張健

摘 要： 預(yù)應(yīng)力技術(shù)適用于公路橋梁工程建設(shè)的實(shí)際需要，在工程建設(shè)中能夠起到良好的作用，對提高工程質(zhì)量，加強(qiáng)地區(qū)聯(lián)系，方便人們出行有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。隨著工程建設(shè)的增多和技術(shù)的改進(jìn)，公路橋梁工程建設(shè)中預(yù)應(yīng)力技術(shù)將會得到更為廣泛的運(yùn)用。本文對公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行了探討。

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

1、預(yù)應(yīng)力技術(shù)的優(yōu)勢

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中主要運(yùn)用在混凝土施工過程中其通過對混凝土模塊的澆筑降低混凝土構(gòu)件在承受外界壓力的負(fù)荷[1]。也就是說預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用可以增加整體混凝土構(gòu)件可承受壓力，增加混凝土構(gòu)件的使用年限，同時(shí)在橋梁施工過程中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用也可以增加整體公路橋梁的抗疲勞性能，增加公路橋梁施工工程材料的利用效率的同時(shí)也可以降低整體工程的重量，并增加了整體公路橋梁的結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性能，防止公路橋梁裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。

2、公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

2.1橋梁工程中的重要應(yīng)用

公路橋梁的工程中，大型橋梁工程是涉及因素最多、結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的工程，尤其是多跨橋梁其橋梁結(jié)構(gòu)在不同部位需要承載不同的彎矩作用。多跨橋梁的跨中部分整體會受到正彎矩作用，也就是說整個(gè)橋梁的下部受拉。但是多跨橋梁的支座部位則有很大不同，他的上側(cè)部位受拉，需要其不斷承受負(fù)彎矩作用。通?；炷两Y(jié)構(gòu)的受剪能力與抗拉性能都特別差，不能滿足大型橋梁工程的質(zhì)量要求，所以在多跨橋梁施工的時(shí)候必須應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)來對混凝土實(shí)施科學(xué)合理地加固，進(jìn)而在一定程度上提升多跨橋梁跨中部位和支座部位的抗拉能力和受剪能力，極大地提高了多跨橋梁的質(zhì)量和安全性，使其穩(wěn)定性達(dá)到一個(gè)新的高度。

2.2混凝土路面中的應(yīng)用

公路橋梁預(yù)應(yīng)力技術(shù)在混凝土路面的應(yīng)用，其原理大致和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用相似，都是依靠預(yù)應(yīng)力鋼筋的配置對路面混凝土進(jìn)行相關(guān)約束，使得路面延緩出現(xiàn)裂縫，甚至不出現(xiàn)裂縫。運(yùn)用好混凝土路面的預(yù)應(yīng)力技術(shù)，前期準(zhǔn)備工作必不可少，路面交通荷載力、溫度、濕度、摩擦約束等都要進(jìn)行深入探討，防止在施工期間出現(xiàn)收縮裂縫。這一技術(shù)在目前項(xiàng)目建設(shè)中已日趨成熟。

2.3在受彎構(gòu)件中的應(yīng)用

通常預(yù)應(yīng)力在公路橋梁施工中發(fā)揮的重要作用就是改變和提升混凝土的受彎以及受拉性能，因?yàn)榛炷敛痪邆鋸?qiáng)力的受拉以及受彎性能，而在受彎構(gòu)件中采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠極大地改善這些缺點(diǎn)，能夠最大程度地發(fā)揮出受壓性能的優(yōu)勢，改變當(dāng)前工程施工過程中抗拉和抗彎性能上的不足。

2.4鋼筋混凝土構(gòu)件中合理科學(xué)應(yīng)用

傳統(tǒng)的公路橋梁工程中經(jīng)常會發(fā)生混凝土開裂的現(xiàn)象，而此種問題不僅會影響美觀以及對力學(xué)性能產(chǎn)生巨大的影響，而且會讓混凝土的抗?jié)B性能變得非常差，極其容易遭受到水的破壞和腐蝕，不斷對混凝土工程的質(zhì)量、強(qiáng)度以及使用壽命造成影響。而如果我們在混凝土結(jié)構(gòu)中使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)就能夠很好地解決上述問題，對預(yù)防混凝土早期發(fā)生裂縫的情況具有特別好的效果。橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部的受力非常復(fù)雜，各個(gè)部分的構(gòu)件在其特殊部位不僅會受到壓應(yīng)力作用，而且會遭受到拉應(yīng)力和剪應(yīng)力的互相作用，因此在公路橋梁施工中對構(gòu)件的要求非常高。對鋼筋混凝土中的構(gòu)件應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，能夠極大地減小混凝土構(gòu)件拉應(yīng)力作用，進(jìn)而使得混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件能夠得到一定程度的保護(hù)，拉應(yīng)力只要是在一個(gè)科學(xué)合適的范圍內(nèi)就能夠確?；炷猎谑褂玫倪^程中不會因車輛的通過而產(chǎn)生裂縫。

