公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)分析
摘要：目前，我國公路建設(shè)正處在蓬勃發(fā)展的時(shí)期，而預(yù)應(yīng)力技術(shù)是公路建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)，但是預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工難度大，程序復(fù)雜。因此，在預(yù)應(yīng)力橋梁施工中常會(huì)遇到一些質(zhì)量問題，而怎樣解決這些問題，提高施工技術(shù)是業(yè)界普遍關(guān)注的問題。
關(guān)鍵詞：公路橋梁,施工,預(yù)應(yīng)力技術(shù)
隨著工程建設(shè)技術(shù)的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)通過其能高度利用材料高強(qiáng)度的特點(diǎn)，科學(xué)有效的預(yù)防了混凝土裂縫的產(chǎn)生，不僅減輕了結(jié)構(gòu)的自重，還增大了橋梁的跨徑，其剛度高，保證了行車的舒適度，因此，在公路施工中得到了廣泛的應(yīng)用。然而，預(yù)應(yīng)力橋梁的裂縫病害十分普遍，尤其是箱梁橋。導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)的問題很多，預(yù)應(yīng)力橋梁施工中出現(xiàn)的若干預(yù)應(yīng)力技術(shù)問題，以及在施工中出現(xiàn)的各種問題，這給工程質(zhì)量將會(huì)帶來了很大的安全隱患。
1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用
1.1預(yù)應(yīng)力技術(shù)在受彎構(gòu)件中的應(yīng)用
由于碳纖維的強(qiáng)度較高，其施工工序也比較簡單，因此，采用碳纖維片材對(duì)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件進(jìn)行加固的方法已經(jīng)得到推廣，并廣泛使用在工程中。但在對(duì)各種受彎構(gòu)件進(jìn)行加固前結(jié)構(gòu)已存在初始內(nèi)力，混凝土己具有初始的壓應(yīng)變和拉應(yīng)變，所以，當(dāng)受壓區(qū)混凝土的壓應(yīng)變力達(dá)到混凝土本身的極限時(shí)，彎構(gòu)件就會(huì)產(chǎn)生極限承載力。
1.2預(yù)應(yīng)力技術(shù)在加固施工中的應(yīng)用
道路橋梁加固通常是對(duì)構(gòu)件的補(bǔ)強(qiáng)和鞏固，或者是對(duì)構(gòu)造物結(jié)構(gòu)性能的改善來恢復(fù)和維持道路現(xiàn)有的承載力，以便延長其壽命，以便適應(yīng)現(xiàn)代交通要求。然而，其卸載的目的就在于減小加固施工時(shí)混凝土的初始應(yīng)變。這時(shí)，可先對(duì)構(gòu)件加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力，讓受壓區(qū)產(chǎn)生拉應(yīng)力，受拉區(qū)產(chǎn)生壓應(yīng)力，以減少構(gòu)件在初彎矩作用下的拉應(yīng)變和壓應(yīng)變，這樣有利于提高構(gòu)件的極限承載力，保證構(gòu)件能增量和加固鋼筋的應(yīng)力，讓加固的鋼筋能發(fā)揮它積極的作用。
1.3預(yù)應(yīng)力技術(shù)在鋼筋混凝土多跨連續(xù)梁的應(yīng)用
多跨連續(xù)梁有正彎矩區(qū)和負(fù)彎矩區(qū)，通常在支座處為負(fù)彎矩，跨中為正彎矩。當(dāng)梁的抗彎承載力和抗剪承載力無法滿足要求時(shí)，就需要加固。跨中正彎矩區(qū)抗彎承載力出現(xiàn)問題時(shí)，可用粘貼碳纖維的工藝進(jìn)行加固，施工相對(duì)比較簡單，其主要的原因是所加縱筋錨固的問題不宜解決。
2 公路橋梁幾種常用的預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)
2.1橫向預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)
這種技術(shù)的主要工藝是，在主梁下緣的對(duì)稱梁中線處進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的安裝，并在距梁端的合適部位進(jìn)行彎起，再利用支撐點(diǎn)來錨固在主梁端部的錨固鋼板上面，這種鋼板呈現(xiàn)“U”字的形態(tài)，在主梁端部的下翼緣上面。將原本水平段內(nèi)的鋼筋預(yù)應(yīng)力通過撐棍分為若干節(jié)段，而兩端的撐棍還能起到支點(diǎn)的作用。在每一段的中間點(diǎn)還需要通過拉緊螺栓將對(duì)稱的鋼筋收緊，在收緊的過程中會(huì)產(chǎn)生一定的預(yù)應(yīng)力，而主梁則會(huì)受到這種預(yù)應(yīng)力的影響，同時(shí)預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生的負(fù)彎矩由于預(yù)應(yīng)力筋多為水平的直線形，在梁的兩端向上彎曲不多，所以，這種技術(shù)的加固只能針對(duì)減小梁中的正彎矩，對(duì)減小梁端的剪力沒有太大的幫助。
2.2縱向預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)
