公路橋梁工程施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用思考

葉宏衛(wèi)

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，公路橋梁的施工規(guī)模越來越大，而交通行業(yè)的發(fā)展也給公路橋梁施工質(zhì)量提出了比之以往更高的要求，為了保障公路橋梁施工質(zhì)量，需要積極應(yīng)用各類現(xiàn)代化施工技術(shù)，提升橋梁施工的合理性與科學(xué)性。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁中的應(yīng)用有效提升了橋梁施工質(zhì)量，降低裂縫發(fā)生率，本文就針對公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行深入的分析。

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

1預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)及其優(yōu)點(diǎn)概述

預(yù)應(yīng)力是指在橋梁施工中的構(gòu)件受到荷載之前，在構(gòu)件上施加一個(gè)與荷載力方向相反的力。站在力學(xué)角度上分析，通過作用一個(gè)相反方向力，可以進(jìn)一步消除荷載力給構(gòu)件帶來的壓力，以提高構(gòu)件的抗壓、抗裂能力，還能延長構(gòu)件使用壽命。另外，在一些橋梁施工中的關(guān)鍵部位上，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力可以增加構(gòu)件強(qiáng)度和剛度，改善施工過程中的彈性形變等。

1.1能夠保證構(gòu)建性能的穩(wěn)定性

預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在受彎、受拉構(gòu)件當(dāng)中的應(yīng)用，能夠很大限度的保證構(gòu)件性能的穩(wěn)定性。其主要的一個(gè)原因在于，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用，能夠增加構(gòu)件與構(gòu)件之間的拉力，就能夠避免在公路橋梁建設(shè)施工中混凝土出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，盡管混凝土出現(xiàn)裂縫，由于構(gòu)件與構(gòu)件之間存在著一定的拉力，這樣就會使混凝土所受的損傷減小。同時(shí)，如果在混凝土構(gòu)件中施加適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力，也能夠一定程度上減小混凝土所承載的負(fù)荷，并且在減小荷載之后將原有的混凝土裂縫進(jìn)行愈合，也能夠緩解混凝土中的鋼筋疲勞程度，增加構(gòu)件的抗疲勞程度，提高構(gòu)件的工作效率。

1.2調(diào)整公路橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力

如果在公路橋梁建設(shè)中的跨度比較大，那么應(yīng)有預(yù)應(yīng)力技術(shù)就能夠有效的保證工程建設(shè)的整體質(zhì)量，使公路橋梁建設(shè)的結(jié)構(gòu)內(nèi)力得到一定的調(diào)整，有效的提高公路橋梁建設(shè)的穩(wěn)定性。

1.3緩解橋梁結(jié)構(gòu)的自重量

公路橋梁建設(shè)施工中，預(yù)應(yīng)力的使用能夠一定程度上緩解橋梁結(jié)構(gòu)的自重量。由于預(yù)應(yīng)力的使用需要有較高質(zhì)量的材料作為輔助，在施工中所使用的混凝土都是高粘性的，施工的鋼筋也是高強(qiáng)度的，不但能夠保證施工的質(zhì)量，還能夠減少材料數(shù)量，從而使公路橋梁自身結(jié)構(gòu)的重量一定程度上減小，并且也提高了鋼筋材料的利用效率。從經(jīng)濟(jì)的角度去看預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用，預(yù)應(yīng)力的有效應(yīng)用能夠有效的降低工程單位的成本投入，提高工程單位的經(jīng)濟(jì)收益。

2公路橋梁工程施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

2.1在公路橋梁加固中的應(yīng)用

如果公路橋梁施工中橋梁建構(gòu)或構(gòu)件受到損傷，就不能保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全，也不能滿足橋梁建設(shè)的正常需要，這時(shí)就需要對公路橋梁進(jìn)行加固處理。通常，加固處理所采取的措施是通過改變公路橋梁的結(jié)構(gòu)性能從而加大構(gòu)件強(qiáng)度。而現(xiàn)在可以通過在建筑構(gòu)件上運(yùn)用預(yù)應(yīng)力，不斷加強(qiáng)建筑構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力，進(jìn)而加大建筑構(gòu)件的拉力。此外，構(gòu)件外的預(yù)應(yīng)力應(yīng)用也屬于無黏結(jié)式預(yù)應(yīng)力，主要是采用一些強(qiáng)度較高的鋼筋在被加固的構(gòu)件外增加一個(gè)拉桿，通過加固拉桿改善構(gòu)件的受力情況，不僅能提高構(gòu)件的抗壓能力，還能加固構(gòu)件，對構(gòu)件的抗裂能力也有很大的提升作用。預(yù)應(yīng)力也能減少橋梁的自重，還能提高公路橋梁的抗壓能力與承載力，延遲橋梁建筑材料的使用壽命，減少橋梁建設(shè)的成本損失。

