公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)探討

茍想偉

摘要：路橋施工是我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中重要的組成部分，路橋施工的水平在很大程度上體現(xiàn)了我國(guó)整體的經(jīng)濟(jì)實(shí)力。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及施工技術(shù)水平的不斷提升，路橋施工在質(zhì)量以及工程效率上都有了很大的轉(zhuǎn)變。我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展為路橋工程提供了廣闊的發(fā)展空間，現(xiàn)階段預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠有效的提升路橋工程質(zhì)量，對(duì)于加快經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展來(lái)說(shuō)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文針對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行分析，并結(jié)合路橋工程施工特點(diǎn)做出應(yīng)用探究。

Abstract： Road and bridge construction is an important part of China's infrastructure construction. The level of road and bridge construction reflects China's overall economic strength to a large extent. With the continuous development of science and technology and the continuous improvement of construction technology， road and bridge construction has a great change in quality and engineering efficiency. The rapid development of China's transportation infrastructure construction project provides a broad space for development of road and bridge projects. At the present stage， prestressing technology can effectively improve the quality of road and bridge projects， and it has important practical significance for accelerating economic and social development. This paper analyzes the prestressed technology and makes application research based on the construction characteristics of the road and bridge project.

關(guān)鍵詞：公路橋梁；預(yù)應(yīng)力技術(shù)；技術(shù)探討；創(chuàng)新研究

Key words： highway bridge；prestressing technology；technology exploration；innovation research

中圖分類(lèi)號(hào)：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）18-0141-02

0 引言

我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)程不斷加快，路橋工程作為社會(huì)發(fā)展建設(shè)的重要內(nèi)容，在現(xiàn)階段應(yīng)當(dāng)不斷加強(qiáng)對(duì)施工技術(shù)的創(chuàng)新探究，預(yù)應(yīng)力技術(shù)作為路橋基礎(chǔ)施工的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于工程整體質(zhì)量具有重大影響。當(dāng)前形勢(shì)下，人們不斷提升對(duì)路橋工程的質(zhì)量要求，路橋施工單位在施工過(guò)程中加強(qiáng)施工技術(shù)管理，實(shí)現(xiàn)施工單位經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的共同增長(zhǎng)。

1 公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的重要作用和主要特點(diǎn)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用不斷對(duì)我國(guó)公路工程施工技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化完善，公路橋梁工程作為我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的主要內(nèi)容，其工程質(zhì)量對(duì)于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大影響。我國(guó)地理環(huán)境較為復(fù)雜，公路橋梁工程在施工過(guò)程中所受影響因素較多，當(dāng)前形勢(shì)下為保障公路橋梁工程質(zhì)量，就要對(duì)相應(yīng)的施工過(guò)程中所應(yīng)用的技術(shù)進(jìn)行不斷的改良和創(chuàng)新。預(yù)應(yīng)力技術(shù)是一種公路橋梁施工過(guò)程中所用到的關(guān)鍵技術(shù)，雖然該項(xiàng)技術(shù)從時(shí)間上來(lái)說(shuō)，在我國(guó)普遍的應(yīng)用較晚，但是其所應(yīng)用的范圍卻是比較廣泛的，特別是在公路橋梁的主體建設(shè)以及邊坡錨固方面的表現(xiàn)極為出色。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁的施工建設(shè)中有很重要的作用。不僅能夠在很大程度上降低工程的成本還能夠增加公路橋梁建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，能夠全力防止?jié)B透的出現(xiàn)，對(duì)于常見(jiàn)的開(kāi)裂問(wèn)題以及質(zhì)量的應(yīng)力等問(wèn)題，不斷的提升整體的橋板的剛性。能夠在最大程度上提升整體施工的安全性。因此預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)于公路橋梁的整體發(fā)展來(lái)說(shuō)具有重要的作用，因此對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)的研究具有深遠(yuǎn)的意義。

