淺談?lì)A(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用

1、淺談?lì)A(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用摘要： 在路橋工程建設(shè)中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)以其具有良好的抗裂能力、高抗?jié)B性以及具有高剛度、高強(qiáng)度等特點(diǎn)而得以廣泛的運(yùn)用，在現(xiàn)代路橋工程建設(shè)中占有重要的地位,對(duì)我國(guó)的路橋工程的使用期限以及承載力等具有重要的意義。關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力技術(shù)， 路橋施工， 應(yīng)用近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速增長(zhǎng)，國(guó)家在公路建設(shè)方面的投資力度不斷加大，尤其是高等級(jí)公路的投資建設(shè)方面，大量的公路橋梁不斷興建。在路橋施工中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)就是指在混凝土工程里通過(guò)使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，讓混凝土構(gòu)建產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力將外荷載引起的拉應(yīng)力減小或者消除，也就是利用混凝土產(chǎn)生較高強(qiáng)度的抗壓能力來(lái)彌補(bǔ)其在抗拉

2、強(qiáng)度上的缺陷和不足，以延遲混凝土受拉區(qū)的開(kāi)裂，避免工程質(zhì)量受其影響。在實(shí)際施工中，我們應(yīng)當(dāng)注意按照規(guī)范施工，采用合適的張拉工藝，保證孔道和錨具的質(zhì)量，避免工程出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的完善和改進(jìn)工作，提高我國(guó)預(yù)應(yīng)力路橋建設(shè)水平。 1.預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中應(yīng)用的必要性 路橋工程建設(shè)中一般采用強(qiáng)度比較高的鋼材和混凝土，這樣組合出來(lái)的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件才會(huì)具有較強(qiáng)的抗拉裂能力，良好的抗?jié)B性，同時(shí)也具備了剛度大，強(qiáng)度高抗疲勞性更好的特點(diǎn)，在一定程度上節(jié)省了鋼材和混凝土，將結(jié)構(gòu)截面尺寸減小，結(jié)構(gòu)自重降低，達(dá)到防止開(kāi)裂和減少撓度。在路橋工程中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以讓路橋工程在經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上達(dá)到更美觀

3、和輕巧的目標(biāo)，同時(shí)，對(duì)其使用壽命也有很好的增強(qiáng)效果。預(yù)應(yīng)力橋梁施工工藝可以有效的節(jié)省材料、提高橋梁安全系數(shù)、提高橋梁力學(xué)性能、增加行車(chē)舒適度，從而在公路橋梁施工中被廣泛使用。 2.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 2.1 多跨連續(xù)梁施工中的應(yīng)用 從結(jié)構(gòu)層面上來(lái)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(lái)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(shí)，就必須應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)來(lái)做加固處理。 2.2 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(jiǎn)單。正因?yàn)槿绱?，?yīng)用碳纖維片材來(lái)對(duì)受彎構(gòu)件加固問(wèn)題進(jìn)行解決就成普遍采

4、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(shí)，受彎構(gòu)件也就達(dá)到了其極限承載能力。 2.3 加工施工中的應(yīng)用 通常來(lái)講,加固公路橋梁時(shí)都是通過(guò)應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù),來(lái)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(zhǎng)公路強(qiáng)烈使用年限，滿足當(dāng)前對(duì)于交通運(yùn)輸?shù)囊蟆?3.預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋工程施工中的應(yīng)用 3.1 選擇預(yù)應(yīng)力鋼絞線 就國(guó)內(nèi)目前在預(yù)應(yīng)力中使用的鋼材一般都有預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通預(yù)應(yīng)力鋼絞線、矯直回火預(yù)應(yīng)力鋼絲以及低松弛鋼絞線幾種類(lèi)型。低松弛鋼絞線作為新一代的預(yù)應(yīng)力鋼材因其具有實(shí)用、經(jīng)濟(jì)高效、便于

