公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)分析

孔祥雷

摘 要：隨著時(shí)代的發(fā)展，我國(guó)橋梁建設(shè)行業(yè)也處于快速發(fā)展?fàn)顟B(tài)中，公路橋梁施工是我國(guó)基礎(chǔ)性建設(shè)，是國(guó)家發(fā)展不可或缺的硬件設(shè)施。公路橋梁施工過程中會(huì)牽扯到各方面的知識(shí)，而預(yù)應(yīng)力技術(shù)的質(zhì)量將會(huì)直接決定整個(gè)公路橋梁建設(shè)項(xiàng)目的可靠性和安全性，是公路橋梁施工質(zhì)量的決定性指標(biāo)。接下來筆者將結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)與調(diào)查走訪結(jié)果，基于預(yù)應(yīng)力的內(nèi)容特點(diǎn)，詳細(xì)論述公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的相關(guān)問題。

關(guān)鍵詞：公路橋梁施工；預(yù)應(yīng)力技術(shù)

中圖分類號(hào)：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）24-0153-02

時(shí)代的發(fā)展，社會(huì)的需要，人們對(duì)建筑工程項(xiàng)目的要求越來越高，現(xiàn)階段，隨著我國(guó)發(fā)展速度越來越快，公路橋梁施工工程的數(shù)量也逐漸增加，它作為國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目之一，其施工質(zhì)量十分重要，一旦質(zhì)量問題超過標(biāo)準(zhǔn)尺度，將會(huì)對(duì)后期的使用安全和維護(hù)費(fèi)用產(chǎn)生很大影響。筆者通過走訪調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前我國(guó)公路橋梁工程依舊存在參差不齊的問題，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的引入為公路橋梁工程的質(zhì)量提供了一定程度的保障。

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的含義及其作用

在公路橋梁建設(shè)中，利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，建筑單位可以了解整個(gè)公路橋梁的承載量和各個(gè)部位的承載限度，也是驗(yàn)收單位的檢驗(yàn)途徑之一。簡(jiǎn)單來說，預(yù)應(yīng)力技術(shù)主要是利用了混凝土模塊的澆筑技術(shù)，提高橋梁中的混凝土結(jié)構(gòu)的承載限度和耐壓力，多個(gè)角度都能承受較大的壓力。預(yù)應(yīng)力技術(shù)之所以能夠引入到公路橋梁建設(shè)中，是因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力技術(shù)通常是運(yùn)用在混凝土工程中。

伴隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速騰飛，公路橋梁作為基礎(chǔ)性建設(shè)項(xiàng)目，數(shù)量會(huì)逐漸增多，其質(zhì)量問題關(guān)乎人民生活和社會(huì)安定。①引入預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以有效地提高公路橋梁建設(shè)質(zhì)量，提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐受程度；②預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用范圍比較廣泛，除了公路橋梁建設(shè)項(xiàng)目可以使用之外，在邊坡錨固這類小工程中也可以使用；③預(yù)應(yīng)力技術(shù)在很大程度上節(jié)省了建筑材料的消耗，降低建筑成本，在減小整體建筑重量的同時(shí)，提高建筑材料的抗壓力，在一定程度上避免發(fā)生橋梁裂縫問題；④在施工過程中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)具有操作安全，施工簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，也正是因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力技術(shù)的諸多優(yōu)勢(shì)，它才能在建筑工程中快速發(fā)展。

2 公路橋梁工程中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用于鋼筋混凝土箱梁

在應(yīng)用過程中，最重要的依據(jù)就是混凝土的相關(guān)比例設(shè)計(jì)，不同程度的混凝土配比可以呈現(xiàn)出不同的特質(zhì)，預(yù)應(yīng)力主要是提高原本的混凝土承載力，從而使混凝土處于高強(qiáng)度性能狀態(tài)，確保混凝土的力學(xué)指標(biāo)。所以在施工過程中，管理人員要熟悉設(shè)計(jì)圖紙，并且嚴(yán)格按照?qǐng)D紙開展，包括：下料的數(shù)量和鋼筋的焊接等工藝。