2 公路橋梁施工預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，公路橋梁建設(shè)是比較重要的一個(gè)建設(shè)領(lǐng)域。公路橋梁的建設(shè)是系統(tǒng)的建設(shè)，在實(shí)際的建設(shè)中很多時(shí)候主要的問(wèn)題是混凝土的問(wèn)題，因此預(yù)應(yīng)力的研究對(duì)于混凝土的建設(shè)來(lái)說(shuō)具有重要的作用，能夠?qū)κ┕み^(guò)程中出現(xiàn)的波紋管堵塞現(xiàn)象進(jìn)行防治，能夠在很大程度上減少波紋管現(xiàn)象引起的成本增加問(wèn)題，同時(shí)在公路橋梁的建設(shè)中，混凝土攪拌過(guò)程中如果相關(guān)的操作存在著問(wèn)題，就會(huì)嚴(yán)重地引起相關(guān)的質(zhì)量問(wèn)題。這就很容易出現(xiàn)管堵問(wèn)題。

3 公路橋梁預(yù)應(yīng)力技術(shù)存在的問(wèn)題

3.1 預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉伸長(zhǎng)量不足 主要原因：①預(yù)留管道不順直，致使預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道內(nèi)壁的摩擦阻力增加，雖然控制張拉應(yīng)力未發(fā)生改變，但是因預(yù)應(yīng)力鋼筋的平均張拉應(yīng)力降低，而導(dǎo)致伸長(zhǎng)量不足。②所取預(yù)應(yīng)力鋼筋的實(shí)際彈性模量與理論計(jì)算伸長(zhǎng)量時(shí)所采用的彈性模量數(shù)據(jù)有一定的差異。

3.2 管道堵塞預(yù)應(yīng)力鋼筋無(wú)法穿入 堵管是指在混凝土澆筑后波紋管出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象。堵管會(huì)容易導(dǎo)致后期預(yù)應(yīng)力。鋼絞線穿束無(wú)法通過(guò)或張拉預(yù)應(yīng)力時(shí)鋼絞線實(shí)際伸長(zhǎng)值與設(shè)計(jì)計(jì)算值相差很大，給施工帶來(lái)不必要的麻煩，既影響了施工工期，又耗費(fèi)了人力。引起堵管的主要原因：①由于管道接頭處理不好、管壁有小孔或在振搗混泥土?xí)r不注意波紋管振漏，在澆筑混泥土?xí)r產(chǎn)生漏漿現(xiàn)象，而漏入管道的砂漿或水泥漿粘固，造成波紋管堵塞。②在穿入鋼筋時(shí)，端頭將波紋管接頭處管壁刺破產(chǎn)生卷曲。

3.3 預(yù)應(yīng)力損失過(guò)大 引起預(yù)應(yīng)力損失的原因與施工工藝、材料性能及環(huán)境影響有關(guān)。在設(shè)計(jì)計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的張拉控制應(yīng)力δcon時(shí)，除需要考慮承受外荷載的情況，確定有效預(yù)應(yīng)力δy外，還需要估算相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力損失δS，即：δy=δcon-δS。但是由于有的施工不夠規(guī)范，致使實(shí)際施工狀況與原估算的應(yīng)力損失的施工情況不完全相符，導(dǎo)致實(shí)際預(yù)應(yīng)力損失大于原估算值。

①預(yù)應(yīng)力管道安裝質(zhì)量控制不嚴(yán)格。管道位置偏差過(guò)大，或梁體澆筑過(guò)程中管道存在漏漿現(xiàn)象，致使δSt過(guò)大，超過(guò)原估算值。②張拉齡期過(guò)早。如今梁的預(yù)制較多采用早強(qiáng)劑或增強(qiáng)混泥土的級(jí)配強(qiáng)度，梁體澆筑的4～5天后混泥土強(qiáng)度就能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上，有時(shí)甚至超過(guò)了90%。《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》對(duì)齡期未作明確要求，因此，梁體混泥土澆筑4～5天后就開(kāi)始出現(xiàn)張拉。在次齡期內(nèi)混泥土的收縮和漸變并未完成，隨著齡期的加長(zhǎng)所引起的預(yù)應(yīng)力損失δS6過(guò)大，且會(huì)造成張拉后的梁體反拱度變大。③砂的級(jí)配不規(guī)范。先張法張拉施工采用砂箱法放張工藝時(shí)，如果選用的砂級(jí)配不規(guī)范，砂的空隙率大，張拉后砂箱因壓縮引起預(yù)應(yīng)力損失偏大。

