■陳五紅 ■南京交通建設項目管理有限責任公司,江蘇 南京 210008
前言:隨著我國道路橋梁建設發(fā)展越來越快,以及對工程質量的質量要求不斷嚴格,以往的道路橋梁建設技術則不能滿足一些質量要求嚴格的橋梁工程的建設標準。面對這種情況,廣泛應用預應力技術是道路橋梁建設技術創(chuàng)新的重要體現,體現了技術的不斷進步與創(chuàng)新,這幾年預應力技術的成功應用,為大量道路橋梁建設做出了巨大貢獻。預應力技術是一種現代化的路橋施工工藝,在西方發(fā)達國家最先應用,近幾年我國剛剛興起,并在我國各個地方的道路橋梁建設得到了快速發(fā)展,目前我國已經形成了一套獨特的比較完善和優(yōu)化的預應力施工工藝技術,主要有檢測試驗、理論計算以及設備材料等幾個方面的突出表現。
隨著我國道路橋梁建設發(fā)展越來越快,以及對工程質量的質量要求不斷嚴格,以往的道路橋梁建設技術則不能滿足一些質量要求嚴格的橋梁工程的建設標準。預應力技術在傳統(tǒng)技術的基礎上進行了一系列的改進,擁有傳統(tǒng)技術所沒有的技術優(yōu)勢,適用性比較廣泛,在道路橋梁的建設以及其他工程項目的施工中都應用了預應力技術,事實證明,在道路橋梁的建設以及其他工程項目的施工中如維修和加固路橋、提升大型構件和頂推作業(yè)等,預應力技術體現了其獨特的優(yōu)點[1]。預應力技術能充分發(fā)揮工程中材料的作用,如材料的力學性能等,提高材料的使用率,減少材料的成本。根據設計需要在預應力技術的充分發(fā)揮條件下,提高橋梁結構的抗裂等級和抗?jié)B水平,從經濟角度可以減少橋梁的維護費用,提高道路和橋梁的使用時間。同時,預應力技術在一定程度上可以有效降低橋梁的拉應力與壓應力,可有效增強鋼筋的剛度與強度,使得結構設計安全系數高。在結構方面,預應力技術可達到簡化橋梁結構形式與施工工藝的目的。預應力技術的優(yōu)點數不勝數,延長道路橋梁的使用壽命,提高道路橋梁的質量等,由此得出,預應力技術在我國道路建設行業(yè)做出了巨大貢獻。
在路橋鋼筋混凝土架構中,混凝土裂縫是一個防不勝防的工程建設問題,嚴重影響了道路橋梁的施工質量的穩(wěn)定,特別是在一些大型的道路橋梁的鋼筋混凝土結構中,裂縫的產生是十分普遍的。這時,就體現出預應力技術的作用,預應力技術可以有效預防裂縫的產生,能很好的避免結構以及構件過早的出現一些裂縫。其原理是混凝土在受到外力荷載作用時,先抵消受拉區(qū)混凝土的預應力,混凝土再受到拉力。從施工具體情況來說,先給結構的受拉區(qū)的混凝土預先施加一些壓力,再對道路橋梁混凝土結構進行加載。在混凝土受拉區(qū)域進行鋼筋的張拉,通過鋼筋自身的回縮力的作用使混凝土受拉區(qū)預先受到鋼筋所給于的部分壓力發(fā)揮作用。預應力技術的應用可以很大程度上阻止混凝土的伸長與開裂,從而阻止裂縫的產生。
道路橋梁的特點是跨度大,因此結構的受彎承載能力不能太低,為了結構實現最大受彎能力,大多數結構類型為T 形梁或者箱梁。T 形梁或者箱梁的特點是道路橋梁中鋼筋混凝土梁的部分受拉區(qū)域的混凝土拉應力所受到的壓力比較大,而且受壓區(qū)混凝土的壓力也比較大,為了滿足受彎能力要求,工程成本顯著提高[2]。而采用碳纖維片粘貼的方法來加固路橋鋼筋混凝土梁的方法簡便有效,且成本較低,且施工工藝相對不是特別復雜,在工程中得到了廣泛應用。
