道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的問題研究

李波

中國電建集團(tuán)北京勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司

道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的問題研究

李波

中國電建集團(tuán)北京勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司

與傳統(tǒng)的道路橋梁施工技術(shù)相比，預(yù)應(yīng)力可提高施工材料科學(xué)、合理的使用水平，降低混凝土結(jié)構(gòu)梁在豎向上的剪力及結(jié)構(gòu)所承受的主拉應(yīng)力，且預(yù)應(yīng)力技術(shù)安裝簡單，可提高施工效率，因此在道路橋梁施工過程中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛。但是受施工人員、施工技術(shù)等因素的影響，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用還存在一定問題。討論道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的問題，并采取有效的解決策略，可進(jìn)一步提高工程施工質(zhì)量。

道路橋梁；預(yù)應(yīng)力；問題分析

盡管預(yù)應(yīng)力技術(shù)具有良好的技術(shù)性能及優(yōu)勢(shì)，在道路橋梁工程中的應(yīng)用也越來越廣泛，但是仍然有一定不足，每年由于預(yù)應(yīng)力技術(shù)問題發(fā)生的橋梁事故也屢見不鮮，因此，提高公路橋梁預(yù)應(yīng)力的施工質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁工程中的具體應(yīng)用

具體而言，在道路橋梁工程中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的具體應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面：

（一）應(yīng)用于道路橋梁受彎構(gòu)件中

預(yù)應(yīng)力在道路橋梁施工中的作用十分突出，而預(yù)應(yīng)力技術(shù)中碳纖維又是關(guān)鍵性作用的因素，碳纖維強(qiáng)度高，可增強(qiáng)加工施工構(gòu)件的受彎能力。如在加固前構(gòu)件內(nèi)力已經(jīng)完全準(zhǔn)備好，受彎構(gòu)件的應(yīng)力會(huì)大于碳纖維的應(yīng)力，此時(shí)碳纖維就起不到應(yīng)用的加固作用；反之如果加固前構(gòu)件內(nèi)力未完全準(zhǔn)備好，則碳纖維的作用會(huì)充分發(fā)揮出來。因此在道路橋梁施工過程中檢測(cè)混凝土構(gòu)件預(yù)應(yīng)力，可以大大提高碳纖維的應(yīng)力參數(shù)，保證構(gòu)件應(yīng)力低于碳纖維應(yīng)力，充分發(fā)揮碳纖維高強(qiáng)度的作用。

（二）應(yīng)用于多跨連續(xù)梁中

在道路橋梁施工中混凝土多跨連續(xù)梁構(gòu)件的應(yīng)用十分普遍，其分為正彎矩和負(fù)彎矩，道路橋梁中支座部分為負(fù)彎矩，跨中部位屬正彎矩，混凝土多跨連續(xù)梁構(gòu)件的主要作用是提高橋梁的安全性。道路橋梁施工中，分階段懸壁對(duì)稱施工、結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換、跨中合龍、結(jié)構(gòu)整聯(lián)等均是橋梁施工常用的方法，而這些施工方法對(duì)構(gòu)件的抗剪承載能力、抗彎承載能力要求很高。

（三）應(yīng)用于道路橋梁加固中

道路橋梁加固施工十分復(fù)雜，大多時(shí)候需要轉(zhuǎn)變道路橋梁的結(jié)構(gòu)性能，或加大橋梁構(gòu)件的強(qiáng)度，才能夠提高橋梁的承載能力，提高道路加固的效果。而在橋梁加固過程中，常用的兩種方法包括改變構(gòu)件預(yù)應(yīng)力及應(yīng)用體外預(yù)應(yīng)力加固。其中改變構(gòu)件預(yù)應(yīng)力的方法是通過不斷強(qiáng)化構(gòu)件預(yù)應(yīng)力來提高構(gòu)件的承載力；而體外預(yù)應(yīng)力加固則屬于一種后張預(yù)應(yīng)力，屬于無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的范疇，這種方法可以張拉混凝土截面外的橋梁預(yù)應(yīng)力筋，還可通過體外筋前段及轉(zhuǎn)向促使預(yù)應(yīng)力傳遞給混凝土結(jié)構(gòu)，降低橋梁自重，提高橋梁的承載能力。

