李守國

(四川路橋橋梁工程有限責(zé)任公司 610072)

道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用及存在的問題

李守國

(四川路橋橋梁工程有限責(zé)任公司 610072)

本文通過對預(yù)應(yīng)力進行概述，進而對道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用作出介紹，分析道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力存在的問題。關(guān)鍵詞：道路橋梁施工；預(yù)應(yīng)力；應(yīng)用；問題

隨著我國社會主義市場經(jīng)濟的發(fā)展，交通基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)模日益擴大，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋涵、隧洞、邊坡、加固等方面的作用日益彰顯，對我國路橋的輕量化和高承載能力發(fā)展起著舉足輕重的作用。

一、預(yù)應(yīng)力概述

（一）預(yù)應(yīng)力存在的意義

預(yù)應(yīng)力是在施工期間為了改善結(jié)構(gòu)的服役表現(xiàn)，預(yù)先施加給結(jié)構(gòu)的壓應(yīng)力，結(jié)構(gòu)服役期間預(yù)加壓應(yīng)力可全部或部分抵消荷載導(dǎo)致的拉應(yīng)力，避免結(jié)構(gòu)破壞。我國的預(yù)應(yīng)力技術(shù)在建國初期照搬蘇聯(lián)模式開始，經(jīng)過50多年的研究與工程實踐，現(xiàn)已成為我國建筑領(lǐng)域中關(guān)鍵技術(shù)之一，在預(yù)應(yīng)力體系及施工技術(shù)方面，在施工工藝等方面呈現(xiàn)較高水平，為施工項目的順利開展提供有力的技術(shù)保證。

（二）預(yù)應(yīng)力的技術(shù)優(yōu)勢

預(yù)應(yīng)力可以改善結(jié)構(gòu)性能、擴大功能，節(jié)約鋼材、木材、水泥等材料，延長道路橋梁的使用壽命，降低混凝土結(jié)構(gòu)梁在豎向上的剪刀力以及結(jié)構(gòu)所受到的主拉應(yīng)力，而且在安裝方面簡單，具有抗裂、抗疲勞的優(yōu)點，在一定程度上減輕了橋梁的重量，為建筑工藝的提高提供基礎(chǔ)和支持。

二、道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用

（一）預(yù)應(yīng)力鋼絞線及錨具的應(yīng)用

目前，預(yù)應(yīng)力鋼筋、低松弛預(yù)應(yīng)力鋇絲、鋼絞線、冷拉預(yù)應(yīng)力鋼絲、矯直回火預(yù)應(yīng)力鋼絲是預(yù)應(yīng)力使用的主要鋼材，這些材料具有優(yōu)越的性能、施工便捷，經(jīng)濟效益良好，例如，在高架橋公路中運用。當前道路橋梁施工中應(yīng)用的預(yù)應(yīng)力材料是以鋼筋為主，絞線應(yīng)用范圍廣、利用率高、施工簡單，節(jié)約材料，在預(yù)應(yīng)力鋼絞線的選擇時應(yīng)嚴格按照施工標準進行，注意鋼絞線的幾何參數(shù)、表面狀態(tài)、斷裂載荷等參數(shù)以及預(yù)應(yīng)力型號、規(guī)格等標準的選擇。選擇良好的錨具能夠降低錨具自身應(yīng)力損失，而且能方便的進行連接，應(yīng)采用整體式錨頭，不采用分離式錨頭，在沒有壓漿之前可以對其進行有效調(diào)整，后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)所應(yīng)用的錨具分為機械錨固和摩阻錨固兩類。

（二）在鋼筋混凝土架構(gòu)中的應(yīng)用

在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計期間，為得到科學(xué)合理且適合鋼束布置分布圖，要根據(jù)施工經(jīng)驗假定預(yù)應(yīng)力鋼束的實際分布圖，全面分析論證各項因素，并對鋼束的設(shè)置和布局進行調(diào)整。

由于預(yù)應(yīng)力在鋼筋混凝土架構(gòu)中可節(jié)約工程材料、增強結(jié)構(gòu)的抗裂性和抗?jié)B性、改善結(jié)構(gòu)的耐久性、提高構(gòu)件與結(jié)構(gòu)的剛度，減小變形、提高結(jié)構(gòu)的抗疲勞性和受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性等種種優(yōu)勢，使得它在各應(yīng)用領(lǐng)域中的軸心受拉構(gòu)件、受彎構(gòu)件、偏心受拉構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件及軸心受壓構(gòu)件上廣泛采用，成為大中跨承載結(jié)構(gòu)、大柱網(wǎng)大空間框架、多高層工業(yè)民用建筑、大跨空間結(jié)構(gòu)、網(wǎng)格交叉大梁及析架、懸索結(jié)構(gòu)、加固等高新技術(shù)之一。

在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工過程中，要保證連續(xù)梁各個主要受力部位的應(yīng)力控制在容許范圍里，從而保證施工期間橋梁結(jié)構(gòu)和人員的安全，并盡量達到設(shè)計資料所要求的設(shè)計狀態(tài)。

（三）在碳纖維片中的應(yīng)用

碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。在現(xiàn)代建筑中，由于設(shè)計荷載標準低導(dǎo)致建筑使用功能的改變，成為歷史遺留問題，隨著現(xiàn)代施工標準的日益提高，其很難滿足現(xiàn)代施工建筑規(guī)范的要求，需要進行徹底的維修和加固。在施工中，若要達到道路橋梁的高標準、高要求，就需要付出很大的工程成本，為節(jié)約成本，使用碳纖維片粘貼方法進行加固修補結(jié)構(gòu)廣受熱捧，也是相對比較簡單、應(yīng)用廣泛的工藝。碳纖維片與預(yù)應(yīng)力的結(jié)合很好的提升了鋼筋混凝土的性能。

