試論路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

王飛 安志陽(yáng)

（浙江省交通工程建設(shè)集團(tuán)有限公司 浙江 杭州 310051）

近年來(lái)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工起到的作用越來(lái)越突出。在路橋施工中有效地應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，不僅可以增強(qiáng)橋梁工程中混凝土構(gòu)件的承受能力，而且對(duì)于橋梁的耐久性也有積極的促進(jìn)作用。與眾多的施工技術(shù)相比，預(yù)應(yīng)力技術(shù)具有非常明顯的安全可靠的優(yōu)勢(shì)。但是，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在應(yīng)用中仍然存在一系列的不足之處，比如收縮和徐變過(guò)大、構(gòu)件張拉力易失控等等。為了更加有效地意識(shí)到這些問(wèn)題的存在，以及使這些問(wèn)題得到良好的解決，因此本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行深入的研究。本文不僅指出了預(yù)應(yīng)力技術(shù)在應(yīng)用中常見的問(wèn)題，而且對(duì)施工技術(shù)控制要點(diǎn)也進(jìn)行了分析。旨在促進(jìn)我國(guó)路橋建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展。

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力技術(shù)作為路橋施工技術(shù)中占有明顯優(yōu)勢(shì)的一種施工技術(shù)，在路橋建設(shè)中起到了至關(guān)重要的作用。而其中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的特點(diǎn)是促進(jìn)其廣泛應(yīng)用的重要因素[1]。

1.1 提高了橋梁的跨越能力

在預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用當(dāng)中，其材料的強(qiáng)度相對(duì)較高，所以使橋梁中重要構(gòu)件的截面，因此很大程度上減小了構(gòu)件自重彎矩在總彎矩中的占比，也就意味著橋梁的跨越能力得到了提升[2]。

1.2 提高了橋梁的使用壽命

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，橋梁的荷載壓力也與日俱增，大量的車輛很容易給橋梁造成疲勞損傷，從而降低橋梁的使用壽命。而預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用，使橋梁結(jié)構(gòu)中應(yīng)力循環(huán)幅度明顯降低，有效地使橋梁結(jié)構(gòu)的受力能力得到了改善，從而降低了橋梁的疲勞損傷，提高了使用壽命。

1.3 降低了路橋的施工成本

預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用很大程度上簡(jiǎn)化了橋梁的施工，使施工中很多工藝得到了簡(jiǎn)化，所以很大程度上加快了路橋施工的進(jìn)度，有效地降低了路橋施工工程的造價(jià)，明顯提高了路橋施工的經(jīng)濟(jì)效益。

1.4 促進(jìn)了其他施工技術(shù)的應(yīng)用

在路橋施工中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用帶動(dòng)了其他施工技術(shù)的應(yīng)用，比如懸臂拼裝與預(yù)應(yīng)力技術(shù)的結(jié)合使用，大大促進(jìn)了路橋施工的效率。

2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用中存在的問(wèn)題分析

2.1 張拉前出現(xiàn)裂縫[3]

在預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工中，混凝土裂縫的主要原因在于收縮的應(yīng)力和溫差的應(yīng)力產(chǎn)生了一定的改變，并且在不同的季節(jié)與氣候中，預(yù)應(yīng)力構(gòu)件也會(huì)產(chǎn)生不同程度的裂縫。張拉前產(chǎn)生的裂縫，不僅比較雜亂，而且寬度較細(xì)。在路橋施工中，只有防止張拉前裂縫的形成，才能夠使預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)揮最大的作用。因此，改善這一問(wèn)題應(yīng)積極控制預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，避免構(gòu)件內(nèi)部與外部之間產(chǎn)生較大的溫差，并且還可以將拆模的實(shí)踐適當(dāng)延長(zhǎng)，使構(gòu)件溫度緩慢降低。

2.2 收縮徐變過(guò)大[4]

在路橋施工中，混凝土收縮以及徐變過(guò)大給施工造成了很大的負(fù)面影響。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)物施工時(shí)，混凝土的收縮和徐變會(huì)造成預(yù)應(yīng)力損失，從而影響到結(jié)構(gòu)物的安全與質(zhì)量。所以，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工應(yīng)用中，要注重施工材料的選擇，應(yīng)選擇水灰比小、強(qiáng)度大的混凝土開展施工。

2.3 張拉控制不嚴(yán)

預(yù)應(yīng)力技術(shù)主要是通過(guò)人工操作才得以實(shí)現(xiàn)的，但是在當(dāng)前的施工中，很多張拉人員缺乏專業(yè)的知識(shí)，所以不能準(zhǔn)確地控制張拉力，易出現(xiàn)張拉力不穩(wěn)等問(wèn)題，給路橋質(zhì)量造成了極大的隱患。所以在該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用中，應(yīng)加強(qiáng)施工人員的專業(yè)素養(yǎng)，使各項(xiàng)階段的施工效果得到最好的發(fā)揮。

3 路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 工程實(shí)例分析

浙江省A 大橋起建于2010年，A 橋跨越了浙江省杭州灣海域，如圖1 所示。

圖1

該橋全長(zhǎng)36000m，全橋采用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，北航以及南航采用斜拉橋結(jié)構(gòu)形式，橋梁其他結(jié)構(gòu)采用的是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋。其施工方案以及橋跨布置如表1 所示[5]。