2.2在多跨連續(xù)橋梁中的應(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。一般混凝土結(jié)構(gòu)的受剪能力和抗拉性能都比較差，不能滿足大型橋梁工程的質(zhì)量要求，因此，對于這種多跨橋梁的施工過程中，可以采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)來對混凝土進(jìn)行加固處理，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。

2.3在鋼筋混凝土架構(gòu)中的應(yīng)用

鋼筋混凝土施工是公路橋梁施工中非常關(guān)鍵的一項(xiàng)施工內(nèi)容，然而在實(shí)際施工中，混凝土裂縫卻是很難防范的施工病害。裂縫的產(chǎn)生往往會使公路橋梁出現(xiàn)質(zhì)量等方面的通病，尤其是在一些施工地理復(fù)雜、橋梁跨度大的橋梁施工項(xiàng)目中，裂縫的產(chǎn)生頻率往往較高。在當(dāng)前的施工技術(shù)下，為了有效預(yù)防混凝土裂縫的產(chǎn)生，可以通過施工預(yù)應(yīng)力技術(shù)來有效避免施工過程出現(xiàn)的裂縫情況，以達(dá)到良好的預(yù)防效果。預(yù)應(yīng)力用于橋梁工程的鋼筋混凝土施工，其技術(shù)要點(diǎn)在于完成相關(guān)構(gòu)件前，通過向受拉區(qū)的混凝土施加一定程度的壓力，使得混凝土的受拉始終保持在相應(yīng)的區(qū)域范圍，之后再受拉的區(qū)域范圍內(nèi)進(jìn)行鋼筋的張拉操作，幫助鋼筋混凝土抵消來自外部施加的預(yù)應(yīng)力，使鋼筋混凝土的整體性能大大提升，有效限制混凝土的拉長，減少以及延緩混凝土裂縫的產(chǎn)生。

2.4受彎構(gòu)件中的應(yīng)用

在公路橋梁結(jié)構(gòu)中，彎曲部位最容易出現(xiàn)裂縫或者斷裂的情況。為了有效解決這個(gè)問題，可以將預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于該彎曲部位的構(gòu)件之中。在通常情況下，我們可以將橋梁彎曲部位的構(gòu)件簡稱為受彎構(gòu)件。受彎構(gòu)件之所以容易出現(xiàn)各種質(zhì)量問題，使該構(gòu)件經(jīng)常承受巨大的應(yīng)力，而這種應(yīng)力往往超出構(gòu)件所能承受的受力范圍。在這種經(jīng)常超載荷運(yùn)行的情況下，構(gòu)件極易發(fā)生變形。但是將預(yù)應(yīng)力應(yīng)用于受彎構(gòu)件之中，即在將高強(qiáng)度的碳纖維整合到受彎構(gòu)件之中后，由于碳纖維的強(qiáng)拉應(yīng)力的作用，受彎構(gòu)件的可承受應(yīng)力大大增強(qiáng)，從而極大地降低了該構(gòu)件被損壞的概率，保證整體工程施工質(zhì)量。

