朱敬平

中交一公局集團總承包經(jīng)營分公司 北京 100020

預(yù)應(yīng)力技術(shù)實質(zhì)上是指施工人員在工程施工之前對很多工程結(jié)構(gòu)提前增加壓力，進而實現(xiàn)與對應(yīng)情況下有荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力抵消，這樣一來，道路與橋梁的整體結(jié)構(gòu)就不會受到外力的影響，從而增加道路橋梁的使用年限。也就是說，施工人員利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)將不利應(yīng)力消除，這樣就能保證道路橋梁工程在受到外力影響時能夠保持其原有的結(jié)構(gòu)形式，能夠有效提升道路橋梁整體工程的穩(wěn)定性與可靠性。

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的優(yōu)勢

與其他建筑工程相比，路橋工程往往有著更高的要求，其施工中需要更高的技術(shù)性與專業(yè)性?，F(xiàn)代的相關(guān)建筑技術(shù)中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)具有較為廣泛的應(yīng)用范圍，除了該技術(shù)自身的如能夠提高建筑穩(wěn)定性、抗疲勞性與抗震能力的技術(shù)優(yōu)勢，更是因為該技術(shù)所應(yīng)用的建筑材料往往具有更高性能。如預(yù)應(yīng)力碳板便具有良好的物理力學(xué)性能，對比普通鋼材，預(yù)應(yīng)力碳板的抗拉強度能達到它們的十到十五倍，可以為建筑打下夯實基礎(chǔ)，此外其還有著卓越的耐腐蝕性與抗震性，故該技術(shù)可以通過提高基礎(chǔ)建材的質(zhì)量，間接起到提升工程質(zhì)量的作用。當(dāng)然，不管多么高質(zhì)量的材料也不能缺少技術(shù)的支持，只有通過更好的落實，將預(yù)應(yīng)力技術(shù)貫徹融入于路橋施工技術(shù)之中，才能真正發(fā)揮出預(yù)應(yīng)力技術(shù)的優(yōu)勢，促進道路橋梁施工技術(shù)的發(fā)展[1]。

2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用要點

2.1 鋼絞線和應(yīng)力錨

路橋施工過程中對于施工工具與施工材料有著嚴(yán)格的控制，預(yù)應(yīng)力鋼絞線是預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工過程中的主要應(yīng)用方式之一。在鋼絞線的選擇上，目前的鋼絞線主要有低松弛型的鋼絞線、矯直回火型的鋼絞線以及普通鋼絞線等，不同類型的鋼絞線具有不同的力學(xué)性能，在實際預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用中，要根據(jù)路橋工程的不同工藝參數(shù)選擇適合的鋼絞線類型。除了鋼絞線的選擇以外，在路橋工程的預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用中，應(yīng)力錨也是需要注意的預(yù)應(yīng)力工具之一。應(yīng)力錨是采用張法制作預(yù)應(yīng)力施工構(gòu)件中不可缺少的工具。在應(yīng)力錨的選擇中，需要重點考慮的有：一是路橋施工對于整體施工質(zhì)量的要求，二是考慮對路橋整體承載力的需求。在具體的路橋預(yù)應(yīng)力構(gòu)建過程中，要根據(jù)實際建設(shè)需求，選擇適合的鋼絞線、應(yīng)力錨等預(yù)應(yīng)力工具的使用。

2.2 材料的選擇

在材料的選擇過程中，不僅需要對設(shè)計參數(shù)進行考慮，還需要對實際應(yīng)用效果以及經(jīng)濟性進行考慮。鋼材的種類較多，主要可以分為較低松弛型、普通預(yù)應(yīng)力鋼絞線以及預(yù)應(yīng)力鋼筋等額。每種鋼材都有自身的特點以及不足之處，所以在選擇的過程中，必須按照實際的情況及需要進行選擇。低松弛型鋼絞線比較常用，它與其他兩種相比較而言，用量更小，可以較好地降低施工成本，同時該材料輕便，施工難度較低，因此在大型的橋梁工程或者是大跨度工程中的應(yīng)用比較廣泛。而預(yù)應(yīng)力鋼筋的優(yōu)勢是價格便宜，經(jīng)濟性高。施工的類型不同，所需要的材料要求也是不一樣的。一般情況下，先張法以及后張法是比較常見的施工工藝類型。使后張法所需要的錨具應(yīng)該是摩擦錨固或者是機械錨固。機械錨固雖然連接方便，同時在施工過程中所受到的限制比較少，但是機械錨具的應(yīng)用范圍不大。而摩擦錨固雖然噸位大、重復(fù)利用不理想，但是可變性強，應(yīng)用得比較廣泛[2]。