該工程實(shí)踐表明，預(yù)應(yīng)力技術(shù)不僅剛度大，而且抗裂性好，施工進(jìn)度也比設(shè)計(jì)中提前了15d，因此，預(yù)應(yīng)力技術(shù)效果在該項(xiàng)工程中得到了較好的發(fā)揮。

表1

3.2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)分析

針對(duì)工程實(shí)例，對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行以下分析：

3.2.1 錨固處理

在路橋施工環(huán)節(jié)中，錨固處理應(yīng)用的范圍比較廣，能夠有效地保證施工質(zhì)量，同時(shí)也是預(yù)應(yīng)力技術(shù)的關(guān)鍵內(nèi)容。在錨固處理中，施工單位必須充分發(fā)揮監(jiān)督作用，確保錨固的質(zhì)量。如圖2所示，在施工中應(yīng)該配以專業(yè)的技術(shù)人員實(shí)施錨固技術(shù)。在錨固技術(shù)的實(shí)施中，要確保跨中轉(zhuǎn)向橫肋以及墩頂導(dǎo)向槽制作中端部的平滑，并且保證彎折曲率的半徑符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，才能有效避免張拉時(shí)鋼絞線受到擠壓[6]。

圖2

3.2.2 穿索

在穿索施工中需要穿過(guò)許多跨中轉(zhuǎn)向裝置和墩頂導(dǎo)向槽等，應(yīng)將預(yù)應(yīng)力筋長(zhǎng)度設(shè)置在150m 以上。通常，在箱梁內(nèi)需整束穿索十二條鋼絞線，所以難度很大。因此，為了提高施工質(zhì)量，在該階段施工中，施工人員可以采取逐一穿索的方式。若需在全橋范圍內(nèi)穿索，應(yīng)采取積極的措施應(yīng)對(duì)鋼絞線纏繞等問(wèn)題。

3.2.3 張拉

預(yù)筋張拉和高應(yīng)力張拉是張拉施工中的重點(diǎn)內(nèi)容，在實(shí)際的施工中，很容易出現(xiàn)鋼絞線纏繞的問(wèn)題，所以需要著重對(duì)張拉質(zhì)量進(jìn)行控制。其中，預(yù)張拉就是防范鋼絞線纏繞的重要步驟，預(yù)張拉中要保證鋼絞線順直，兩端對(duì)稱，操作力度要掌控到位，既不能使張拉力度過(guò)小，也不能使張拉力度過(guò)大。預(yù)張拉完成之后再開始進(jìn)行高應(yīng)力張拉，在這一環(huán)節(jié)中應(yīng)采用先進(jìn)的智能設(shè)備檢查以及校驗(yàn)張拉。

3.2.4 預(yù)應(yīng)力筋下料

張拉工作結(jié)束之后，為了有效地固定預(yù)應(yīng)力筋，應(yīng)在錨墊板和孔道當(dāng)中進(jìn)行灌漿，使之形成粘結(jié)段。在下料這一環(huán)節(jié)中，應(yīng)先清洗鋼絞線粘結(jié)段，尤其是PE 層上的油脂和污垢。在預(yù)應(yīng)力筋下料中，要嚴(yán)格控制粘結(jié)段的長(zhǎng)度，而且要保證粘結(jié)段兩端的粘結(jié)力度相近。

3.2.5 壓漿

在預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用當(dāng)中，壓漿處理是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。通常會(huì)采用粘結(jié)方式來(lái)進(jìn)行錨固處理，從而保證粘結(jié)力滿足施工要求。而有效地保證壓漿密實(shí)，能夠更有力地提高錨固質(zhì)量。所以在預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中處理好壓漿施工也是十分必要的。

在壓漿施工前應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)，以此保證在既定時(shí)間內(nèi)完成高效率、高質(zhì)量的壓漿處理。通常，在張拉工作結(jié)束24h 之后就要完成壓漿處理。而在這一過(guò)程中，為了使壓漿本身的均勻性以及穩(wěn)定性不受到影響，應(yīng)采用先進(jìn)的智能壓漿機(jī)進(jìn)行操作，以此避免人為操作給壓漿質(zhì)量帶來(lái)的影響。

4 結(jié)束語(yǔ)

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工這一復(fù)雜且系統(tǒng)化的工程當(dāng)中發(fā)揮了重要的作用。該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用不僅有效地提高了橋梁的使用壽命，同時(shí)也減少了工程建設(shè)的成本。本文對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用中常見問(wèn)題進(jìn)行了分析，并且結(jié)合實(shí)例對(duì)該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)化梳理。因此，文本的研究對(duì)于促進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展有非常現(xiàn)實(shí)的意義。

[1]徐東.公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用探究[J].科技風(fēng)，2015，06（23）：147.

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[3]代明洪.高速公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用[J].江西建材，2015，01（23）：218～219.

[4]陸燕.路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用策略探討[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2015，03（24）：122～123.

[5]萬(wàn)韡，張葦.公路橋梁施工建設(shè)階段預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用與施工要點(diǎn)分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2015，11（14）：128～130.

[6]潘建永.探究預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工中的應(yīng)用[J].江西建材，2015，05（22）：156～157.