4 公路橋梁施工預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁的建設(shè)中有著很廣泛的應(yīng)用，因?yàn)槠浼夹g(shù)的特性可以對(duì)混凝土的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)實(shí)際的控制。在公路與橋梁施工的建設(shè)過(guò)程中，對(duì)質(zhì)量起著至關(guān)重要的部門(mén)就是公路與橋梁實(shí)際的建設(shè)施工單位，很多時(shí)候由于某些施工單位在施工質(zhì)量意識(shí)上不足，往往將利益放在了第一位，這就在很大程度上增加了一定的風(fēng)險(xiǎn)，例如很容易出現(xiàn)以次充好的現(xiàn)象。公路與橋梁的施工質(zhì)量與建設(shè)公路與橋梁的施工材料有直接的關(guān)系，如果建設(shè)的材料不符合標(biāo)準(zhǔn)，那么可想而知公路與橋梁的建設(shè)質(zhì)量一定不能夠符合標(biāo)準(zhǔn)。這些部門(mén)不能夠有效地對(duì)施工質(zhì)量、施工進(jìn)度以及施工成本之間的關(guān)系處理好，最常出現(xiàn)的就是重成本、重進(jìn)度、輕質(zhì)量的現(xiàn)象。這就使社會(huì)上出現(xiàn)了很多問(wèn)題工程，這些問(wèn)題工程的出現(xiàn)不僅影響了人民的生活，也在一定程度上影響了國(guó)家的形象，因此對(duì)于公路與橋梁施工單位在質(zhì)量意識(shí)上的培養(yǎng)是保障公路與橋梁施工質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵。預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠在施工的過(guò)程中進(jìn)行匯總，能夠?qū)κ┕すこ痰牟牧线M(jìn)行嚴(yán)格的管理。

4.1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)鋼筋和鋼絞線上的應(yīng)用 在公路橋梁的建設(shè)中，要想實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的完美實(shí)現(xiàn)，就要在鋼筋以及鋼絞線的選擇上進(jìn)行充分的考慮，目前我國(guó)的建筑施工單位在公路橋梁的建設(shè)中對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)?shù)膹V泛，通過(guò)預(yù)應(yīng)力技術(shù)，可以有效提升鋼筋以及鋼絞線的質(zhì)量和剛性。在橋梁的主體結(jié)構(gòu)中，對(duì)橋梁起到承載作用的區(qū)域受到的荷載最高，因此，加強(qiáng)對(duì)于重點(diǎn)區(qū)域的加固處理，可以有效提高橋梁的承載能力。因此，在橋梁主承載部位增加預(yù)應(yīng)力能夠有效防止橋梁由于受到各種應(yīng)力而出現(xiàn)的變形，加固橋梁荷載部位，提高橋梁的穩(wěn)定性。這種技術(shù)的應(yīng)用能夠在最大程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)地松弛度的鋼絞線的改變的作用，同時(shí)經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)，實(shí)用性高。目前這種技術(shù)已經(jīng)被普遍的應(yīng)用在大型的核電站中。

4.2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在錨具上的選擇 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在應(yīng)用的時(shí)候要充分地對(duì)錨具進(jìn)行合理的選擇，主要的參考值為機(jī)械錨固以及摩阻錨固。機(jī)械錨固與摩阻錨固所作用的方式和加工方式很不同，因此在進(jìn)行實(shí)際的操作過(guò)程中，為了最大程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)充分合理、科學(xué)的應(yīng)用，就要嚴(yán)格按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行合理的選擇。

4.3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在混凝土上的應(yīng)用 在公路橋梁的建設(shè)中，混凝土的應(yīng)用最為廣泛與平常，因此在實(shí)際的工程施工建設(shè)中，就要對(duì)混凝土的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制。而將預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用在混凝土施工中，要充分對(duì)先提條件進(jìn)行考察。不僅要考察分布，還要考察混凝土總體的承載性，同時(shí)在進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中，要注重相關(guān)的檢測(cè)，要對(duì)整體的施工的完整性和統(tǒng)一性進(jìn)行檢驗(yàn)，一旦出現(xiàn)不符合的問(wèn)題就要在鋼筋的分布上進(jìn)行科學(xué)的重新分配，同時(shí)對(duì)施工的整體進(jìn)行把握，確保施工設(shè)計(jì)圖能夠在最大程度上體現(xiàn)出重要的價(jià)值。

