公路橋梁施工中預應力技術探討

茍想偉

摘要：路橋施工是我國基礎設施建設中重要的組成部分，路橋施工的水平在很大程度上體現(xiàn)了我國整體的經(jīng)濟實力。隨著科學技術的不斷發(fā)展以及施工技術水平的不斷提升，路橋施工在質(zhì)量以及工程效率上都有了很大的轉變。我國交通基礎設施建設事業(yè)的快速發(fā)展為路橋工程提供了廣闊的發(fā)展空間，現(xiàn)階段預應力技術能夠有效的提升路橋工程質(zhì)量，對于加快經(jīng)濟社會發(fā)展來說具有重要的現(xiàn)實意義。本文針對預應力技術進行分析，并結合路橋工程施工特點做出應用探究。

Abstract： Road and bridge construction is an important part of China's infrastructure construction. The level of road and bridge construction reflects China's overall economic strength to a large extent. With the continuous development of science and technology and the continuous improvement of construction technology， road and bridge construction has a great change in quality and engineering efficiency. The rapid development of China's transportation infrastructure construction project provides a broad space for development of road and bridge projects. At the present stage， prestressing technology can effectively improve the quality of road and bridge projects， and it has important practical significance for accelerating economic and social development. This paper analyzes the prestressed technology and makes application research based on the construction characteristics of the road and bridge project.

關鍵詞：公路橋梁；預應力技術；技術探討；創(chuàng)新研究

Key words： highway bridge；prestressing technology；technology exploration；innovation research

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）18-0141-02

0 引言

我國國民經(jīng)濟快速發(fā)展，城市基礎設施建設進程不斷加快，路橋工程作為社會發(fā)展建設的重要內(nèi)容，在現(xiàn)階段應當不斷加強對施工技術的創(chuàng)新探究，預應力技術作為路橋基礎施工的重要環(huán)節(jié)，對于工程整體質(zhì)量具有重大影響。當前形勢下，人們不斷提升對路橋工程的質(zhì)量要求，路橋施工單位在施工過程中加強施工技術管理，實現(xiàn)施工單位經(jīng)濟效益與社會效益的共同增長。

1 公路橋梁施工中預應力技術的重要作用和主要特點

科學技術的發(fā)展和應用不斷對我國公路工程施工技術進行優(yōu)化完善，公路橋梁工程作為我國基礎設施建設的主要內(nèi)容，其工程質(zhì)量對于我國國民經(jīng)濟發(fā)展具有重大影響。我國地理環(huán)境較為復雜，公路橋梁工程在施工過程中所受影響因素較多，當前形勢下為保障公路橋梁工程質(zhì)量，就要對相應的施工過程中所應用的技術進行不斷的改良和創(chuàng)新。預應力技術是一種公路橋梁施工過程中所用到的關鍵技術，雖然該項技術從時間上來說，在我國普遍的應用較晚，但是其所應用的范圍卻是比較廣泛的，特別是在公路橋梁的主體建設以及邊坡錨固方面的表現(xiàn)極為出色。預應力技術在道路橋梁的施工建設中有很重要的作用。不僅能夠在很大程度上降低工程的成本還能夠增加公路橋梁建筑結構的質(zhì)量，能夠全力防止?jié)B透的出現(xiàn)，對于常見的開裂問題以及質(zhì)量的應力等問題，不斷的提升整體的橋板的剛性。能夠在最大程度上提升整體施工的安全性。因此預應力技術對于公路橋梁的整體發(fā)展來說具有重要的作用，因此對于這項技術的研究具有深遠的意義。

2 公路橋梁施工預應力技術的發(fā)展現(xiàn)狀

我國的基礎設施建設中，公路橋梁建設是比較重要的一個建設領域。公路橋梁的建設是系統(tǒng)的建設，在實際的建設中很多時候主要的問題是混凝土的問題，因此預應力的研究對于混凝土的建設來說具有重要的作用，能夠對施工過程中出現(xiàn)的波紋管堵塞現(xiàn)象進行防治，能夠在很大程度上減少波紋管現(xiàn)象引起的成本增加問題，同時在公路橋梁的建設中，混凝土攪拌過程中如果相關的操作存在著問題，就會嚴重地引起相關的質(zhì)量問題。這就很容易出現(xiàn)管堵問題。

3 公路橋梁預應力技術存在的問題

3.1 預應力鋼筋張拉伸長量不足 主要原因：①預留管道不順直，致使預應力鋼筋與管道內(nèi)壁的摩擦阻力增加，雖然控制張拉應力未發(fā)生改變，但是因預應力鋼筋的平均張拉應力降低，而導致伸長量不足。②所取預應力鋼筋的實際彈性模量與理論計算伸長量時所采用的彈性模量數(shù)據(jù)有一定的差異。

