預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用分析

虞志林

中交海洋投資控股有限公司（572000）

現(xiàn)如今，預(yù)應(yīng)力技術(shù)已經(jīng)在很多行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，能夠在很大程度上促進(jìn)工程質(zhì)量的提升。然而，在公路橋梁工程的預(yù)應(yīng)力施工方面還存在很多不足之處，需要采取有效措施加以應(yīng)對，盡可能提高預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工成效，同時還要降低成本投入，最大限度地提高路橋工程的穩(wěn)定性與安全性。

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用過程中存在的問題

1.1 張拉構(gòu)件容易產(chǎn)生裂縫

在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行施工作業(yè)時，如果不采取合理措施對溫度進(jìn)行控制，那么在溫差作用的影響下，就很有可能導(dǎo)致相關(guān)構(gòu)件出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫問題。因此，要想盡量減少預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)生裂縫的情況，就要做好相應(yīng)的預(yù)防措施，避免溫差因素所帶來的干擾[1]。

1.2 波紋管堵塞

在公路橋梁施工過程中，經(jīng)常在混凝土澆筑完成后出現(xiàn)波紋管堵塞問題，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼絞線難以穿過，不僅浪費了大量的人力、物力，還會影響到施工的正常進(jìn)行。出現(xiàn)這種情況的主要原因是相關(guān)人員安裝操作不規(guī)范導(dǎo)致波紋管破裂，在澆筑時大量的混凝土不可避免地滲入到管道中，從而導(dǎo)致管道被堵塞。

1.3 張拉力校正

眾所周知，如果在公路橋梁工程的預(yù)應(yīng)力施工中出現(xiàn)操作不規(guī)范的現(xiàn)象，相關(guān)張拉力就得不到有效控制，從而嚴(yán)重影響到預(yù)應(yīng)力施工的最終效果。對施工過程中存在的張拉力進(jìn)行控制時，需要借助預(yù)應(yīng)力式的筋伸長值來完成張拉力校正工作。實際操作中，如果張拉人員沒有受過專業(yè)培訓(xùn)，就很有可能導(dǎo)致張拉力校正出現(xiàn)重大誤差[2]。值得注意的是，在對多束張拉力進(jìn)行校正時，因為每束張拉力間都存在一定差異，所以會在很大程度上使得預(yù)應(yīng)力筋的具體伸長值得不到準(zhǔn)確計算，也就無法實現(xiàn)對張拉力的有效控制與校正。

2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用分析

2.1 工程準(zhǔn)備階段

為了將預(yù)應(yīng)力技術(shù)合理地應(yīng)用到公路橋梁的建設(shè)過程中，首先需要做的就是依據(jù)實際工程要求準(zhǔn)備好相關(guān)預(yù)應(yīng)力材料，主要包括絞線、配套錨具以及壓漿料等。與此同時，要嚴(yán)格按照工程設(shè)計圖來開展各項計算工作，如錨具類型、型號和鋼絞線橫截面積等。其次要準(zhǔn)備好相應(yīng)的機械裝置，如張拉式壓漿設(shè)備等。在完成預(yù)應(yīng)力的張拉作業(yè)后，要及時實施壓漿處理，這樣能夠有效提高路橋工程整體的建設(shè)水平，因此在張拉之前完成各項設(shè)備的準(zhǔn)備工作非常重要。

2.2 多跨橋梁工程建設(shè)

很多規(guī)模比較大的路橋工程，其結(jié)構(gòu)都極為復(fù)雜，尤其是多跨橋梁，因為其中不同部位承載彎矩的作用有所差別。如跨中位置對應(yīng)正彎矩作用，也就是橋梁下半部分會受到拉伸，并且支座上側(cè)也會被拉伸，會承受負(fù)彎矩的作用。這種情況下，因為混凝土的抗拉伸與受剪等能力有所欠缺，所以很難滿足大型橋梁工程的質(zhì)量需求[3]。

2.3 混凝土空心板

在路橋工程施工過程中，混凝土空心板的應(yīng)用比較頻繁。因為空心板的上面有很多圓孔，所以其質(zhì)量相對比較小，更加便于安裝與運輸，在跨徑不大的路橋工程中應(yīng)用效果顯著。若是公路橋梁的跨徑超出一定范圍，就需要借助先張法來對松弛度較低的鋼絞線實行單根張拉；也可以使用后張法進(jìn)行操作。通過這兩種方法的應(yīng)用，能夠在很大程度上降低相關(guān)壓力的影響，有效減少產(chǎn)生問題的概率。

