摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，越來越多的預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用到路橋施工中。預(yù)應(yīng)力技術(shù)尤其是預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)具有高抗裂能力、高抗?jié)B性能以及高剛度、高強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，因此，不僅能有效的提高路橋施工工程的質(zhì)量，也能夠確保路橋工程的使用安全。本文介紹了路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的重要性、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋工程中的應(yīng)用狀況、存在的問題以及解決的方法，對預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用展開了全面的探討。

　　關(guān)鍵詞：路橋施工;預(yù)應(yīng)能力;應(yīng)用;存在問題

　　Abstract: This article describes the importance and the application of prestressed in road and bridge construction, as well as the problems and solutions; it has launched a comprehensive study of prestressing technology in road and bridge construction.

　　Key words: road and bridge construction; proactive capacity; application; problems

　　中圖分類號：U416文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：2095-2104(2012)03-0020-02

　　隨著我國交通行業(yè)的發(fā)展，道路橋梁工程的建設(shè)力度也在不斷地加大，預(yù)應(yīng)力技術(shù)作為道路橋梁工程建設(shè)過程中重要的施工技術(shù)之一，在帶路橋梁工程的施工中發(fā)揮著重要的作用。了解預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁工程中的應(yīng)用范圍，并根據(jù)預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用中存在的問題制定出相應(yīng)的解決方案，能夠明顯提高道路橋梁工程的施工質(zhì)量，確保道路橋梁工程的使用安全，對促進(jìn)我國交通行業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。

　　1 路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的重要性

　　預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用是路橋施工技術(shù)的一大飛躍，將預(yù)應(yīng)力技術(shù)引入到在路橋施工的過程中，可以有效的改善傳統(tǒng)施工方法中存在的問題，減少工程的病害、提高工程的質(zhì)量、延長工程的使用壽命、有效的促進(jìn)了我國道路橋梁工程的建設(shè)，確保了廣大人民的生命財產(chǎn)安全。同時，在道路橋梁的施工中經(jīng)常存在有地質(zhì)條件較為復(fù)雜的狀況，提高了道路橋梁工程的施工難度。此時，合理的運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，能夠有效的保證工程的質(zhì)量，維護(hù)工程的使用安全。但是，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路上橋施工的應(yīng)用過程中，也存在有一定的問題，降低了預(yù)應(yīng)力技術(shù)對工程質(zhì)量的提升程度，甚至?xí)a(chǎn)生降低工程質(zhì)量的現(xiàn)象。因此，分析預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工硬功過程中存在的問題，并提出合理的解決方案，對確保路橋施工的順利進(jìn)行，促進(jìn)我國交通行業(yè)的快速發(fā)展有著重要的意義。

　　2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋工程中的重要作用

　　2.1 提高構(gòu)件對內(nèi)應(yīng)力的承受能力

　　在路橋施工的過程中，存在有大量的承彎構(gòu)件，通常情況下，混凝土只要配比合理，強(qiáng)度適當(dāng)，便具有較強(qiáng)的承受橫縱荷載的能力，但是對于來自混凝土構(gòu)件側(cè)面荷載的承受能力則相對較弱，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫、發(fā)生形變的可能性大大提升，嚴(yán)重的影響了工程的使用安全。當(dāng)混凝土承受側(cè)面的壓力時，在混凝土內(nèi)部會產(chǎn)生較大的應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土的承受能力時，便會使混凝土產(chǎn)生裂縫，給工程的施工質(zhì)量帶來不利的影響。為了提高混凝土構(gòu)件內(nèi)應(yīng)力的承受能力，在路橋施工中通常會采用外貼碳纖維的方式來改善混凝土對側(cè)向壓力的耐受能力。而采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，對碳纖維貼片及混凝土構(gòu)件進(jìn)行處理，能夠有效的提高承彎構(gòu)件的剛度，減少構(gòu)建出現(xiàn)裂縫的可能性，延長構(gòu)件的使用壽命，對提高路橋工程的施工質(zhì)量有著積極的作用。

