中，我們對(duì)公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用及存在的問(wèn)題進(jìn)行了一定的研究，需要施工方在預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中能夠做好把握，在避免問(wèn)題出現(xiàn)的同時(shí)保障施工質(zhì)量。

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