2.3 受彎構(gòu)件及箱梁鋼絞線施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

碳纖維在路橋工程中也比較常見，因其施工簡便，因此具有廣泛的應(yīng)用價值。要想將碳纖維的特點充分展示出來，就要避免橋梁構(gòu)件受到破壞，而往往混凝土初始應(yīng)力要高出碳纖維應(yīng)力，達不到上述要求。如果采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，碳纖維與預(yù)應(yīng)力有機結(jié)合在一起，就能很好的發(fā)揮各自效果，從整體上彰顯出碳纖維的價值，破損問題出現(xiàn)的可能性自然而然也就減少了。除此之外，預(yù)應(yīng)力技術(shù)也能應(yīng)用在箱梁鋼絞線的施工當(dāng)中。在這項施工內(nèi)容中，有幾個問題是值得注意的。稍有差池，對施工的整體質(zhì)量就會產(chǎn)生影響。例如張拉順序的考量，鋼絞線和腹板有不同的張拉方向，前者主要是自上而下的張拉方向，后者則恰恰相反，是從下至上張拉的。在進行張拉以前，要做好壓漿工作，目的是為了更好的作用于預(yù)應(yīng)力管道。需要注意的是，要做好雨天的預(yù)防工作，防止鋼絞線受到雨水的沖刷被腐蝕，在作業(yè)過程中對環(huán)境進行分析還是很有必要的。

2.4 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是當(dāng)前我國路橋施工建設(shè)中十分常見的結(jié)構(gòu)方式，工程效果良好。但是這種結(jié)構(gòu)也存在一定的弊端，比如經(jīng)常在混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂縫，對工程質(zhì)量的影響是很大的。一旦路橋工程中出現(xiàn)這樣的問題，那么后果將會是無法挽回的。因此在實際工程建設(shè)中，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，可以解決鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的問題。具體來說，要先對路橋工程進行抗壓力測試，了解具體的數(shù)據(jù)才能有的放矢的解決問題。通過對路橋施壓的方式得到耐壓程度的相關(guān)結(jié)論，然后再將鋼筋進行拉伸，在不采用任何人工回力方式的情況下，觀察自行回力的過程。緊接著進行人工施壓，可以觀察到這種壓力對鋼筋會產(chǎn)生一種拉力，而拉力的主要承受載體是混凝土構(gòu)件。通過上述三個步驟的操作可以發(fā)現(xiàn)，壓力與后續(xù)承受的拉力會相互抵消，這樣在有效的范圍內(nèi)便可以控制混凝土的拉伸，而不會產(chǎn)生裂縫，這就是預(yù)應(yīng)力技術(shù)帶來的效果。

2.5 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋加固作業(yè)中的應(yīng)用

路橋工程施工中的加固技術(shù)應(yīng)用旨在增強路橋的荷載能力，提升路橋工程的穩(wěn)定性，大多應(yīng)用于路橋工程的懸臂梁、連續(xù)型體系梁及簡支結(jié)構(gòu)梁橋的加固，可以較好地減少梁體的撓度，避免路橋中的裂隙現(xiàn)象。（1）體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)。這是將預(yù)應(yīng)力筋合理布設(shè)于路橋的梁體之中，先合理設(shè)置預(yù)應(yīng)力索，再將其分別錨固于路橋的兩側(cè)，利用后置的預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生與梁體的反彎矩力，使內(nèi)預(yù)應(yīng)力與外部荷載相抵消，實現(xiàn)對路橋梁體的加固。（2）粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)。預(yù)先對梁體施加一定的預(yù)應(yīng)力，并噴注優(yōu)良的復(fù)合型砂漿，使預(yù)應(yīng)力筋與梁體緊密地粘結(jié)在一起，適用于對小型跨徑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的處理，充分利用各種補強材料，形成對路橋的保護層，產(chǎn)生抗碳化、抗氯離子的作用，從而較好地增強路橋工程的抗腐蝕性。（3）高強復(fù)合纖維預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)。利用碳纖維、芳倫纖維等高強復(fù)合纖維材料，粘貼路橋梁體結(jié)構(gòu)中需要進行加固處理的部分，從而較好地增強路橋梁體結(jié)構(gòu)的荷載力[3]。