5、施工以及在使用過(guò)程中可以讓建筑構(gòu)件達(dá)到美觀輕薄的特點(diǎn)而大量使用，特別是在一些重要的工程上，其使用程度更是廣泛，比如說(shuō)，核電站，高層大跨度建筑物、高速公路、高架公路以及大型橋梁等等。而預(yù)應(yīng)力鋼絞線的使用可以有效的節(jié)省鋼材，其顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是其他類(lèi)型的鋼材所不能比擬的。在預(yù)應(yīng)力鋼材的適應(yīng)選擇上應(yīng)該注重以下幾個(gè)方面：鋼絞線的幾何參數(shù)、表面狀態(tài)、其松散程度、斷裂荷載度以及伸長(zhǎng)率的參數(shù)等，鋼絞線的標(biāo)準(zhǔn)選擇上應(yīng)該注意鋼材的品種規(guī)格、尺寸、其延伸率和松弛性等等。 3.2 選擇預(yù)應(yīng)力錨具 預(yù)應(yīng)力中有先張法和后張法。對(duì)于后張法中預(yù)應(yīng)力混凝土所需要使用的錨具，一般主要分為機(jī)械錨固、摩阻錨固兩種類(lèi)型。機(jī)械

6、錨固類(lèi)錨具的應(yīng)用主要是在預(yù)應(yīng)力鋼材的端部利用機(jī)械加工從而形成可以工作的條件進(jìn)行錨固。這種類(lèi)型的錨具一般在錨旋高強(qiáng)度粗鋼筋以及集束型高強(qiáng)鋼絲中使用，特別的時(shí)候比如說(shuō)在錨旋單根鋼絞線或者多根鋼絞線中也有使用，其主要特點(diǎn)是這類(lèi)錨具具有應(yīng)力損失較小而且連接起來(lái)比較方便，預(yù)應(yīng)力在沒(méi)灌漿之前都可以重復(fù)的張扣或者進(jìn)行放松。摩阻錨固類(lèi)錨的品種類(lèi)型比較多，應(yīng)用范圍也更為廣泛，具有利用楔形錨具使得預(yù)應(yīng)力鋼材拉緊形成錨旋的作用。其錨固力變化多樣，噸位比較大，進(jìn)行穿索的過(guò)程比較的便捷，但也存在應(yīng)力損失較大，一旦需要重復(fù)拉張或者進(jìn)行連接就顯得不怎么方便了。 3.3 加固工程中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用 一般路橋的加固可已經(jīng)有提高

7、現(xiàn)有的路橋承載力來(lái)實(shí)現(xiàn)，而路橋承載力的提高主要是通過(guò)補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件以及改善結(jié)構(gòu)性能來(lái)完成的，進(jìn)而達(dá)到延長(zhǎng)路橋的使用期限，滿足交通運(yùn)輸?shù)囊蟆Ｒ话憬?jīng)常使用到的加固方式有好幾種，比如說(shuō)改變橋面結(jié)構(gòu)受力體系，加固橋面補(bǔ)強(qiáng)層以及加固橋體外預(yù)應(yīng)力等。在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，可以先將預(yù)應(yīng)力施加到構(gòu)件上，讓構(gòu)件在受拉區(qū)產(chǎn)生拉應(yīng)力，進(jìn)而使得構(gòu)件在初彎矩的時(shí)候減小拉應(yīng)變和拉應(yīng)變，起到提高構(gòu)件的極限承載能力，將加固鋼筋的作用充分發(fā)揮出來(lái)。 3.4 受彎結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用 具有施工簡(jiǎn)單和高強(qiáng)度特點(diǎn)的碳纖維在路橋建設(shè)工程中被廣泛的使用?；炷恋膽?yīng)變?cè)隽繘Q定碳纖維的最終盈利，比如說(shuō)，一旦初始應(yīng)變大的時(shí)候，碳纖維的應(yīng)力較小的構(gòu)件