2.2 鋼絞線應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力技術(shù)

對(duì)于預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用，在應(yīng)用過程中鋼絞線十分重要。在筆者接手的工程中，發(fā)現(xiàn)在公路橋梁施工中使用的大多是鋼絞線，鋼絞線具有重量輕，耐壓力強(qiáng)，承載量大的優(yōu)勢(shì)。在預(yù)應(yīng)力技術(shù)中，使用鋼絞線工程的承載量和耐壓力明顯強(qiáng)于使用普通鋼筋和冷拉鋼絲的工程。鋼絞線除了實(shí)用性具有優(yōu)勢(shì)以外，在經(jīng)濟(jì)性上也有重要價(jià)值，使用鋼絞線的工程，一般來說可以減少三分之一左右的成本開支，所以無論在經(jīng)濟(jì)性還是實(shí)用性方面，鋼絞線都具備明顯優(yōu)勢(shì)。

2.3 在混凝土空心板中的應(yīng)用

當(dāng)公路橋梁工程的跨度直徑處于16～25 m范圍時(shí)，就容易發(fā)生斷裂現(xiàn)象，面對(duì)這個(gè)問題，可以利用預(yù)應(yīng)力混凝土空心板當(dāng)做建材。斷裂現(xiàn)象的概率之所以提高，就是因?yàn)樵谶@個(gè)范圍內(nèi)，普通建材的承載力會(huì)隨著斷裂范圍的增加而減小，空心板恰恰相反，它是隨著范圍的增加而承載力增大。為了增強(qiáng)公路橋梁工程的質(zhì)量，空心板是很好的選擇。不過當(dāng)跨度直徑超過25 m，鋼性硬度會(huì)隨著跨度的增長(zhǎng)而減小，所以空心板的使用也是有限度的，跨徑應(yīng)當(dāng)在25 m之內(nèi)。

2.4 錨具應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力技術(shù)

在使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的過程中，少不了錨具的參與，在選擇錨具時(shí)，需要注意兩個(gè)重點(diǎn)參考指標(biāo)：機(jī)械錨固和摩阻錨固。這屬于兩種不同類型的預(yù)應(yīng)力錨具，所以在使用之前要根據(jù)不同工程項(xiàng)目的類型來確定錨具，最大程度保證預(yù)應(yīng)力工程的質(zhì)量。

2.5 應(yīng)用于受彎構(gòu)件中

這種應(yīng)用主要是通過粘貼施工碳纖維片材，提高鋼筋混凝土的承載量和耐壓性，筆者認(rèn)為這種應(yīng)用可以算是一種特殊的加固方式。使用受彎構(gòu)件之前，當(dāng)原來的加固結(jié)構(gòu)出現(xiàn)部分內(nèi)力時(shí)，會(huì)促使構(gòu)件碳纖維的變化范圍縮小，建材不具備高強(qiáng)度性能。粘貼了碳纖維片材之后，結(jié)構(gòu)具備了一定程度的初始拉應(yīng)力，這樣可以間接提高碳纖維片材的應(yīng)力，使建材具備高強(qiáng)度性能。這種技術(shù)多應(yīng)用于容易發(fā)生彎曲的構(gòu)件中。

2.6 預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于公路橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中

在公路橋梁建設(shè)過程中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是不可或缺的，針對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，也可以添加預(yù)應(yīng)力技術(shù)，特別是現(xiàn)階段鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是公路橋梁中出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象最多的部位，所以引入預(yù)應(yīng)力技術(shù)十分必要。這種應(yīng)用的原理就是在開展混凝土施工作業(yè)之前，針對(duì)受拉區(qū)的混凝土人工施壓，提高受拉區(qū)混凝土鋼筋的抗壓承載量，在一定程度上規(guī)避鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