2.6 預(yù)應(yīng)力預(yù)制箱梁的施工

在施工過程中，抗拉力的決定性材料就是鋼絞線。所以在對鋼絞線進行選擇的同時，必須按照嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)進行，同時還需要讓專業(yè)的技術(shù)人員對選擇的鋼絞線的力學(xué)性能進行檢測，檢測合格之后才可以投入使用。在施工過程中對預(yù)應(yīng)力施工效率造成較大影響的是預(yù)應(yīng)力鋼筋，因此在選擇合作廠家的時候，必須對質(zhì)量進行嚴(yán)格的把控，為了讓施工的順利進行得到保障，在對預(yù)應(yīng)力的張拉設(shè)計過程中，應(yīng)該確保其標(biāo)定值與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)一致。

在預(yù)應(yīng)力箱梁鋼絞線張拉施工的過程中，要注重采用對稱張拉的方式，采用先上后下的方式進行張拉施工，確保兩端張拉的同步實現(xiàn)，避免構(gòu)件受到較強的偏心壓力的影響，并要對張拉伸長值進行及時、準(zhǔn)確的記錄和校核，待張拉施工穩(wěn)定之后再實施錨固操作，從而較好地增強鋼絞線的強度，提升預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的抗裂度和剛度，減少梁的豎向剪力和主拉應(yīng)力。另外，在預(yù)應(yīng)力箱梁鋼絞線的雨季施工中，要合理部署和安排管道壓漿預(yù)應(yīng)力，可以選取活塞式壓漿泵實施壓泵操作。由上可見，在路橋施工中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用要注意設(shè)計好預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，依據(jù)路橋施工標(biāo)準(zhǔn)和情況進行預(yù)應(yīng)力強度的測試和試驗，確保計算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠性，使之滿足路橋工程施工中所需的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)和要求。

3 預(yù)應(yīng)力的問題在實際路橋施工中的未來展望

由于我國預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)展較慢，相對于國外的先進技術(shù)，我們在這方面還有很多的缺陷。結(jié)合自身發(fā)展特點，我們將預(yù)應(yīng)力材料的發(fā)展作為首要工作，并將材料的高強度、質(zhì)量輕便、堅韌耐久作為主要方向，并加入更持久的應(yīng)力筋。在國外，美國、法國等發(fā)達國家使用先張預(yù)應(yīng)力混凝土這項技術(shù)，其優(yōu)勢是材料的質(zhì)量和耐久能力都十分強大，在施工時，減少灌漿中管道和錨具費用的產(chǎn)生，節(jié)約工程成本。在今后的發(fā)展中，要結(jié)合計算機的使用和控制，將更多施工工藝提高能效，并能夠控制整個工程，將項目中的多余部分合理化的消除，并減少人工對工程的影響。

4 結(jié)語

綜上所述，為了實現(xiàn)路橋工程質(zhì)量的進一步提高，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)具有相當(dāng)?shù)闹匾?。其能夠通過完善路橋施工技術(shù)、提高原有建材質(zhì)量、加入新型建筑材料等方式，實現(xiàn)整個路橋工程質(zhì)量的全面提升，具有相當(dāng)?shù)膽?zhàn)略性意義。故而施工人員也要不斷強化自身，以更好地應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，實現(xiàn)施工技術(shù)的革命，起到帶動工程質(zhì)量的作用，促進建筑工程行業(yè)的進一步發(fā)展。