縱向預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)就是沿著預(yù)應(yīng)力筋軸線的方向來進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施加的技術(shù)。這種技術(shù)的預(yù)應(yīng)力布置在橋梁底下，并在梁兩端設(shè)置導(dǎo)向塊的位置彎起，然后錨固在主粱的頂板或腹板上，沿著主梁方向縱向張拉，降低橋梁端總體的剪力。其錨固構(gòu)造為縱向張拉的錨固構(gòu)造，一般包括兩種，腹板錨固和梁頂錨固。其中，腹板錨固可以使用在
橋梁交通過大，交通無法正常運(yùn)行的情況下，可以把預(yù)應(yīng)力筋錨固在主梁的腹板上，其具體的做法包括鋼銷錨固法和鋼板錨固法，而鋼板錨固法有的穩(wěn)定性強(qiáng)，對(duì)梁體影響不大，固定鋼板的螺栓較小的優(yōu)點(diǎn)。在梁頂錨固在錨固之前，只在橫隔梁和橋面板上開鑿和斜筋傾斜的方向一致的斜孔，穿過預(yù)應(yīng)力鋼筋之后，在斜孔的周圍應(yīng)按鋼墊板
尺寸把橋面板鑿出凹槽，并用環(huán)氧砂漿把墊板粘牢。而預(yù)應(yīng)力筋在張拉之后錨固在橋面板上，最后將錨頭封閉在橋面鋪裝混凝土內(nèi)。這種錨固方法可以較少的鑿開橋面的混凝土，保持橋面的整體性，也可以在橋面進(jìn)行錨固施工。在張拉時(shí)應(yīng)對(duì)稱橋中線進(jìn)行，同一根梁張拉要對(duì)稱同步的進(jìn)行，讓梁的兩側(cè)鋼筋具有相同的拉力。
3 預(yù)應(yīng)力相關(guān)問題解決措施
3.1預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉伸長量不足的防治措施
(1)在預(yù)埋鋼筋管道時(shí)，施工人員必須對(duì)每一個(gè)坐標(biāo)位置嚴(yán)格的按照設(shè)計(jì)坐標(biāo)固定牢靠，保證整體管線的通暢，特別是那些容易造成管道彎曲的地方，在澆筑過程中也必須認(rèn)真做好檢查，混凝土振搗時(shí)應(yīng)該注意，振搗棒不能直接碰到管道，預(yù)防預(yù)應(yīng)力的管道出現(xiàn)偏移。
(2)在計(jì)算預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉的理論伸長量時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量要通過試驗(yàn)取得實(shí)際數(shù)據(jù)。
3.2管道堵塞問題的解決措施
如果預(yù)應(yīng)力管道被堵塞，首先應(yīng)根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋坐標(biāo)曲線，找出并標(biāo)注出泄漏的主要位置，然后繞開梁的主筋，采用沖擊鉆進(jìn)行緩慢開孔，清理干凈管道中的水泥漿，使鋼絞線可以順利的穿過波紋管道，其次，待張拉結(jié)束后，用高級(jí)等級(jí)的微膨脹混凝土對(duì)孔洞進(jìn)行封堵。
4 施工過程中的質(zhì)量控制
(1)施工中，其橋梁的張拉力必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并滿足施工的各項(xiàng)要求，在張拉、灌槳階段的質(zhì)量控制關(guān)鍵就是合理的計(jì)算壓漿值，保證孔道漿體飽滿。
(2)為了減少和預(yù)防因漏漿或異物進(jìn)入導(dǎo)致管孔堵塞的情況，我們應(yīng)對(duì)預(yù)應(yīng)力的孔道接口處、孔道與灌漿孔、排氣孔管連接處以及外露的灌漿孔、排氣孔端加強(qiáng)密封，并提高其耐久性。在混凝土的施工中，為了預(yù)防損傷和移位，振動(dòng)棒不能接觸預(yù)應(yīng)力孔道和錨具。預(yù)應(yīng)力孔道和錨具安裝的位置由于鋼筋密集，振搗工作的難度大，而為了保證其振搗的密閉性可以在容易出現(xiàn)裂縫的部位，采用鋼筋棒輔加上人工插搗和適度的模板外進(jìn)行敲振。孔道的清理工作應(yīng)在混凝土澆筑完成后進(jìn)行，主要是為了及時(shí)封堵張拉端和灌槳孔、排氣孔管口，防止雜質(zhì)進(jìn)入預(yù)應(yīng)力管孔，保證后期的張拉工作與澆注工作順利完成。
施工完成后的質(zhì)量控制：
(1)查看施工記錄是否完善;各種隱蔽驗(yàn)收手續(xù)是否完備;加強(qiáng)質(zhì)量評(píng)定，保證施工質(zhì)量達(dá)到質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
(2)張拉完成后最好在第二天緊接著進(jìn)行封錨。封錨前應(yīng)用手持砂輪切割機(jī)切割預(yù)應(yīng)力筋多余長度，其剩余的長度不得多余30mm;最后，還要將錨具、錨孔清理干凈，根據(jù)設(shè)計(jì)施工要求封錨:封錨材料必須將錨具、預(yù)應(yīng)力鋼絲頭全部封錨堵密實(shí)，不能外露或留下空隙。
5 結(jié)束語
橋梁結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)是公路建設(shè)中的重點(diǎn)，是現(xiàn)代橋梁施工的新方法，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)代公路橋梁建設(shè)的發(fā)展了，必須開展新方法，新技術(shù)，才能保證施工的質(zhì)量。