2.4 受彎構(gòu)件材料

與普通意義上的結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)碳纖維結(jié)構(gòu)有著更加良好的強度作用，再加上施工工藝相對簡單，所以，在實際的施工過程中，可以大規(guī)模使用碳纖維片材，這樣能夠讓鋼筋混凝土各項受彎構(gòu)件得以加固，并被廣泛應(yīng)用到路橋工程的建設(shè)中。然而，因為受彎構(gòu)件在內(nèi)力方面還存在缺陷，所以很容易導(dǎo)致混凝土內(nèi)部出現(xiàn)壓應(yīng)力與拉應(yīng)力，如在施工作業(yè)時，若是構(gòu)件承載能力已經(jīng)達(dá)到最大值，那么混凝土相對應(yīng)的壓變值壓應(yīng)最大極限變長，這種狀態(tài)就代表加固后的受彎構(gòu)件最大承載能力[4]。除此之外，混凝土所具備的應(yīng)變增量與片材應(yīng)力值之間有著密切關(guān)系，其應(yīng)變值與受彎構(gòu)件遭到破壞時的片材引力值是反比關(guān)系，所以，為了能夠讓片材本身擁有良好的初始拉應(yīng)力，就需要在粘貼片材之前完成預(yù)應(yīng)力的施工，這樣能有效避免混凝土構(gòu)件被破壞，最大限度地提高整個路橋工程的穩(wěn)定性和安全性。

2.5 混凝土箱梁結(jié)構(gòu)

混凝土箱梁可以分為現(xiàn)澆和預(yù)制兩種類型，它們在不同的結(jié)構(gòu)中應(yīng)用可以產(chǎn)生不同的作用和效果。如果箱梁跨徑為40～60 m，在鋼絞線配置過程中，就需要從縱向或橫向兩個方面著手；如果箱梁跨徑超過60 m，就要借助變截面箱梁使相關(guān)應(yīng)用效果得到最大化發(fā)揮[5]。

2.6 合理選擇鋼絞線與錨具

為了選擇出恰當(dāng)?shù)匿摻g線，需要從下兩個方面入手：①要對鋼絞線的表面狀態(tài)、伸長率以及松散性等性能參數(shù)進(jìn)行充分考慮；②仔細(xì)檢測鋼絞線各項指標(biāo)與設(shè)計要求之間的符合程度，如斷破荷載、尺寸公差、松弛性和品種規(guī)格等。

在選擇預(yù)應(yīng)力相關(guān)錨具時，要重視以下內(nèi)容：

1）如果采用機械錨固方式，要在預(yù)應(yīng)力的鋼材端部構(gòu)建錨定條件，為后續(xù)的錨固操作奠定堅實基礎(chǔ)。一般情況下，只有集束型、高強度類型的鋼筋才會使用這種錨具，其在使用過程中不會損失很多預(yù)應(yīng)力，并且連接操作也相對簡單。值得注意的是，需要在灌注混凝土之前完成重復(fù)張拉作業(yè)。

2）楔形錨具與上述機械錨具比較，此錨具不僅錨力較大、便于穿束鋼絞線，而且可供選擇的種類也很多，但是也會損失大量預(yù)應(yīng)力，不能開展重復(fù)張拉工作。

3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用的注意事項

1）在完成預(yù)應(yīng)力的拆模工作之后，需要及時將錨墊板口封閉完整，以避免在養(yǎng)護(hù)過程中出現(xiàn)人員或是雜物進(jìn)入到預(yù)留孔內(nèi)等問題。

2）要以鋼絞線實際規(guī)格為依據(jù)來選擇合適的工作錨與夾片，并借助鋼管來打平與夾緊工作夾片。

3）在應(yīng)用錨墊板、千斤頂和工作錨的過程中，需要確保三者之間是同心且相互垂直的關(guān)系。

4）當(dāng)完成張拉相關(guān)工作后，還要對工作錨和錨墊板的連接進(jìn)行仔細(xì)觀察，保證兩者之間有著緊密的黏合性，若發(fā)生異常情況，必須及時暫停張拉，并合理調(diào)整具體的工作狀態(tài)。

5）完成單束的張拉操作后，要做好伸長量的測量與校對作業(yè)，這樣能夠有效提高實際的生產(chǎn)量，值得注意的是，要將計算誤差值盡可能控制在6%范圍內(nèi)，2 min 之后再進(jìn)行工作錨的固定；如果超過6%，那么就要馬上停止拉伸操作，并將影響計算誤差的各項因素查找出來，及時將其排除掉。

6）在結(jié)束單束張拉工作后，還要檢查夾片頂面的平齊性，并仔細(xì)查看是否存在滑絲或斷絲等情況，確定沒有任何問題之后再進(jìn)行后續(xù)鋼絲張力狀況的檢查工作。

7）完成張拉各項工作之后，要及時展開壓漿工作，盡可能將時間間隔控制在1 d 之內(nèi)。

4 結(jié)語

綜上所述，在公路橋梁工程施工中合理應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，能夠在很大程度上解決施工過程中存在的各項問題，最大限度地保證施工有序開展。與此同時，要選擇合適的預(yù)應(yīng)力工具，盡可能使結(jié)構(gòu)內(nèi)部平衡受力，不斷提高路橋工程的穩(wěn)定性，確保其施工質(zhì)量滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，從而推動路橋建筑行業(yè)的健康發(fā)展。