3、公路橋梁中預(yù)應(yīng)力所存在的問題

3.1預(yù)應(yīng)力張拉的時(shí)間問題

在公路橋梁施工過程中預(yù)應(yīng)力張拉前，經(jīng)常出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)縫隙現(xiàn)象，如梁板結(jié)構(gòu)中裂縫大多沿頂端向側(cè)面延伸，甚至?xí)霈F(xiàn)裂縫貫穿整個(gè)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)部件的情況。同時(shí)在公路橋梁施工過程中常采用一端張拉法，這種方法需要將鋼絞線拉直，導(dǎo)致由于橋梁跨度預(yù)應(yīng)力箱至少需要三十米左右的跨度，且對鋼絞線拉直過程中摩擦力的大小也不能充分的確定，這就給預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用造成了一定阻礙，再加上預(yù)應(yīng)力在公路橋梁施工應(yīng)用中對于張拉力的控制時(shí)間沒有嚴(yán)格的規(guī)定，在實(shí)際施工過程中只能依靠施工人員的施工經(jīng)驗(yàn)采取一定的預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)間的控制，這種情況就給整體公路橋梁的質(zhì)量造成了巨大的安全隱患，為了降低預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)除了在施工過程中加強(qiáng)對預(yù)應(yīng)力施工時(shí)溫度及濕度的控制，同時(shí)可加強(qiáng)對施工過程中施工人員的管理，并在施工過程中按照施工要求維持預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的整體溫度，防止由于模板拆卸過早而導(dǎo)致的施工裂縫的出現(xiàn)，同時(shí)在使用長線法施工時(shí)應(yīng)及時(shí)對應(yīng)力筋采取放松措施[2]。具體預(yù)應(yīng)力的張拉值計(jì)算公式如下：

式中：Pp 為預(yù)應(yīng)力筋平均張拉力；P 為預(yù)應(yīng)力筋張拉端的張拉力；k 為孔道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)；x 為預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生距離；μ 為預(yù)應(yīng)力筋和孔道壁的摩擦系數(shù)；θ 為張拉端面到截面曲線部分切線的夾角之和。

此外，通過其他應(yīng)對策略，例如：采用早期強(qiáng)度的混凝土做檢測試塊來代替實(shí)際強(qiáng)度，也會帶去相應(yīng)的承載力問題。通過現(xiàn)有的實(shí)踐資料表明，早期使用早強(qiáng)劑的混凝土都不能達(dá)到實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)。公路橋梁混凝土中早強(qiáng)劑的使用應(yīng)對措施，會對預(yù)應(yīng)力張拉實(shí)施效果產(chǎn)生重要影響。另外，強(qiáng)調(diào)每一處理階段早強(qiáng)劑的混合比例和時(shí)間等待過程均需要進(jìn)行監(jiān)控勘察，以實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量的動態(tài)管控。該階段的監(jiān)控管理在處理公路橋梁工程的承載力方面起著決定性作用。

3.2預(yù)應(yīng)力鋼筋管道堵塞問題

在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力承載支撐的技術(shù)應(yīng)用過程中，方案中均為先確定好施工流程和規(guī)范細(xì)則?？紤]到公路橋梁所在區(qū)域地形地質(zhì)復(fù)雜多變，在進(jìn)行技術(shù)操作時(shí)需要進(jìn)行嚴(yán)格方案設(shè)計(jì)和實(shí)地檢測，這是確保預(yù)應(yīng)力承載支撐設(shè)計(jì)有效的關(guān)鍵。但是，由于公路橋梁所在施工區(qū)域缺乏優(yōu)良性，同時(shí)不可避免地存在施工人員技術(shù)經(jīng)驗(yàn)不足和保護(hù)措施不夠等問題，導(dǎo)致在施工時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋的管道出現(xiàn)堵塞，后果往往是張拉預(yù)應(yīng)力的鋼筋不能夠順利通過，從而影響張拉的實(shí)際效果。出現(xiàn)這樣的問題就會造成工程造價(jià)成本提升，并且安全性也較低，因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力鋼筋的實(shí)際伸長值與理論值之間有著較大偏差。預(yù)應(yīng)力筋理論伸長值△Lcp 的計(jì)算公式如下：

式中：0.9 為系數(shù)（由 10%～100%的伸長值折減系數(shù)）；Fpm 為預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力 N；Lp 為預(yù)應(yīng)力筋的計(jì)算長度，mm；Ap 為預(yù)應(yīng)力筋的截面面積，mm2；Ep 為預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量。

所以為了避免出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力鋼筋管道堵塞問題，就應(yīng)當(dāng)將過程中的可能障礙優(yōu)先考慮在內(nèi)，預(yù)先做好管道內(nèi)部的精確定位。由于對于抽芯時(shí)間的控制性把握有利于孔道的施工，所以在工程方案設(shè)計(jì)的前期就應(yīng)當(dāng)對其對應(yīng)路段的孔道帶的地質(zhì)水文情況進(jìn)行地質(zhì)檢測，以此作為抽芯時(shí)間確定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。如果遇到處理難度大的不良施工路段，盡可能選擇繞道，減少穿越范圍，防止管道出現(xiàn)彎折、扭曲等現(xiàn)象。

4、結(jié)束語

公路橋梁施工中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)成為當(dāng)前提高公路橋梁工程質(zhì)量、提升安全性、延長使用壽命的關(guān)鍵性技術(shù)，伴隨預(yù)應(yīng)力施工配套技術(shù)的逐步改進(jìn)和發(fā)展，不斷的促進(jìn)我國公路橋梁事業(yè)蒸蒸日上。雖然預(yù)應(yīng)力技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的比較成熟，但是其也有自身的不足，需要在公路橋梁施工過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步完善我國的預(yù)應(yīng)力技術(shù)，促使預(yù)應(yīng)力技術(shù)攻克各種難關(guān)，從而使預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中發(fā)揮最大作用。

參考文獻(xiàn)

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