4.4 預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)混凝土裂縫的作用 作為建筑工程的主要施工原料，混凝土的質(zhì)量通病一般表現(xiàn)在裂縫上，由于混凝土的物性特征，其很容易受到溫度的影響進(jìn)而出現(xiàn)熱脹冷縮，在不斷的收縮過(guò)程中產(chǎn)生嚴(yán)重的裂縫。混凝土的物性特征明顯，在建筑工程中由于受到壓力的作用，混凝土隨著壓力的不斷累積難免出現(xiàn)裂縫。然而很多時(shí)候裂縫的形成更與溫度等因素有關(guān)，例如在筆者所在的城市，由于天氣較為寒冷，氣溫較低，晝夜溫差較大，隨著冷熱的不斷交替，混凝土很容易發(fā)生熱脹冷縮的現(xiàn)象，加上荷載的不斷施壓，最終形成溫度形變，產(chǎn)生明顯的裂縫。

4.4.1 混凝土裂縫的種類(lèi) 引起混凝土裂縫產(chǎn)生的原因有很多，溫度、濕度、水源都會(huì)對(duì)混凝土路面產(chǎn)生影響。進(jìn)而使道路出現(xiàn)沉降、裂縫等現(xiàn)象。主要的類(lèi)型有，溫度過(guò)高引起的溫度裂縫，以及在建設(shè)完成后混凝土未凝固的情況下產(chǎn)生的收縮裂縫，還有在混凝土路面在硬化養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中，由于溫度變化產(chǎn)生的干縮裂縫，在這些影響原因中，這些裂縫都是由于受溫度影響而產(chǎn)生的，其主要造成裂縫的機(jī)理是熱脹冷縮。還有一種混凝土裂縫類(lèi)型屬于沉陷裂縫，沉陷裂縫與地基土質(zhì)、回填密實(shí)度、模板剛度的關(guān)系都很大。

4.4.2 混凝土裂縫形成原因 ①道路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)拉力不足，無(wú)法滿(mǎn)足持續(xù)承載。在實(shí)際的道路混凝土材料配比上沒(méi)有對(duì)實(shí)際的情況進(jìn)行充分的考慮，配比設(shè)計(jì)不標(biāo)準(zhǔn)，材料選取不恰當(dāng)無(wú)法滿(mǎn)足道路持續(xù)承載。②混凝土材料彈性略低。在混凝土材料的配比設(shè)計(jì)中，如果要滿(mǎn)足混凝土具有足夠的剛度和強(qiáng)度，在彈性上就要略微的降低，而在大流量的交通情況下，路面的持續(xù)承載過(guò)大，受力不均勻，都會(huì)使混凝土路面受到持續(xù)的負(fù)荷。這種情況下，由于混凝土路面彈性略低，就會(huì)出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

4.4.3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的主要效果 在混凝土裂縫的防治上應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，能夠充分地對(duì)混凝土裂縫的出現(xiàn)進(jìn)行合理的規(guī)避，能夠通過(guò)增加其結(jié)構(gòu)壓力來(lái)使混凝土因張力的變化出現(xiàn)的擴(kuò)張進(jìn)行回縮，預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)的原理與鋼筋混凝土的原理基本相同，都是通過(guò)一定的形式對(duì)混凝土實(shí)現(xiàn)剛性的增強(qiáng)。

5 結(jié)束語(yǔ)

預(yù)應(yīng)力技術(shù)雖然在我國(guó)的應(yīng)用較晚，但是通過(guò)工程技術(shù)人員的不斷探索，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁中的應(yīng)用已經(jīng)逐漸的成熟，但是預(yù)應(yīng)力技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中還是存在著一定的問(wèn)題，因此對(duì)于建筑施工單位來(lái)說(shuō)，要想提升道路橋梁的質(zhì)量就要對(duì)預(yù)應(yīng)力的技術(shù)進(jìn)行充分的研究，進(jìn)而結(jié)合其中的問(wèn)題進(jìn)行深入的研究。要在張拉力，砂配比上進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

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