3公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用工藝

（1）下料處理。在工程張拉施工結(jié)束之前，需要對錨墊板和鋼管進(jìn)行澆灌，將其形成牢固的粘結(jié)段，從而使預(yù)應(yīng)力鋼筋得以固定。在下料前施工人員應(yīng)先把控好粘結(jié)段的長度以及位置，避免在施工中發(fā)生粘結(jié)段錯位的情況，并且對粘結(jié)段的鋼絞線進(jìn)行清理。另外，在進(jìn)行鋼絞線穿束時(shí)應(yīng)對其重力以及張拉對其的影響進(jìn)行充分的考慮。（2）穿索工藝。預(yù)應(yīng)力筋的穿梭工藝在預(yù)應(yīng)力技術(shù)中是很重要很關(guān)鍵的一個(gè)過程。由于預(yù)應(yīng)力筋的長度一般在100m左右，并且在預(yù)應(yīng)力穿梭的時(shí)候，中間要遇到多個(gè)跨中轉(zhuǎn)向裝置和導(dǎo)向槽，這樣就增加了穿梭施工的難度，所以施工人員在預(yù)應(yīng)力筋穿梭的時(shí)候，大多采用單根預(yù)應(yīng)力筋穿梭的方法。并且在穿梭時(shí)應(yīng)特別注意在全橋長的范圍內(nèi)每根鋼絲線之間不能相互纏繞，否則就會達(dá)不到相應(yīng)的要求，預(yù)應(yīng)力也不能夠達(dá)到設(shè)計(jì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)值。所以在實(shí)際預(yù)應(yīng)力穿梭施工過程前，都預(yù)先將鋼絲線、密封蓋和錨板孔按一定順序編上號碼，防止發(fā)生錯亂，然后再單根穿梭預(yù)應(yīng)力筋。（3）壓漿工藝。在預(yù)應(yīng)力施工過程中，通常都會采用局部粘連的方法使鎖錨橫梁得以固定。由于壓漿施工的質(zhì)量直接影響著粘結(jié)力的強(qiáng)度，所以在公路橋梁施工中應(yīng)保證壓漿施工的質(zhì)量，保證壓漿的穩(wěn)定、均勻以及密實(shí)度，為預(yù)應(yīng)力施工提供良好的條件。

4路橋施工中預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量控制

4.1預(yù)應(yīng)力材料的質(zhì)量控制

選擇預(yù)應(yīng)力材料時(shí)，必須按照設(shè)計(jì)的要求來選擇適合并且保證質(zhì)量的預(yù)應(yīng)力材料。選擇預(yù)應(yīng)力材料還要有材料質(zhì)量報(bào)告，從而保證材料的合格性。采購人員在完成對預(yù)應(yīng)力材料的采購后，要對其進(jìn)行強(qiáng)度、剛度以及嚴(yán)密性的檢驗(yàn)，從而確保每項(xiàng)功能都是合格的。相關(guān)人員在保管預(yù)應(yīng)力材料時(shí)，一定要格外注意材料的合理安置，盡量避免預(yù)應(yīng)力材料出現(xiàn)外部損傷。

4.2預(yù)應(yīng)力管道堵塞的控制

在管道安裝時(shí)細(xì)心操作，避免變形、破損等硬傷。管道接口用兩層密封膠帶包裹，同時(shí)對管道全線仔細(xì)檢查，有破損處如不能更換也采用密封膠帶纏緊的辦法處理。預(yù)應(yīng)力筋布設(shè)選擇與鋼筋綁扎相互影響最小的時(shí)機(jī)進(jìn)行，管道布設(shè)好后嚴(yán)禁在附近進(jìn)行電焊作業(yè)，以防損傷。澆筑時(shí)注意保護(hù)。還可以在管道內(nèi)內(nèi)襯硬質(zhì)塑膠管，在混凝土終凝時(shí)間段內(nèi)來回抽動，也可以較好地防止管道堵塞。如果已經(jīng)發(fā)生堵塞，可以通過預(yù)應(yīng)力筋曲線的坐標(biāo)來找出堵管的實(shí)際位置，并且用沖擊鉆在遠(yuǎn)離主筋的部位進(jìn)行開孔，有效清除波紋管里殘留的水泥漿，以保證預(yù)應(yīng)力筋能夠順利的通過波紋管在管中進(jìn)行自由伸縮。

4.3壓漿質(zhì)量控制

混凝土的振搗完成之后，接下來的壓漿工作也同樣重要，壓漿過程中，一定不能加水，否則會導(dǎo)致混凝土的流動，應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)規(guī)范要求控制外加劑、水泥以及漿水的用量。壓漿之前，須保證預(yù)應(yīng)力管道處無其余雜物。

5結(jié)語

綜上所述，預(yù)應(yīng)力技術(shù)已經(jīng)在公路橋梁建設(shè)中被廣泛的使用，這大大的保障了公路橋梁建設(shè)的整體質(zhì)量，為公路橋梁建設(shè)提供了一定的技術(shù)性的保障。只有明確其操作流程、施工工藝，抓好每一道工序，嚴(yán)格控制每一次施工質(zhì)量，這樣才能推進(jìn)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，推動我國的現(xiàn)代化建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用[J].程銳.黑龍江交通科技.2017（02）.

（作者單位：天津鑫路橋建設(shè)工程有限公司）