　　2.2 提高承重構(gòu)件的承載力

　　承重構(gòu)件是路橋工程施工的基礎(chǔ)，只有做好承重構(gòu)件的施工工作，才能夠?yàn)槿蘸蟮氖┕み^程打下良好的基礎(chǔ)，確保路橋施工的順利進(jìn)行。而路橋工程的上部構(gòu)造往往具有較大的重量，對下部承重構(gòu)件的強(qiáng)度有著較高的要求，單純的采用碳纖維貼片等方法，無法有效的滿足工程建設(shè)的需要。采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)對承重構(gòu)件進(jìn)行處理，可以使構(gòu)件內(nèi)部受壓的部分產(chǎn)生拉應(yīng)力，同時受拉的部分產(chǎn)生壓應(yīng)力，減小構(gòu)件的拉應(yīng)變與壓應(yīng)變，有效的提高構(gòu)件，尤其是薄弱構(gòu)件的應(yīng)變增量，提升承重構(gòu)件的整體強(qiáng)度，對提高路橋工程的施工質(zhì)量起到了良好的促進(jìn)作用。

　　2.3延長橋面的使用壽命

　　路橋工程橋面的施工質(zhì)量是保證路橋工程運(yùn)行安全的基礎(chǔ)，通常，在路橋工程的施工當(dāng)中，橋面均是經(jīng)過預(yù)先構(gòu)筑，吊裝拼接而成，橋面不同部分均有著一定的面積與體積，在重力作用下，橋面內(nèi)部會產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，一旦應(yīng)力超過了橋面承受的的極限，便會使橋面產(chǎn)生裂縫，縮短橋面的使用壽命，影響路橋工程的使用安全。因此，在路橋工程橋面的構(gòu)筑過程中引入預(yù)應(yīng)力技術(shù)，可以有效的改善橋面的剛度與強(qiáng)度，提高橋面的承載力和抗形變能力，降低橋面發(fā)生病害的可能性，保證路橋工程的施工質(zhì)量。同時，采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)對路橋工程的橋面進(jìn)行處理，還能夠起到降低橋面的厚度、延長橋面的長度、減少橋面接縫數(shù)量、提高橋面耐久性以及減少鋼筋用量的作用，全面的促進(jìn)了路橋工程施工的順利進(jìn)行，并在保證路橋工程施工質(zhì)量的前提下，有效的控制了工程的造價、延長路工程的使用壽命、降低了路面的維護(hù)成本，對我國交通行業(yè)的發(fā)展起到了積極的推動作用。

　　3預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁工程施工中的應(yīng)用領(lǐng)域

　　3.1多跨連續(xù)梁施工中的應(yīng)用

　　從結(jié)構(gòu)層面上來看，多跨連續(xù)梁又分為正彎矩區(qū)和負(fù)彎矩區(qū)兩種形式。

　　通常來講，跨中的為正彎矩，存在支座的為負(fù)彎矩。當(dāng)多跨連續(xù)梁的抗剪承載能力和抗彎承載能力難以滿足施工要求時，就必須應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)來做加固處理。

　　3.2受彎構(gòu)件施工中的應(yīng)用

　　碳纖維的強(qiáng)度是比較高的，其施工的程度亦比較簡單。正因?yàn)槿绱耍瑧?yīng)用碳纖維片材來對受彎構(gòu)件加固問題進(jìn)行解決就成普遍采用的一種方式。但因在加固受彎構(gòu)件之前，結(jié)構(gòu)混凝土就已經(jīng)具有初始的拉應(yīng)變和壓應(yīng)變了。故受壓區(qū)內(nèi)混凝土的壓應(yīng)變一旦達(dá)到混凝土極限壓應(yīng)變時，受彎構(gòu)件也就達(dá)到了其極限承載能力。

　　3.3 加工施工中的應(yīng)用

　　通常來講，加固公路橋梁時都是通過應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，來補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件和改善結(jié)構(gòu)性能，進(jìn)一步提高或恢復(fù)公路橋梁承載能力的，從而延長公路強(qiáng)烈使用年限，滿足當(dāng)前對于交通運(yùn)輸?shù)囊蟆?/p>

