淺析路橋施工中預應力技術的應用

瞿竹

(貴州路橋集團有限公司)

1 預應力技術的含義

隨著經(jīng)濟的發(fā)展、社會的進步，交通運輸量越來越大，公路橋梁所承載的荷載力也越來越大，因此，必須要采用新技術確保路橋施工的質(zhì)量。預應力技術就是一項較為先進的技術，它使得路橋工程的施工在較經(jīng)濟的前提下，既保證工程質(zhì)量一，確保使用安全，又可以實現(xiàn)工程的美觀大方。橋梁施工中，預應力技術具體指的是，在混凝土工程中采用預應力技術，排除其荷載作用所造成的拉應力，減緩混凝土承受拉力而破裂，避開工程質(zhì)量受到嚴重的損壞。由于眾多優(yōu)勢，該項技術已在國內(nèi)路橋工程施工中得以大范圍的推廣，并且得到了一定的發(fā)展。特別是在預應力混凝土結(jié)構(gòu)方面，當前，結(jié)構(gòu)形式越來越多，不過也是越來越復雜，相應的也增加了施工難度。因此，實際操作中必須在相關專業(yè)人士的指導下進行，并且對預應力混凝土結(jié)構(gòu)特性進行分析，確保施工的質(zhì)量。

2 預應力技術在橋梁工程施工中的應用

2.1 選擇預應力鋼絞線

使用預應力鋼絞線可以為工程節(jié)省鋼材，較為經(jīng)濟。而且利用其所帶來的經(jīng)濟、社會效益也是其他鋼材無法比擬的。低松弛鋼絞線作為新一代的預應力鋼材因其具有便于施工的特點，大力研究發(fā)展鋼絞線材料的研究和創(chuàng)新是提高預應力結(jié)構(gòu)功能的重要組成力量。

2.2 加固工程中預應力技術的應用

利用預應力技術可以有效的提高橋梁承載力。在具體運用時，可先將預應力作用于構(gòu)件上，使構(gòu)件在初彎矩的時候減小拉應變和壓應變，將加固鋼筋的作用充分發(fā)揮出來，進而達到延長橋梁的使用期限，滿足交通運輸?shù)囊蟆?/p>

2.3 預應力技術在路梁工程中的應用

(1)預應力技術在路橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的應用。

從實際觀察和多年的經(jīng)驗中可以知道，道路橋梁是混凝土結(jié)構(gòu)，在這個結(jié)構(gòu)中包含的構(gòu)件往往會出現(xiàn)裂縫，這主要是因為當混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在受到外荷載施加的拉力時，為了達到延緩甚至不出現(xiàn)裂縫的目的，必須要先抵消受拉區(qū)混凝土當中的預壓力，這樣就非常有效地限制了混凝土的伸長。在荷載組合Ⅱ作用下產(chǎn)生寬度小于0.25mm的裂縫，荷載組合I作用下產(chǎn)生寬度不超過0.2mm的裂縫，結(jié)果如圖1所示。所以，增加對施工材料應用的同時，還應該注重對預應力混凝土施工技術的施工生產(chǎn)管理。

(2)預應力技術在混凝土路面中的應用

由于經(jīng)濟、高效、美觀等眾多優(yōu)點，預應力技術逐漸被國內(nèi)眾多的路橋工程所采用。為了充分發(fā)揮該項技術的作用，保證路橋質(zhì)量，必須要對該項技術的應用過程進行管理，而最首要的也就是材料管理。之所以這樣說是因為材料的管理是一個基礎性環(huán)節(jié)，也可以說是施工管理的步伐，做好了這一部分的工作對后期整個工程的施工以及保養(yǎng)等方面具有非常大的優(yōu)勢與好處。預應力技術在混凝土路面中的實際應用，要通過對交通荷載變化引起的路面混凝土板的翹曲約束等因素進行深入地研究，從而達到延緩甚至不出現(xiàn)裂縫的目的。

圖1 不同外力對生成裂縫的影響分析

3 路橋工程預應力施工技術應用中存在的問題

主要涉及到后張預應力結(jié)構(gòu)張拉力控制的問題。

在多束張拉時，有時預應力筋的伸長值計算超出伸長量按規(guī)范規(guī)定的±6%范圍，一般施工實際取值控制在4%。結(jié)果如表2所示，導致張拉力失控。通常張拉力的計量采用1.5級油壓，如果張拉人員未經(jīng)專業(yè)培訓，容易出現(xiàn)操作錯誤，那么就會發(fā)生張拉力忽高忽低的現(xiàn)象。