8、就被破壞了,碳纖維強(qiáng)度高的特點(diǎn)也就無(wú)法發(fā)揮出來(lái)。因此，可以在粘貼碳纖維片材的時(shí)候一邊對(duì)其施加以預(yù)應(yīng)力，使得碳纖維片材附有初始拉應(yīng)力，進(jìn)而達(dá)到提高碳纖維的應(yīng)力，避免被破壞，將其的高強(qiáng)度特點(diǎn)充分的發(fā)揮出來(lái)。 4.預(yù)應(yīng)力在路橋施工中出現(xiàn)的問(wèn)題及其解決措施 4.1 孔道堵塞問(wèn)題及其解決措施 預(yù)應(yīng)力鋼筋不能順利通過(guò)預(yù)留孔道主要是因?yàn)轭A(yù)留孔道出現(xiàn)堵塞或者塌陷問(wèn)題，進(jìn)而也會(huì)影響張拉效果，影響整體灌注工程質(zhì)量。之所以會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象是因?yàn)樵谑┕み^(guò)程中沒(méi)等到水泥完全凝固就進(jìn)行抽芯，缺少一定的強(qiáng)度，又或者抽芯太遲，出現(xiàn)橡膠管抽拔管不斷的情況。當(dāng)遇到堵管的問(wèn)題的時(shí)候，可以先根據(jù)預(yù)應(yīng)力曲線坐標(biāo)標(biāo)出堵管的具體位置，然后用

9、沖擊鉆在避開(kāi)主筋位置的地方進(jìn)行鉆孔，使得波紋管里的鋼絞線可以自由的通過(guò)以及自由進(jìn)行伸縮。為了出現(xiàn)堵管問(wèn)題，要在施工之前對(duì)波紋管的質(zhì)量進(jìn)行仔細(xì)的檢查，對(duì)波紋管的安裝位置要在澆筑混凝土之前確認(rèn)好，并做好套管接頭密閉性的檢查工作，保護(hù)波紋管在澆筑混凝土的時(shí)候不受損害。 4.2 預(yù)應(yīng)力構(gòu)件張拉前出現(xiàn)裂縫問(wèn)題及其解決措施 由溫差和收縮造成的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件在張拉前出現(xiàn)的裂縫問(wèn)題，以及在使用荷載作用下的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫情況都是在所難免的，但是，在預(yù)制場(chǎng)內(nèi)的構(gòu)建我們要盡量避免其出現(xiàn)裂縫。這些裂縫主要在表面出現(xiàn)，具體位置有時(shí)會(huì)在構(gòu)件頂面到構(gòu)件側(cè)面，有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)在箍筋位置。為了預(yù)防由溫差引起的裂縫，主要采取的措

10、施就是控制構(gòu)件內(nèi)外的溫度差，薄壁構(gòu)件的拆模時(shí)間要適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)，防止預(yù)制構(gòu)件和臺(tái)座間粘結(jié)，讓構(gòu)件不受其自身的熱脹冷縮影響。 5.結(jié)束語(yǔ) 近年來(lái)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在我國(guó)公路橋梁的數(shù)量及定位問(wèn)題建設(shè)中發(fā)展迅速，目前中小型公路橋梁幾乎都采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，大跨徑橋梁也優(yōu)先采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)。路橋工程施工中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)已經(jīng)過(guò)幾輩人的實(shí)踐研究已經(jīng)取得很大的進(jìn)步，發(fā)展成為比較成熟的技術(shù)，但是在施工工程中，該技術(shù)的使用還是會(huì)因?yàn)楦鞣N各樣的因素而出現(xiàn)問(wèn)題，影響工程的使用質(zhì)量。因此，廣大的施工建設(shè)者在工作期間應(yīng)該留心施工過(guò)程中的不足之處，進(jìn)行深入分析，拿出解決方案，讓路橋工程的質(zhì)量得到有效地保障。 參考文獻(xiàn): 【1】陶俊.預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工質(zhì)量探討.硅谷,2009(2):76-77 【2】徐炳法,