二、預(yù)應(yīng)力技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

預(yù)應(yīng)力技術(shù)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先提高橋梁的耐久性。橋梁工程在使用過程中處于水、堿、鹽等腐蝕性強(qiáng)的自然環(huán)境中，橋梁使用周期長，需要保證橋梁建設(shè)材料具有良好的抗?jié)B性與抗裂性，才能充分保證橋梁的施工質(zhì)量及使用壽命，而預(yù)應(yīng)力構(gòu)件可以大大提高橋梁的耐久性。其次，增強(qiáng)橋梁的使用功能。橋梁中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以減少結(jié)構(gòu)截面、降低橋梁的高度，并且可減少建筑材料的使用量，大大提高了橋梁的應(yīng)用功能，從而提高工程的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。最后，優(yōu)化橋梁的受力能力。在橋梁工程設(shè)計(jì)施工過程中，要充分考慮施工條件、使用功能、外面設(shè)計(jì)及城市規(guī)劃等，設(shè)計(jì)人員必須全面分析建筑結(jié)構(gòu)受力等諸多問題，以提高橋梁的應(yīng)用壽命及承受能力，而應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以提高橋梁的受力能力，擴(kuò)大了設(shè)計(jì)允許范圍，以提高橋梁的建設(shè)質(zhì)量。

三、橋梁預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用存在的問題及解決對(duì)策

盡管預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用具有諸多優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際的橋梁工程中還存在一些問題，只有分析問題才能提高解決策略的針對(duì)性：

（一）張拉時(shí)間的問題及對(duì)策

道路橋梁施工中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)時(shí)，通常需要用到早強(qiáng)劑以達(dá)到提高混凝土預(yù)應(yīng)力強(qiáng)度的目的，但是混凝土澆筑完成后需要進(jìn)張拉處理才能達(dá)到強(qiáng)度要求。而在實(shí)際施工過程中，混凝土生長速度與混凝土模量生長速度往往無法保持一致，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部發(fā)生膨脹，導(dǎo)致橋梁構(gòu)件出現(xiàn)裂縫，影響到橋梁工程的質(zhì)量。并且在檢測(cè)過程中如果檢測(cè)對(duì)象為早期成型的混凝土，則會(huì)影響到實(shí)際混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)結(jié)果，導(dǎo)致構(gòu)件強(qiáng)度無法得到有效控制。針對(duì)這一問題，要求在應(yīng)用早強(qiáng)劑時(shí)嚴(yán)格按照道路橋梁強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，澆筑混凝土后要合理控制張拉時(shí)間，在保證構(gòu)件混凝土強(qiáng)度的前提下避免出現(xiàn)施工裂縫。此外，檢測(cè)混凝土?xí)r要盡量選擇合理的試樣，保證試驗(yàn)過程與施工過程的同步性，合理控制混凝土的強(qiáng)度。

（二）張力控制問題及對(duì)策

其實(shí)從預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁應(yīng)用以來，目前尚未形成一個(gè)明確的施工規(guī)范，施工過程中張拉預(yù)應(yīng)力時(shí)無法參考現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致張力控制不到位的問題，對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。尤其是一些施工人員缺乏工作經(jīng)驗(yàn)，預(yù)應(yīng)力張拉更是存在忽高忽低的現(xiàn)象，張拉時(shí)各束拉力控制效果差，預(yù)應(yīng)力張拉不均勻?qū)е率┕ふ`差加大。針對(duì)這種情況要盡快建立一個(gè)健全的、針對(duì)預(yù)應(yīng)力的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，施工人員要加強(qiáng)施工經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，不斷提升自身的專業(yè)素質(zhì)與綜合素質(zhì)，保證預(yù)應(yīng)力張拉適中，力度均勻，以保證施工質(zhì)量。

（三）鋼筋管道堵塞問題及對(duì)策

鋼筋管道發(fā)生堵塞會(huì)對(duì)預(yù)應(yīng)力張拉的施工效果產(chǎn)生嚴(yán)重影響，并且會(huì)影響到鋼筋的實(shí)際拉長值，導(dǎo)致理論設(shè)計(jì)值與實(shí)際工程數(shù)據(jù)產(chǎn)生偏差。鋼筋管道堵塞的主要原因在于施工人員專業(yè)能力差，缺乏施工經(jīng)驗(yàn)，未熟練掌握相關(guān)技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等，且混凝土澆筑中防護(hù)措施不到位，最終導(dǎo)致鋼筋管道堵塞。針對(duì)這個(gè)問題，仍然需要建立完善的預(yù)應(yīng)力技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)施工人員的專業(yè)培訓(xùn)，增強(qiáng)其遵循施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的意識(shí)，提高預(yù)應(yīng)力張拉施工的有效性；此外，還可通過對(duì)鋼筋管道內(nèi)部進(jìn)行精確定位來解決鋼筋管道堵塞問題。

總之，隨著我國道路橋梁工程的不斷增加，我國預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁之中的實(shí)際應(yīng)用得到極大的發(fā)展，使得預(yù)應(yīng)力技術(shù)取得非常大的進(jìn)步。但是在其中仍然面臨著許多的問題和難點(diǎn)，需要在實(shí)際應(yīng)用中不斷的去研究和解決這些問題。與此同時(shí)，應(yīng)當(dāng)注重引進(jìn)國外先進(jìn)的道路橋梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，使得我國的道路橋梁中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)能夠越來越成熟。

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