　　4 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁工程施工中的應(yīng)用流程

　　4.1 選擇預(yù)應(yīng)力鋼絞線

　　當(dāng)前，國內(nèi)外普遍使用的預(yù)應(yīng)力鋼材包括低松弛鋼絞線、普通預(yù)應(yīng)力鋼絞線、低松弛預(yù)應(yīng)力壩絲、矯直回火預(yù)應(yīng)力鋼絲、冷拉預(yù)應(yīng)力鋼絲、預(yù)應(yīng)力鋼筋等。其中，低松弛鋼絞線作為最新一代的預(yù)應(yīng)力鋼材，因其具有經(jīng)濟(jì)、高效、施工便捷、構(gòu)件美觀輕薄等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在國際重要建筑工程中被大量使用，如高速、高架公路，高層大跨度房屋、大型橋梁核電站等。預(yù)應(yīng)力鋼絞線的使用可節(jié)省鋼材至少在三分之一以上，其社會效益和經(jīng)濟(jì)效益都十分突出。在選擇預(yù)應(yīng)力鋼絞線時主要從以下幾個方面進(jìn)行考慮：鋼絞線性能參數(shù)，包括表面狀態(tài)、何參數(shù)、斷裂荷載、松散性、伸長率、屈服荷載、松弛等;鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)，包括延伸率、松弛型、尺寸公差、破斷荷載、品種規(guī)格等。

　　4.2 選擇預(yù)應(yīng)力錨具

　　錨具的使用主要分為機(jī)械錨固與摩阻錨固兩種。機(jī)械錨固類是通過機(jī)械加工形式，在預(yù)應(yīng)力鑰材端部形成一個同錨釘工作條件相適應(yīng)的高強(qiáng)鋼絲或高粗度鋼筋。其特點(diǎn)是連接方便且應(yīng)力損失較小，在未灌漿之前，就可通過重復(fù)放松或緊扣來對預(yù)應(yīng)力進(jìn)行調(diào)整。而阻摩錨固類則是通過對契形錨具的應(yīng)用，來講預(yù)應(yīng)力鋼材形成錨旋。這類錨具具有較多的種類和較廣的應(yīng)用范圍，具有穿索方便、噸位較大、變化較多的特點(diǎn)，其不足之處就是不方便的重復(fù)連接或張拉，且有較大的預(yù)應(yīng)力損失。

　　4.3 設(shè)計預(yù)應(yīng)力體系

　　通常采用XYM 和 OVM 體系來對預(yù)應(yīng)力體系進(jìn)行設(shè)計。這一體系的頂板縱向鋼束均采用平豎彎曲結(jié)合在一起的空間曲線，在腹板頂部承托上進(jìn)行集中的錨固，且低板鋼束應(yīng)同近齒板處錨固盡可能地靠近。這一布束主要具有以下方面的特點(diǎn)：第一，保證了最大力臂的預(yù)應(yīng)力，使力學(xué)效應(yīng)得到較大限度的發(fā)揮。且因布束同腹板接近，故預(yù)應(yīng)力在全截面上以較短傳力路線進(jìn)行分布;第二，頂板束錨定于承托上，不需要進(jìn)行復(fù)雜齒板構(gòu)造的設(shè)置，就能夠完全通過受力需要來控制設(shè)計箱梁尺寸;第三，在平面上，頂、底板鋼束依據(jù)同樣的 S 型固定在設(shè)計位置上，使得集中錨固點(diǎn)所產(chǎn)生的橫向力加以消除。