3.2 管道堵塞預應力鋼筋無法穿入 堵管是指在混凝土澆筑后波紋管出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象。堵管會容易導致后期預應力。鋼絞線穿束無法通過或張拉預應力時鋼絞線實際伸長值與設計計算值相差很大，給施工帶來不必要的麻煩，既影響了施工工期，又耗費了人力。引起堵管的主要原因：①由于管道接頭處理不好、管壁有小孔或在振搗混泥土時不注意波紋管振漏，在澆筑混泥土時產(chǎn)生漏漿現(xiàn)象，而漏入管道的砂漿或水泥漿粘固，造成波紋管堵塞。②在穿入鋼筋時，端頭將波紋管接頭處管壁刺破產(chǎn)生卷曲。

3.3 預應力損失過大 引起預應力損失的原因與施工工藝、材料性能及環(huán)境影響有關。在設計計算預應力混凝土受彎構件的張拉控制應力δcon時，除需要考慮承受外荷載的情況，確定有效預應力δy外，還需要估算相應的預應力損失δS，即：δy=δcon-δS。但是由于有的施工不夠規(guī)范，致使實際施工狀況與原估算的應力損失的施工情況不完全相符，導致實際預應力損失大于原估算值。

①預應力管道安裝質(zhì)量控制不嚴格。管道位置偏差過大，或梁體澆筑過程中管道存在漏漿現(xiàn)象，致使δSt過大，超過原估算值。②張拉齡期過早。如今梁的預制較多采用早強劑或增強混泥土的級配強度，梁體澆筑的4～5天后混泥土強度就能達到設計強度的75%以上，有時甚至超過了90%?！豆窐蚝┕ぜ夹g規(guī)范》對齡期未作明確要求，因此，梁體混泥土澆筑4～5天后就開始出現(xiàn)張拉。在次齡期內(nèi)混泥土的收縮和漸變并未完成，隨著齡期的加長所引起的預應力損失δS6過大，且會造成張拉后的梁體反拱度變大。③砂的級配不規(guī)范。先張法張拉施工采用砂箱法放張工藝時，如果選用的砂級配不規(guī)范，砂的空隙率大，張拉后砂箱因壓縮引起預應力損失偏大。

4 公路橋梁施工預應力技術的應用

預應力技術在公路橋梁的建設中有著很廣泛的應用，因為其技術的特性可以對混凝土的結構進行合理的分析，進而實現(xiàn)實際的控制。在公路與橋梁施工的建設過程中，對質(zhì)量起著至關重要的部門就是公路與橋梁實際的建設施工單位，很多時候由于某些施工單位在施工質(zhì)量意識上不足，往往將利益放在了第一位，這就在很大程度上增加了一定的風險，例如很容易出現(xiàn)以次充好的現(xiàn)象。公路與橋梁的施工質(zhì)量與建設公路與橋梁的施工材料有直接的關系，如果建設的材料不符合標準，那么可想而知公路與橋梁的建設質(zhì)量一定不能夠符合標準。這些部門不能夠有效地對施工質(zhì)量、施工進度以及施工成本之間的關系處理好，最常出現(xiàn)的就是重成本、重進度、輕質(zhì)量的現(xiàn)象。這就使社會上出現(xiàn)了很多問題工程，這些問題工程的出現(xiàn)不僅影響了人民的生活，也在一定程度上影響了國家的形象，因此對于公路與橋梁施工單位在質(zhì)量意識上的培養(yǎng)是保障公路與橋梁施工質(zhì)量符合標準的關鍵。預應力技術能夠在施工的過程中進行匯總，能夠對施工工程的材料進行嚴格的管理。

4.1 預應力技術對鋼筋和鋼絞線上的應用 在公路橋梁的建設中，要想實現(xiàn)預應力技術的完美實現(xiàn)，就要在鋼筋以及鋼絞線的選擇上進行充分的考慮，目前我國的建筑施工單位在公路橋梁的建設中對預應力技術的應用已經(jīng)相當?shù)膹V泛，通過預應力技術，可以有效提升鋼筋以及鋼絞線的質(zhì)量和剛性。在橋梁的主體結構中，對橋梁起到承載作用的區(qū)域受到的荷載最高，因此，加強對于重點區(qū)域的加固處理，可以有效提高橋梁的承載能力。因此，在橋梁主承載部位增加預應力能夠有效防止橋梁由于受到各種應力而出現(xiàn)的變形，加固橋梁荷載部位，提高橋梁的穩(wěn)定性。這種技術的應用能夠在最大程度上實現(xiàn)對地松弛度的鋼絞線的改變的作用，同時經(jīng)濟性強，實用性高。目前這種技術已經(jīng)被普遍的應用在大型的核電站中。