2.7 應(yīng)用于加固施工

除了在建筑過程中使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)之外，還可以對(duì)已經(jīng)竣工的建筑工程使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，對(duì)公路橋梁進(jìn)行加固，提高構(gòu)件的結(jié)構(gòu)性能，在一定程度上提升已完成的公路橋梁工程的使用壽命。一般來說，針對(duì)已完成的公路橋梁工程主要使用粘貼鋼板加固法體、外預(yù)應(yīng)力加固法和橋面補(bǔ)強(qiáng)加固法等。有時(shí)也會(huì)碰到需要改變施工時(shí)混凝土初始應(yīng)變的情況，針對(duì)這種問題可以事先對(duì)建筑構(gòu)件增加預(yù)應(yīng)力，在構(gòu)件具備了一定程度預(yù)應(yīng)力的條件下，壓應(yīng)變和拉應(yīng)變都會(huì)減小，間接提高建筑工程的承載力應(yīng)變?cè)隽俊?/p>

2.8 分析預(yù)應(yīng)力效應(yīng)

在使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的過程中，需要實(shí)時(shí)把握預(yù)應(yīng)力效應(yīng)的程度，這就需要施工人員不斷統(tǒng)計(jì)計(jì)算分析，特別是在具體的設(shè)計(jì)過程中必須依照具體工程的實(shí)際狀況進(jìn)行分析。這種分析技術(shù)需要建立在對(duì)橋梁整體設(shè)計(jì)圖紙十分熟悉的基礎(chǔ)上，針對(duì)設(shè)計(jì)圖紙中存在的鋼筋分布開展具體的承壓量計(jì)算。計(jì)算結(jié)果就是該橋梁截面的承載量，在施工過程中一旦發(fā)現(xiàn)橋梁出現(xiàn)問題，就需要重新規(guī)劃施工方案，保證預(yù)應(yīng)力技術(shù)使用的有效性！

2.9 預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于混凝土路面

在整個(gè)施工過程中，公路橋梁路面的施工質(zhì)量也是衡量整體質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，在筆者接觸的工程中，就發(fā)現(xiàn)我國(guó)公路橋梁路面很容易出現(xiàn)裂縫，這種現(xiàn)象基本上遍及了整個(gè)公路橋梁建設(shè)，非常普遍。隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)的普及，在路面施工過程中添加預(yù)應(yīng)力技術(shù)，可以有效避免地面出現(xiàn)裂縫問題，其具體作用機(jī)制和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工是一樣的，所以前者的具體施工方式可以借鑒。

3 從預(yù)應(yīng)力角度，分析我國(guó)公路橋梁建設(shè)中存在的問題

許多從事建筑行業(yè)的人員都知道，我國(guó)公路橋梁工程存在許多問題，這些問題都會(huì)直接影響橋梁的使用壽命和使用安全，現(xiàn)階段雖然在公路橋梁建設(shè)中引入了預(yù)應(yīng)力技術(shù)，但是在實(shí)際操作過程中也沒有達(dá)到理想效果，接下來結(jié)合自身的施工經(jīng)驗(yàn)及走訪調(diào)查結(jié)果，歸納總結(jié)幾點(diǎn)常見的問題。

3.1 預(yù)應(yīng)力張拉的時(shí)間問題

在使用預(yù)應(yīng)力的過程中，張拉時(shí)間的控制很重要，張拉時(shí)間過早或者過晚都會(huì)影響預(yù)應(yīng)力施工成效，促使整個(gè)工程達(dá)不到預(yù)期效果，以我國(guó)現(xiàn)在的施工狀況來看，張拉時(shí)間的控制成為最主要的問題?，F(xiàn)階段，我國(guó)許多公路橋梁中的混凝土結(jié)構(gòu)都會(huì)使用早強(qiáng)劑，加快結(jié)構(gòu)的干結(jié)速度，縮短工期。雖然這種情況可以提前張拉的時(shí)間，但是筆者針對(duì)使用了早強(qiáng)劑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)查后，發(fā)現(xiàn)提前張拉時(shí)間對(duì)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)質(zhì)量產(chǎn)生較大影響，反而不利于公路橋梁施工質(zhì)量的控制。

