黃孝均/貴州黔辰建設(shè)工程有限公司

公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)及應(yīng)用解析

黃孝均/貴州黔辰建設(shè)工程有限公司

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁中的應(yīng)用，主要就是為了防止道路橋梁工程中的承載結(jié)構(gòu)的部件在實(shí)際使用的過(guò)程中，由于外界應(yīng)力的施加而遭受到破壞。正是預(yù)應(yīng)力技術(shù)的大力開發(fā)以及廣泛運(yùn)用，使我國(guó)道路橋梁的建設(shè)不斷進(jìn)步，讓我國(guó)的交通運(yùn)輸行業(yè)獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，為人民的安全出行打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文根據(jù)筆者工作實(shí)踐，對(duì)公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)及應(yīng)用進(jìn)行了分析和探討。

公路；橋梁；施工；預(yù)應(yīng)力；技術(shù)；應(yīng)用

一、預(yù)應(yīng)力技術(shù)概述

預(yù)應(yīng)力也被稱為預(yù)加力，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是力施加在構(gòu)件上之前，就先對(duì)構(gòu)件施加與即將受到的力方向相反的力，提前施加的這個(gè)力不僅能夠使即將受到力得到進(jìn)一步的消除，更加重要的是可以在較大程度上幫助提升構(gòu)件的耐久性能和抵抗破裂的性能，保持構(gòu)件的穩(wěn)定性，使構(gòu)件的強(qiáng)度以及剛度得到提升，甚至可以明顯的改善構(gòu)件的彈性變形和諧振性能等，一舉多得。道路橋梁的工作人員，會(huì)利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)在制作這些結(jié)構(gòu)部件的時(shí)候，就經(jīng)過(guò)系統(tǒng)理論計(jì)算后，人為的對(duì)結(jié)構(gòu)部件施加一定的力，使結(jié)構(gòu)部件在道路橋梁實(shí)際應(yīng)用時(shí)能夠和外界應(yīng)力互相消除，不僅能夠提升結(jié)構(gòu)部件的原有性能，使結(jié)構(gòu)部件在實(shí)際應(yīng)用中具有可靠性和穩(wěn)定性，還能夠提升道路橋梁工程的整體質(zhì)量，從而延長(zhǎng)道路橋梁的使用時(shí)間。并且從成本方面分析，使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)不僅能夠大大的減少在建設(shè)工程中的鋼材以及混凝土的使用，還可以降低道路橋梁的重量，從而節(jié)省了資金，降低了成本。

二、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工中的主要應(yīng)用

目前，預(yù)應(yīng)力技術(shù)主要是運(yùn)用在道路橋梁工程建設(shè)中的兩個(gè)方面，一是道路橋梁的受彎結(jié)構(gòu)部件，二是多跨連續(xù)梁。這是因?yàn)榈缆窐蛄旱氖軓澖Y(jié)構(gòu)部件必須要有非常高的強(qiáng)度，這樣的結(jié)構(gòu)本身就會(huì)有一定的應(yīng)力存在，所以在實(shí)際使用受彎結(jié)構(gòu)部件時(shí)，部件不但需要承載外界給予的壓力，還需要承受自身的拉應(yīng)力。如果合應(yīng)力達(dá)到甚至比受彎結(jié)構(gòu)部件自身所能承受的極限值更高，就會(huì)嚴(yán)重的損壞受彎結(jié)構(gòu)部件。而在多跨連續(xù)梁中，由于有彎矩區(qū)以及負(fù)彎矩區(qū)的存在，在這兩個(gè)區(qū)域中，有兩個(gè)很重要的指標(biāo):抗剪性和抗彎性，如果這兩個(gè)指標(biāo)不能達(dá)到道路橋梁工程建設(shè)的要求和標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)對(duì)道路橋梁的質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響，使其安全性能大幅降低［2]。

（一）預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁鋼筋混凝土架構(gòu)中的應(yīng)用

鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)很容易出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題就是混凝土裂縫，大多數(shù)的道路橋梁工程均會(huì)出現(xiàn)這樣的質(zhì)量問(wèn)題，特別是當(dāng)有大型的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)在道路橋梁中時(shí)，非常容易出現(xiàn)裂隙。預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)道路橋梁中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的這個(gè)問(wèn)題，有著很好的解決效果，可以有效地避免承載結(jié)構(gòu)部件過(guò)早的有裂隙出現(xiàn)，起到了極好的預(yù)防裂縫出現(xiàn)的作用。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在其中起到的作用就是，道路橋梁的混凝土結(jié)構(gòu)在受到外界應(yīng)力之前，提前給相應(yīng)的混凝土結(jié)構(gòu)受力區(qū)域施加部分應(yīng)力，使其在此受力區(qū)域內(nèi)，自身進(jìn)行鋼筋的拉伸，從而讓混凝土的受拉區(qū)域本身具有了部分壓力。通過(guò)這樣的預(yù)應(yīng)力技術(shù)，從而使混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)在受到外界應(yīng)力時(shí)，內(nèi)外兩種力方向相反，而進(jìn)行的抵消，使混凝土結(jié)構(gòu)中真正受到的合應(yīng)力減小，有效的避免了道路橋梁鋼筋混凝土架構(gòu)的伸長(zhǎng)，減少混凝土裂縫出現(xiàn)的可能性，也延后了裂縫出現(xiàn)的時(shí)間，使其使用年限大大增長(zhǎng)。