（四）混凝土路面中加固中的應(yīng)用

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)路面施工中的裂縫是不可避免的，為解決這一問題，需采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)在一定程度上保證工程的質(zhì)量，主要原理是對相關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行補強，改善構(gòu)件的結(jié)構(gòu)性能。加固施工中，主要有改變構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力和實施體外預(yù)應(yīng)力加固兩種方式。在大跨、薄壁構(gòu)件中，由于剪力或扭力作用易出現(xiàn)斜向裂縫，而采用預(yù)應(yīng)力的同類構(gòu)件可以有效提高構(gòu)件的斜截面抗裂性、抗扭性，而且可延遲裂縫出現(xiàn)。當鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)開裂過大時，可施加預(yù)應(yīng)力來減小裂縫，同時，也可將小跨度結(jié)構(gòu)抽柱改為大跨度結(jié)構(gòu)，通過預(yù)應(yīng)力來提高其承載力。

三、道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力存在的問題

預(yù)應(yīng)力施工工藝在道路橋梁的施工、質(zhì)量、安全性、可靠性及壽命方面著非常重要的意義，直接涉及到道路橋梁施工控制的幾何、應(yīng)力、穩(wěn)定和安全控制等方面。

（一）鋼筋管道堵塞

在具體施工過程中，混凝土澆筑的不合理直接影響管道堵塞。所以，在施工前，需對工程施工形式進行分析，合理開展?jié)仓问?。施工中會涉及到波紋管的應(yīng)用，但波管具有易碎、細軟的特點，很容易讓泥漿、雜物等進入管道內(nèi)部引起堵塞。為保證預(yù)應(yīng)力體系的質(zhì)量，要對波紋管的安裝定位進行有效控制，確保在混凝土進行澆筑以后波紋管不會發(fā)生堵塞、漏漿等等問題。另外，在預(yù)應(yīng)力施工階段，施工人員要按要求進行操作，若操作不當極易導(dǎo)致導(dǎo)管受損，從而對預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生消極影響?？傊艿蓝氯麜r，根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼筋的坐標曲線，對波紋管進行嚴格檢查是否密封，防止?jié)沧⒒炷習(xí)r阻塞管道。

（二）張拉工藝問題

預(yù)應(yīng)力張拉就是在構(gòu)件中提前加拉力，使得被施加預(yù)應(yīng)力張拉構(gòu)件承受拉應(yīng)力，進而使得其產(chǎn)生一定的形變，來應(yīng)對鋼結(jié)構(gòu)本身所受到的荷載。

張拉工藝不到位容易在成結(jié)構(gòu)損壞。預(yù)應(yīng)力筋張拉順序應(yīng)對稱張拉，當兩端同時張拉時，先錨固其中一端，再待補足張拉力錨固另一端。兩端張拉力應(yīng)一致，伸長值相加后應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定要求。值得注意點是，后張法預(yù)應(yīng)力筋若處在非平衡狀態(tài)或是多跨度彎曲狀態(tài)時，水泥漿液泌水蒸發(fā)會出現(xiàn)局部部位漿液不飽滿不密實的問題，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋喪失保護。而且，預(yù)應(yīng)力筋在高壓狀態(tài)下容易由于產(chǎn)生腐蝕產(chǎn)生結(jié)構(gòu)安全、耐久問題。

（三）張拉前出現(xiàn)裂縫

結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的原因很多，溫度和濕度的變化、結(jié)構(gòu)荷載、施工原因、干縮等因素都會不可避免產(chǎn)生結(jié)構(gòu)構(gòu)架的裂縫。所以，良好的施工工藝顯得非常重要，在施工中，要直接控制有效預(yù)應(yīng)力、預(yù)應(yīng)力筋受力均勻性、控制施工順序、控制梁的撓度線型、扭轉(zhuǎn)，實現(xiàn)最佳變形與性能優(yōu)化，達到最有效的施工工藝方案。另外，還要對控制構(gòu)件的品質(zhì)進行嚴格把關(guān)。

（四）壓漿不飽滿

由于預(yù)應(yīng)力管道設(shè)計空隙較小、水泥漿配制不當、管道堵塞，未設(shè)排氣孔或排氣孔設(shè)置的位置不理想導(dǎo)致的管道窩氣、壓漿孔、排氣孔堵塞、壓漿封閉排氣口、封錨不密實等因素均會影響預(yù)應(yīng)力壓漿不飽滿，所以，要嚴格按照施工技術(shù)規(guī)范中的各項技術(shù)指標，采用真空吸漿壓漿工藝，管道壓漿進行量化指標，采用預(yù)應(yīng)力塑料波紋管作為管道材料并對現(xiàn)場管理措施。

此外，在施工中，因為混凝土路面的收縮較大會造成預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生損失，影響工程質(zhì)量。

預(yù)應(yīng)力技術(shù)主要是利用混凝土的抗壓和鋼筋的抗拉性，對結(jié)構(gòu)進行施加拉應(yīng)力，以抵消結(jié)構(gòu)構(gòu)件在荷載外作用下的變形，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的存在為公路橋梁施工帶來的福音的同時，也伴隨一些問題，所以，在施工中要對每道工序進行嚴格管控，從而保證道路橋梁的施工質(zhì)量。

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1007-6344（2017）05-0073-01