在混凝土路面上運用預應力技術是十分重要的步驟,近幾年來應用十分廣泛。其原理與預應力技術在道路橋梁鋼筋混凝土結構中的應用類似,先配置預應力鋼筋,對混凝土材料建成的路面進行約束,在一定程度上達到阻止裂縫的產生的目的。
預應力技術在我國的興起不過幾年,基礎比較薄弱,目前我國的道路橋梁建設中有很多不嚴謹的問題,特別體現在張拉控制方面。在進行張拉控制論計量的時,大部分施工工程采用的是1.5 級油壓來計量,這一舉動導致結果存在比較大的誤差,甚至一些工程直接忽略對千斤頂進行計量就投入張拉使用。在施工人員方面,張拉人員沒有專業(yè)的知識,無法對張拉控制做出準確判斷,很容易形成張拉力時空現象,或者張拉力不穩(wěn)定。在進行多束張拉時,如果張拉控制不嚴謹,就會導致每處的張拉力不盡相同,這一結果會對預應力鋼筋混凝土結構產生不良的影響。為了解決這一問題,最基本的解決方法就是施工方面規(guī)范化,追求施工的科學性和專業(yè)性,在人員選用方面,要求張拉人員的專業(yè)知識要到位,工作經驗豐富,避免出現不規(guī)范等錯誤行為[3]。
鋼筋混凝土結構出現裂縫的原因是混凝土自身存在的干縮因素,以及周圍環(huán)境的溫差等各個方面。在道路橋梁的一些大型預應力鋼筋結構中,常常在進行張拉之前就出現了裂縫,可見裂縫的形成極其容易。在這種情況下,通常會導致預應力技術在應用過程中根本沒有實現抗裂的目的。仔細觀察張拉前出現的裂縫,裂縫寬度相對比較細,且比較雜亂,大多數裂縫出現在混凝土表面并與短邊平行。減少張拉前出現裂縫,才會使預應力技術發(fā)揮作用,具體方法有:對預應力結構進行控制,避免構件內外出現比較大的溫差。適當的延長拆模的時間,使其緩慢的降溫[4]。在高溫施工階段與地域使用低水化熱水泥,在低溫施工階段與地域采取相應的保溫措施。
混凝土路面可能產生的收縮和徐變過大,道路橋梁中的預應力混凝土路面進行施工時,可能會引發(fā)預應力產生損失,這些損失將會危及工程的質量安全,帶來嚴重的后果。因此,在道路橋梁預應力混凝土路面施工工程中,是不能通過采用其他外加劑的辦法來增加混凝土的和易性的,只能選擇強度比較大、水灰比較小的混凝土進行施工,這些材料運用自身收縮以及徐變,有效地避免收縮徐變過大現象的發(fā)生[5]。
隨著我國經濟的飛快發(fā)展,我國道路橋梁建設取得了突飛猛進的進步,同時對工程質量的質量要求不斷嚴格,以往的道路橋梁建設技術則不能滿足一些質量要求嚴格的橋梁工程的建設標準,加上車流量的不斷增加,原有橋梁結構已經很難滿足經濟發(fā)展的需要與承載的極限狀態(tài)。面對這種情況,廣泛應用預應力技術是道路橋梁建設技術創(chuàng)新的重要體現,體現了技術的不斷進步與創(chuàng)新,預應力技術在傳統(tǒng)技術的基礎上進行了一系列的改進,擁有傳統(tǒng)技術所沒有的技術優(yōu)勢,適用性比較廣泛,在道路橋梁的建設以及其他工程項目的施工中都應用了預應力技術。
[1]王振.道路橋梁施工中預應力的應用及存在的問題探析[J].科技傳播,2014,04∶38-40.
[2]王雪佳.關于道路橋梁施工中預應力的應用及存在問題的探討[J].科技致富向導,2013,32∶302 +335.
[3]陳曉虎.道路橋梁施工中預應力的應用與存在問題分析[J].廣東科技,2012,07∶105 +114.
[4]倪洪將.道路橋梁施工中預應力的應用及存在的問題分析[J].門窗,2015,02∶198.
[5]楊海青.論道路橋梁施工中預應力的應用及存在的問題[J].科技致富向導,2010,18∶237.