（二）預(yù)應(yīng)力技術(shù)在鋼筋混凝土路面中的應(yīng)用

在進(jìn)行道路橋梁施工時(shí)，很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是將預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于混凝土路面，是預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于道路橋梁工程的新舉措之一。其主要運(yùn)用的原理和預(yù)應(yīng)力技術(shù)使用于道路橋梁鋼筋混凝土架構(gòu)中的原理相類似，同樣是利用施工人員提前在鋼筋中施加應(yīng)力，從而使混凝土的路面受到相應(yīng)的牽制，而使裂縫出現(xiàn)的時(shí)間延后，如果理論計(jì)算比較完美，操作得當(dāng)?shù)脑?，是可以杜絕裂縫在混凝土路面上出現(xiàn)的。由于路面在建設(shè)時(shí)和建設(shè)完成后受到地質(zhì)以及自然侵蝕等因素的影響，所面對(duì)的問(wèn)題也極其的復(fù)雜。因此為了使預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁混凝土路面中得到更好的應(yīng)用，必須仔細(xì)研究相關(guān)的施工環(huán)境和實(shí)際交通的壓力情況，以及由于溫度變化等原因而導(dǎo)致的路面與混凝土板底的摩擦約束改變等情況，根據(jù)道路橋梁混凝土路面工程的施工實(shí)際情況，制定詳細(xì)的計(jì)劃，使用合理的預(yù)應(yīng)力，才可以使預(yù)應(yīng)力技術(shù)得到最為有效的應(yīng)用。

（三）預(yù)應(yīng)力技術(shù)在多跨連續(xù)梁中的應(yīng)用

現(xiàn)代道路橋梁施工的過(guò)程中，多跨連續(xù)梁在道路橋梁施工中被使用的越來(lái)越廣泛，預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)于多跨連續(xù)梁的建設(shè)有著根本性的幫助，可以大大改善多跨連續(xù)梁的穩(wěn)定性以及安全性。多跨連續(xù)梁具有十分優(yōu)秀的抗彎能力以及抗剪能力，其最需要注意的便是正彎矩區(qū)以及負(fù)彎矩區(qū)。正彎矩區(qū)處于多跨連續(xù)梁的跨中，而負(fù)彎矩區(qū)則位于多跨連續(xù)梁的支座處。如果道路橋梁的強(qiáng)度不能夠達(dá)到施工的標(biāo)準(zhǔn)和要求時(shí)，就會(huì)用多跨連續(xù)梁進(jìn)行加固，從而使其達(dá)到使用的要求。

（四）預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁加固過(guò)程中的應(yīng)用

通常需要對(duì)結(jié)構(gòu)失效或者受損傷的橋梁進(jìn)行加固，從而使其滿足繼續(xù)使用的要求。傳統(tǒng)道路橋梁常使用的加固方法就是改變道路橋梁的結(jié)構(gòu)性能或者加大道路橋梁結(jié)構(gòu)部件的強(qiáng)度，以此來(lái)提高道路橋梁的承載力。但隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代常用改變結(jié)構(gòu)部件預(yù)應(yīng)力或者在道路橋梁體外進(jìn)行預(yù)應(yīng)力加固的方式，使道路橋梁的安全性能得到提升。改變結(jié)構(gòu)部件的預(yù)應(yīng)力其含義就是: 通過(guò)不斷加強(qiáng)結(jié)構(gòu)部件的預(yù)應(yīng)力，使拉應(yīng)力加大，而使結(jié)構(gòu)部件在承載的時(shí)候，能夠一直提升其應(yīng)變力，從而加固了道路橋梁。而通過(guò)體外預(yù)應(yīng)力的方式進(jìn)行道路橋梁加固，主要適用于鋼筋或者型鋼等強(qiáng)度比較高的構(gòu)材，并且可以通過(guò)在體外增加一個(gè)拉桿或者撐桿的方式用于加固結(jié)構(gòu)部件，這樣不僅可以提升結(jié)構(gòu)部件的承載極限，還可以同時(shí)提升截面的剛度，讓加固后結(jié)構(gòu)部件抵抗裂紋的能力大大增加。并且通過(guò)這樣的方式還能夠利用體外的鋼筋把預(yù)應(yīng)力傳至混凝土部位，從而減少橋梁自重，進(jìn)一步提升了道路橋梁的承載極限，降低預(yù)應(yīng)力的損耗［3]。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，道路橋梁在公路建設(shè)工程中有著彌足輕重的地位，并且隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的日益加快，人民生活水平的提高，對(duì)交通運(yùn)輸?shù)囊笠苍絹?lái)越高，所面對(duì)的問(wèn)題也更加的復(fù)雜，傳統(tǒng)的道路橋梁技術(shù)已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代道路建設(shè)的要求，所以要不斷的提升道路橋梁建設(shè)的技術(shù)水平，重視如預(yù)應(yīng)力技術(shù)這樣的現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)，使我國(guó)的公路建設(shè)工程進(jìn)一步發(fā)展，保障道路橋梁的工程質(zhì)量，促進(jìn)人民的幸福出行。

［1]衛(wèi)曉光，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工中的應(yīng)用［J].中小企業(yè)管理與科技( 中旬刊) ，2016( 06) : 88 － 89.

［2]楊井濤，淺談?lì)A(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工中的應(yīng)用［J]. 門窗，2014( 12) .

［3]王振，道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用及存在的問(wèn)題探析［J]. 科技傳播，2014( 4) : 136 － 136.