實際伸長值未在規(guī)定范圍內(nèi)將導致產(chǎn)品質(zhì)量缺陷，從而帶來質(zhì)量安全隱患。在實際操作中可以發(fā)現(xiàn)由于混凝土保護層一般情況下都是偏小的，而且水泥墊塊都已經(jīng)出現(xiàn)了嚴重的問題主要表現(xiàn)為:損壞和移位，這些問題會導致嚴重的質(zhì)量問題，最主要的是導致梁板保護層失去原有的功效。這是一方面，另外一方面預應力孔道壓漿在通常情況下表現(xiàn)為兩個作用:其中之一是起到保護作用，保護預應力筋不因為外部環(huán)境而銹蝕;還有一個重要方面就是保證預力筋和結(jié)構(gòu)共同工作，維持整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。預應力孔道壓漿如果不符合規(guī)范或是國家的相關規(guī)定，那么后果是很嚴重的，主要表現(xiàn)在導致箱梁底板出現(xiàn)問題，具體來說就是和板梁底面出現(xiàn)紛繁復雜的縱橫向裂縫。

圖2 路橋施工中預應力技術的應用分析

4 預應力混凝土技術在路橋施工中的實施與管理

混凝土抗拉強度只有抗壓強度的1/10(如圖3)。

圖3 混凝土性能分析

根據(jù)預應力混凝土技術施工特點與過程，其在路橋施工中的應用應從設計、施工、驗收三方面進行實施與管理。隨著經(jīng)濟的快速提高，路橋建設也不斷擴展，預應力技術在各種土木工程中充分發(fā)揮其作用。

施工過程中存在著各種各樣的問題，其中較為常見的就是對相關環(huán)節(jié)控制不嚴。在這種疏漏之下，使得預應力技術在實際應用中會出現(xiàn)灌漿堵管等一系列的問題。針對這些情況，應該要堅持“預防為主、防治結(jié)合”。

預防的主要方法有:

(1)在澆筑混凝土之前，要確認波紋管安裝位置，應保證其牢固性，密閉性。在施工前要使用保護隔離劑，也能夠起到一定的防護作用。

(2)在澆筑過程中盡量不要造成波紋管的破裂。從某施工隊施工管理的信息可以了解，由于季節(jié)變化而導致波紋管破裂占到全部原因的12%，結(jié)果如圖4所示。

圖4 路橋施工中預應力技術的應用分析

4.1 路橋預應力混凝土結(jié)構(gòu)設計

隨著經(jīng)濟的快速提高，路橋建設規(guī)模不斷擴大，預應力技術在各種土木工程中充分的作用日益突出。在實際施工過程中，預應力技術難免會遇到堵管、變形等各種問題。因此，為了保證工程的質(zhì)量、美觀，就必須要加強預應力混凝土結(jié)構(gòu)的設計工作，避免因變形帶來給工程帶來危害。既指有關人員要在嚴格按照設計規(guī)范要求之下，進行自主設計。

4.2 路橋工程施工中預應力技術的施工質(zhì)量控制

(1)預應力鋼筋在其張拉及灌漿階段的施工質(zhì)量控制主要是保證其控制張拉應力能夠滿足設計要求，在預應力工程施工過程中，保證管道不堵塞，灌漿符合質(zhì)量要求，保證伸長值的變化也在設計和規(guī)范所要求的范圍之內(nèi)，才能保證預應力質(zhì)量要求。

(2)為了確保施工的質(zhì)量，漿料的攪拌工作也是重要的一環(huán)。首先，要確保攪拌好、未用完的漿體，每次都予以全部卸盡，嚴格控制在這些漿體中加入未經(jīng)攪拌的新材料的行為。特別要嚴格控制一些操作人員，為了提高工作效率，而采用的邊出料邊進料的操作方法。其次，也要嚴格控制漿料的稠度。

5 結(jié)束語

總之，利用預應力技術可以既保證工程質(zhì)量，又為工程降低開支，是當今路橋工程施工中一項重要的技術。但是在實際應用中，有關人員必須要嚴格控制施工步驟，加強施工管理，確保施工的質(zhì)量。在未來，路橋工程施工會向更復雜、強度更高等方向發(fā)展，有關人員也要加大研究、不斷完善預應力技術，促使其更好的輔助路橋工程施工。

［1］ 楊云彪.淺談道路橋梁施工中應注意的問題［J］.中國高新技術企業(yè)，2009，(12).

［2］ 張衛(wèi)國.淺析公路橋梁施工中預應力技術研究［J］.中國城市經(jīng)濟，2011，(12).

［3］ 馬恒章.公路橋梁預應力混凝土施工中的問題和處理［J］.科技信息，2008(12).