4.2 預應力技術在錨具上的選擇 預應力技術在應用的時候要充分地對錨具進行合理的選擇，主要的參考值為機械錨固以及摩阻錨固。機械錨固與摩阻錨固所作用的方式和加工方式很不同，因此在進行實際的操作過程中，為了最大程度上實現(xiàn)對預應力技術充分合理、科學的應用，就要嚴格按照相應的標準和規(guī)范進行合理的選擇。

4.3 預應力技術在混凝土上的應用 在公路橋梁的建設中，混凝土的應用最為廣泛與平常，因此在實際的工程施工建設中，就要對混凝土的質(zhì)量進行嚴格的控制。而將預應力技術應用在混凝土施工中，要充分對先提條件進行考察。不僅要考察分布，還要考察混凝土總體的承載性，同時在進行應用的過程中，要注重相關的檢測，要對整體的施工的完整性和統(tǒng)一性進行檢驗，一旦出現(xiàn)不符合的問題就要在鋼筋的分布上進行科學的重新分配，同時對施工的整體進行把握，確保施工設計圖能夠在最大程度上體現(xiàn)出重要的價值。

4.4 預應力技術對混凝土裂縫的作用 作為建筑工程的主要施工原料，混凝土的質(zhì)量通病一般表現(xiàn)在裂縫上，由于混凝土的物性特征，其很容易受到溫度的影響進而出現(xiàn)熱脹冷縮，在不斷的收縮過程中產(chǎn)生嚴重的裂縫?；炷恋奈镄蕴卣髅黠@，在建筑工程中由于受到壓力的作用，混凝土隨著壓力的不斷累積難免出現(xiàn)裂縫。然而很多時候裂縫的形成更與溫度等因素有關，例如在筆者所在的城市，由于天氣較為寒冷，氣溫較低，晝夜溫差較大，隨著冷熱的不斷交替，混凝土很容易發(fā)生熱脹冷縮的現(xiàn)象，加上荷載的不斷施壓，最終形成溫度形變，產(chǎn)生明顯的裂縫。

4.4.1 混凝土裂縫的種類 引起混凝土裂縫產(chǎn)生的原因有很多，溫度、濕度、水源都會對混凝土路面產(chǎn)生影響。進而使道路出現(xiàn)沉降、裂縫等現(xiàn)象。主要的類型有，溫度過高引起的溫度裂縫，以及在建設完成后混凝土未凝固的情況下產(chǎn)生的收縮裂縫，還有在混凝土路面在硬化養(yǎng)護的過程中，由于溫度變化產(chǎn)生的干縮裂縫，在這些影響原因中，這些裂縫都是由于受溫度影響而產(chǎn)生的，其主要造成裂縫的機理是熱脹冷縮。還有一種混凝土裂縫類型屬于沉陷裂縫，沉陷裂縫與地基土質(zhì)、回填密實度、模板剛度的關系都很大。

4.4.2 混凝土裂縫形成原因 ①道路橋梁混凝土結構拉力不足，無法滿足持續(xù)承載。在實際的道路混凝土材料配比上沒有對實際的情況進行充分的考慮，配比設計不標準，材料選取不恰當無法滿足道路持續(xù)承載。②混凝土材料彈性略低。在混凝土材料的配比設計中，如果要滿足混凝土具有足夠的剛度和強度，在彈性上就要略微的降低，而在大流量的交通情況下，路面的持續(xù)承載過大，受力不均勻，都會使混凝土路面受到持續(xù)的負荷。這種情況下，由于混凝土路面彈性略低，就會出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

4.4.3 預應力技術的主要效果 在混凝土裂縫的防治上應用預應力技術，能夠充分地對混凝土裂縫的出現(xiàn)進行合理的規(guī)避，能夠通過增加其結構壓力來使混凝土因張力的變化出現(xiàn)的擴張進行回縮，預應力混凝土施工技術的原理與鋼筋混凝土的原理基本相同，都是通過一定的形式對混凝土實現(xiàn)剛性的增強。

5 結束語

預應力技術雖然在我國的應用較晚，但是通過工程技術人員的不斷探索，預應力技術在公路橋梁中的應用已經(jīng)逐漸的成熟，但是預應力技術在實際的應用中還是存在著一定的問題，因此對于建筑施工單位來說，要想提升道路橋梁的質(zhì)量就要對預應力的技術進行充分的研究，進而結合其中的問題進行深入的研究。要在張拉力，砂配比上進行嚴格的控制。

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