預(yù)應(yīng)力施工在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用

蔣其廣

(淮安新城投資開發(fā)有限公司，江蘇 淮安 223000)

橋梁是交通系統(tǒng)的重要組成部分，它對(duì)跨河、跨路等施工建設(shè)發(fā)揮著不可替代的作用。同時(shí)，預(yù)應(yīng)力對(duì)橋梁建材的節(jié)省、減少斷面高度以及增加橋梁跨徑等方面具有重要意義。但是，在橋梁的建設(shè)中，預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用也出現(xiàn)了很多問題，需要進(jìn)一步進(jìn)行探討與研究。

一、預(yù)應(yīng)力的基本概述

作為新興的建筑設(shè)計(jì)，預(yù)應(yīng)力在橋梁的建設(shè)中的應(yīng)用時(shí)間是比較短的，但是，預(yù)應(yīng)力所顯示出的優(yōu)點(diǎn)卻受到很多橋梁建設(shè)者的青睞。預(yù)應(yīng)力所具備的剛度大、自重小等優(yōu)點(diǎn)，另外，預(yù)應(yīng)力的使用材料也是非常少的，結(jié)構(gòu)上也非常的安全。

預(yù)應(yīng)力混凝土簡單來說，就是在進(jìn)行使用之前，為降低荷載應(yīng)力而將永久內(nèi)應(yīng)力事先引入，從而使工作性能得到改善的配筋混凝土。橋梁建設(shè)中最常用到的是預(yù)加拉應(yīng)力，當(dāng)外載荷產(chǎn)生作用時(shí)，預(yù)應(yīng)力先對(duì)荷載拉應(yīng)力進(jìn)行抵消與減小，當(dāng)荷載壓應(yīng)力大于預(yù)壓應(yīng)力值的時(shí)候，混凝土的本身就會(huì)造成拉應(yīng)力，甚至出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象［1］。

二、預(yù)應(yīng)力的安裝

(一)錨具的檢查分析

根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》的要求，需進(jìn)行錨具的檢查工作。首先應(yīng)確定錨具的批次，對(duì)其中抽取百分之十的比例，其中抽取的錨具個(gè)數(shù)要在十個(gè)以上。通常要進(jìn)行靜載錨固性能的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的方法為:從相同的一批錨具中抽取六套錨具，抽取方法必須使隨機(jī)性的。然后將這六套錨具組成3個(gè)預(yù)應(yīng)力筋錨具組裝件，隨后進(jìn)行靜載錨固性能的實(shí)驗(yàn)。最后對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，若其中有一個(gè)試件與相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)不相符合，應(yīng)該重新進(jìn)行雙倍數(shù)量的錨具抽取，進(jìn)行第二次實(shí)驗(yàn)。若第二次實(shí)驗(yàn)中還是有試件不符合要求，那么就可以判定此批次錨具不合格。其次，再進(jìn)行外觀上的檢查。主要針對(duì)外觀上的刮痕以及缺損進(jìn)行檢查。另外，對(duì)于質(zhì)量的檢查，在設(shè)計(jì)要求下，允許一定范圍內(nèi)的誤差。

(二)鋼絞線的制作以及安裝分析

鋼絞線的制作首先應(yīng)對(duì)材料進(jìn)行切割。在切割作業(yè)中，應(yīng)該在距離切口處5cm處，利用鐵絲進(jìn)行初步捆扎。切割過程中注意機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，為了防止鋼絞線三頭，切割后應(yīng)該對(duì)鋼絞線進(jìn)行捆扎。最后，進(jìn)行鋼絞線的編束作業(yè)，進(jìn)而在兩端涂抹上顏色不同的油漆，用來作為標(biāo)識(shí)。

三、預(yù)應(yīng)力在橋梁中的應(yīng)用體現(xiàn)

(一)預(yù)應(yīng)力在橋梁建設(shè)中混凝土連續(xù)橋梁

預(yù)應(yīng)力在此領(lǐng)域內(nèi)的主要優(yōu)點(diǎn)為:具有良好的整體性能，同時(shí)具有良好的抗震效果，車輛的行駛較為舒適等。比如在滬溪沅水大橋的建設(shè)中，就采用了預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁，使跨徑的數(shù)值進(jìn)一步提升，達(dá)至300m，另外，這樣的設(shè)計(jì)也具有了較大的抗扭剛度。同時(shí)，滬溪沅水大橋采用了懸臂法進(jìn)行作業(yè)，使得施工的內(nèi)力狀態(tài)符合于變高度梁［3］。

(二)斜拉橋的預(yù)應(yīng)力應(yīng)用

在未來很長一段時(shí)期內(nèi)，體外索的使用會(huì)越來越廣泛。其使用的優(yōu)點(diǎn)是在提高橋梁的跨越能力的同時(shí)，也能夠減少橋梁的彎矩，使橋梁的建筑成本進(jìn)一步減少。在斜拉橋的預(yù)應(yīng)力使用中，可以將管道安置于板內(nèi)，可以使吊索拉力減小梁彎矩，使得橋梁自重降低、橋跨增長。體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用使得預(yù)應(yīng)力索的安裝程序進(jìn)一步減少，提高了工作效率。同時(shí)，對(duì)于預(yù)應(yīng)力索的后期養(yǎng)護(hù)工作，也形成很大的便利性。另外，在對(duì)預(yù)應(yīng)力索的實(shí)行替換工作以及再次張拉，也在很大程度上減少了工作時(shí)間。