　　5 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工應(yīng)用中存在的問題及解決的措施

　　5.1 波紋管的堵塞問題

　　在預(yù)應(yīng)力技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，常常會出現(xiàn)混凝土澆筑后期波紋管的堵塞問題，一旦波紋管發(fā)生堵塞，便會導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿束難以通過預(yù)計位置，或令鋼絞線的型變量與計算產(chǎn)生較大的誤差，降低了預(yù)應(yīng)力混凝土的施工質(zhì)量，使預(yù)應(yīng)力技術(shù)的效果大打折扣。導(dǎo)致波紋管堵塞的原因主要包括波紋管安裝不規(guī)范、套管接頭松脫、波紋管破裂造成混凝土倒灌以及施工人員的操作失誤等。想要有效的預(yù)防波紋管堵塞的現(xiàn)象，就要加強(qiáng)施工過程中材料采購環(huán)節(jié)的控制力度，確保建筑材料的數(shù)量充足、質(zhì)量合格，同時重視施工人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)，確保施工人員能夠嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，減少人為失誤發(fā)生的可能性。而一旦發(fā)生波紋管堵塞的問題，應(yīng)當(dāng)及時根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋的坐標(biāo)，確定堵塞的位置，在遠(yuǎn)離主筋的位置使用沖擊鉆緩慢開孔，待波紋管內(nèi)的雜物清除干凈后，使用高一等級的微膨脹混凝土進(jìn)行封孔，保證施工過程的順利進(jìn)行。

　　5.2 構(gòu)件處理前出現(xiàn)裂縫

　　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂隙是難以避免的，而采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)處理的構(gòu)件，則應(yīng)盡量避免裂隙的出現(xiàn)。張拉前出現(xiàn)裂隙是由于干縮與溫差造成的。裂縫常在表面處，寬度較細(xì)、分布不均，梁板類構(gòu)件多沿短方向分布，常產(chǎn)生在箍筋位置、構(gòu)件頂面、構(gòu)件側(cè)面，溫度裂縫有表面、深進(jìn)和貫穿的，走向無一定規(guī)律。梁板式構(gòu)件裂縫多平行于短邊，深進(jìn)和貫穿的裂縫一般與短邊方向平行，裂縫沿構(gòu)件全長分段出現(xiàn)。想要預(yù)防混凝土表面的溫度裂縫，應(yīng)嚴(yán)格控制構(gòu)件內(nèi)外的溫差。夏季施工時，優(yōu)先使用低水化熱水泥，而在低溫時預(yù)制構(gòu)件應(yīng)采取保溫措施，對空心板等薄壁構(gòu)件適當(dāng)延長拆模時間。預(yù)制構(gòu)件和臺座之間應(yīng)涂刷有效隔離劑以預(yù)防粘接，使構(gòu)件不受底模熱脹冷縮的作用。在混凝土澆筑前的施工作業(yè)中應(yīng)注意保護(hù)隔離劑，對于用長線法生產(chǎn)先張構(gòu)件應(yīng)及時放松應(yīng)力筋，以減少約束作用。

　　5.3錨具尺寸減小而影響錨具質(zhì)量的問題

　　隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，盡管鋼材價格在上漲而錨具的價格逐年下滑。從某種程度上來說，使生產(chǎn)廠家無利潤空間，政府又沒有保護(hù)措施，其后果只能是偷工減料。目前很多廠家將夾片長度減為38～40mm，錨環(huán)厚度、直徑和孔距的減小，使錨具質(zhì)量得不到保證。錨具的所有幾何尺寸都是經(jīng)過嚴(yán)格計算和無數(shù)次試驗(yàn)確定的，無任何科學(xué)依據(jù)，不可隨意更改尺寸，否則會影響錨固性能。國、內(nèi)外專家研究發(fā)現(xiàn)，夾片對高強(qiáng)度鋼絞線的夾持長度對錨具的錨固性能影響很大，夾持長度過小，會引起鋼絞線滑移錨不住;因此對夾片長度應(yīng)嚴(yán)格控制，一般不宜小于50mm。錨板尺寸和厚度過小，會影響錨具的承載力，因此隨意地減小錨具尺寸后果將非常嚴(yán)重。

　　總之，在路橋施工的過程中引入預(yù)應(yīng)力技術(shù)，能夠有效的改善路橋工程中存在的多種問題，提高路橋工程的質(zhì)量，延長路橋工程的使用壽命，對促進(jìn)我國交通行業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。

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