3.2 預(yù)應(yīng)力張拉控制問題

由上述可知，預(yù)應(yīng)力技術(shù)中張拉力很重要，除了張拉時(shí)間之外，張拉程度控制也是一個(gè)重要問題，它也是直接影響預(yù)應(yīng)力效果的手段之一。特別是我國(guó)現(xiàn)在使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)還不成熟的情況下，存在許多不確定因素，時(shí)間和張拉參數(shù)屬于重要不確定因素。所以在具體施工中就會(huì)出現(xiàn)張拉力過大或過小的問題，間接影響預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量。

3.3 一端張拉工藝

在我國(guó)的大型公路橋梁施工工程中，預(yù)應(yīng)力一端張拉工藝屬于較為普遍使用到的工工藝技術(shù)。而此項(xiàng)工藝的普遍使用是為針對(duì)性的處理如孔道較長(zhǎng)或摩擦力過大等施工常見性的問題。當(dāng)然，使用一端張拉工藝也存在著一定的弊端，容易出現(xiàn)受力失衡，導(dǎo)致建筑材料的位置發(fā)生定向性偏移。

而想要解決因一端張拉工藝出現(xiàn)的問題，可以考慮使用兩端張拉工藝代替，將一端張拉改為兩端張拉，在兩端同時(shí)施相等力的情況下，即可很好的防止受力失衡的問題，建筑材料自然也避免了位置偏移的問題。所以兩端張拉工藝可以有效地避免一端張拉工藝引發(fā)的問題，降低橋梁出現(xiàn)裂縫的概率。

3.4 結(jié)構(gòu)張拉力

按照筆者的工作經(jīng)驗(yàn)來看，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)張拉力現(xiàn)象主要是因?yàn)槭┕挝徊僮鞑灰?guī)范，很多施工人員沒有嚴(yán)格控制建筑工程中張拉力程度，引發(fā)問題。除此之外，結(jié)構(gòu)張拉力還和操作員工的細(xì)心程度、工作態(tài)度和專業(yè)知識(shí)有關(guān)，結(jié)構(gòu)張拉力質(zhì)量不過關(guān)同樣會(huì)影響整個(gè)橋梁的質(zhì)量。

3.5 波紋管堵塞

對(duì)于結(jié)構(gòu)張拉力來說，影響因素包括專業(yè)知識(shí)和操作習(xí)慣，那么波紋管堵塞的問題就完全是由建筑員工工作態(tài)度引發(fā)的。因?yàn)檫@個(gè)問題最主要的原因就是施工人員沒有按照既定的程序操作，影響了波紋管的位置，波紋管兩端的接頭緊密度降低，最終影響整體質(zhì)量。

4 結(jié) 語

公路橋梁施工過程中會(huì)牽扯到各個(gè)方面的知識(shí)，因此在施工時(shí)必須全面考量，力求找出最佳方案。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的質(zhì)量將會(huì)直接決定整個(gè)公路橋梁建設(shè)項(xiàng)目的可靠性和安全性，是公路橋梁施工質(zhì)量的決定性指標(biāo)。本文基于預(yù)應(yīng)力的內(nèi)容特點(diǎn)，詳細(xì)論述了公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的問題，同時(shí)結(jié)合經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐研究，提出了針對(duì)性較強(qiáng)的解決方案。

參考文獻(xiàn)：

[1] 曾軍.淺論公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工質(zhì)量控制[J].廣西質(zhì)量監(jiān)督導(dǎo)報(bào)，2008，（7）.

[2] 王紀(jì)芹.公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)與施工質(zhì)量控制[J].價(jià)值工程，2014，（32）.

[3] 王亮.公路橋梁施工預(yù)應(yīng)力技術(shù)問題與對(duì)策[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2014，（9）.

[4] 徐晉英.預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用研[J].山西建筑，2012，（7）.