(三)懸索橋

懸索橋也叫做吊橋，采用鏈索以及纜索作為主要的承重構(gòu)件，運(yùn)用新型的高輕度輕型材料，在減輕自重的同時(shí)，也能夠?qū)Σ牧线M(jìn)行高效利用。另外，懸索橋的跨越能力巨大，但是其缺點(diǎn)也較為明顯，那就是剛度偏小，在經(jīng)受其他荷載作用力時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的波動(dòng)，所以應(yīng)該采取其他的技術(shù)進(jìn)行改良。比如在日本的明石海峽大橋，就采用了新的工藝，叫做直升飛機(jī)牽引鋼絲。

四、預(yù)應(yīng)力在橋梁應(yīng)用中出現(xiàn)的問題

(一)應(yīng)用中的預(yù)應(yīng)力管道堵塞

關(guān)于預(yù)應(yīng)力管道堵塞的出現(xiàn)，有很多種原因。其中最主要的是施工人員在進(jìn)行施工作業(yè)中，缺乏專業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo)，或者說缺乏相關(guān)的施工經(jīng)驗(yàn)。另外，在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土的澆筑作業(yè)中，對(duì)于澆筑程序與規(guī)范，施工人員并未嚴(yán)格遵守，使得管道出現(xiàn)堵塞。在后期的混凝土養(yǎng)護(hù)中，工作未及時(shí)跟進(jìn)，也是造成管道堵塞的重要原因。

解決措施:施工人員在進(jìn)行作業(yè)之前，施工單位應(yīng)該定期進(jìn)行培訓(xùn)工作。在施工作業(yè)中，應(yīng)該有專門的技術(shù)人員在場進(jìn)行指導(dǎo)工作。另外，對(duì)管道內(nèi)部進(jìn)行定位工作，以防止管道內(nèi)部的彎曲，進(jìn)而發(fā)生堵塞現(xiàn)象。

(二)關(guān)于預(yù)應(yīng)力的鋼筋張拉伸長量問題

對(duì)于預(yù)應(yīng)力的鋼筋張拉伸長量不足的問題的產(chǎn)生原因也是非常多樣的，主要的原因在于管道不夠順直。同時(shí)，在摩擦力的綜合影響下，降低了預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉力，進(jìn)而使得鋼筋的伸長量進(jìn)一步受到影響。另一方面，設(shè)計(jì)中的伸長量與實(shí)際工作中的伸長量是不一樣的，存在一定范圍內(nèi)的誤差。解決措施:在進(jìn)行施工作業(yè)前，先進(jìn)行對(duì)管道內(nèi)的進(jìn)行定位，然后進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。在保證管道順直度的情況下對(duì)管道進(jìn)行固定工作。

(三)其他常見問題分析

施工過程中，還會(huì)出現(xiàn)錨墊板開裂的現(xiàn)象，主要防范的措施有:第一，按施工規(guī)范對(duì)錨墊板進(jìn)行布置;第二，保證錨下混凝土的密實(shí)后再進(jìn)行澆筑混凝土施工作業(yè);第三，保證運(yùn)輸過程中的錨墊板安全，避免出現(xiàn)大力撞擊。

另外，在進(jìn)行施工中，會(huì)出現(xiàn)鋼絞絲斷絲的狀況，解決方法為:第一，對(duì)鋼絞線進(jìn)行編束;第二，限位板與錨板孔對(duì)好，避免鋼絞線進(jìn)入錨頭的折角過大。

五、預(yù)應(yīng)力施工作業(yè)中的安全防護(hù)措施

在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的安全施工之前，施工單位應(yīng)該對(duì)施工人員進(jìn)行安全方面的培訓(xùn)工作。對(duì)于沒有操作經(jīng)驗(yàn)以及沒有進(jìn)行過相關(guān)操作培訓(xùn)的施工人員嚴(yán)禁操作設(shè)備。施工過程中嚴(yán)格按照相關(guān)程序規(guī)范，對(duì)違反相關(guān)規(guī)定的個(gè)人要進(jìn)行相應(yīng)的懲戒。關(guān)于防護(hù)墻的安裝要安裝在千斤頂?shù)暮蠓剑苑乐箠A片的突然飛出。在進(jìn)行千斤頂?shù)膹埨^程中，要保持緩慢進(jìn)行，使兩端的壓力保持一致。結(jié)語:預(yù)應(yīng)力在橋梁中的作用越來越突出，對(duì)于橋梁的建設(shè)起著至關(guān)重要的意義。在未來相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi)，其應(yīng)用范圍將會(huì)越來越廣。對(duì)預(yù)應(yīng)力的施工實(shí)行科學(xué)化與規(guī)范化是當(dāng)前施工過程中的首要問題，提高施工人員的專業(yè)技術(shù)對(duì)于橋梁的建設(shè)起著更加重要的作用。