【摘要】隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，在公路橋梁施工方面的技術(shù)也在不斷取得突破。預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用技術(shù)在公路橋梁施工中應(yīng)用越來越廣泛，同時，預(yù)應(yīng)力應(yīng)用中存在的問題也影響了路橋工程的施工質(zhì)量。本文總結(jié)歸納了公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的相關(guān)問題，以期能夠為我國公路橋梁預(yù)應(yīng)力施工做出參考。
【關(guān)鍵詞】公路橋梁；預(yù)應(yīng)力；施工技術(shù)；探討
中圖分類號： TU997 文獻標識碼： A
一、前言
國內(nèi)的研究表明，我國公路橋梁數(shù)量不斷增多，但是，預(yù)應(yīng)力在防治公路橋梁發(fā)生斷裂，提高公路橋梁耐久性方面有很大的優(yōu)勢，所以，研究預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用很有意義。
二、路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)概述
常規(guī)機械結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力技術(shù)是指預(yù)先對其產(chǎn)生的主要應(yīng)力，更好的提升工程結(jié)構(gòu)自身的剛性，減少工程結(jié)構(gòu)在自身振動和相關(guān)彈性變形的情況下受到受拉模塊影響彈性強度的明顯改變，大大增強工程結(jié)構(gòu)的原本抗性。在機械機構(gòu)承受外荷載前預(yù)先對其在外荷載作用下受拉相關(guān)區(qū)域內(nèi)部施加一定壓應(yīng)力，能夠有效改善機械結(jié)構(gòu)在使用過程中的結(jié)構(gòu)和性能。
路橋施工中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)是指在路橋工程主要結(jié)構(gòu)內(nèi)相關(guān)構(gòu)件受到外荷載前，對其受拉模塊中主要鋼筋部件施加預(yù)應(yīng)力的方式提高主要構(gòu)件的剛度。即在混凝土工程中通過預(yù)應(yīng)力技術(shù)，進行預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，使混凝土構(gòu)建所產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力減以減小或消除外荷載所引起的拉應(yīng)力，利用混凝土產(chǎn)生高強度的抗壓能力彌補其抗拉強度上存在的缺陷和不足，有效延遲混凝土受拉區(qū)域的開裂，確保工程施工質(zhì)量。
路橋施工中通常采用的是強度較高的混凝土和鋼材，這樣能夠較好的保證預(yù)應(yīng)力混凝土具有加較強的抗拉裂能力、剛度大、良好的抗?jié)B性和高抗疲勞性，在一定程度上能夠節(jié)省混凝土和鋼材，減小構(gòu)件結(jié)構(gòu)的截面尺寸，降低構(gòu)件自重，減少混凝土撓度并防止開裂。在路橋施工中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的主要目的是推遲混凝土裂縫出現(xiàn)時間，增強混凝土結(jié)構(gòu)的持久性能�？稍诒ＷC路橋工程經(jīng)濟性的同時，實現(xiàn)工程的輕巧和美觀，對路橋的使用壽命也有一定的增強作用。
三、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁工程施工中的應(yīng)用
1、多跨連續(xù)梁施工中的應(yīng)用。從結(jié)構(gòu)層面上來看，多跨連續(xù)梁又分為正彎矩區(qū)和負彎矩區(qū)兩種形式。通常來講，跨中的為正彎矩，存在支座的為負彎矩。當(dāng)多跨連續(xù)梁的抗剪承載能力和抗彎承載能力難以滿足施工要求時，就必須應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)來做加固處理。
2、受彎構(gòu)件施工中的應(yīng)用。碳纖維的強度是比較高的，其施工的程度亦比較簡單。正因為如此，應(yīng)用碳纖維片材來對受彎構(gòu)件加固問題進行解決就成普遍采用的一種方式。但因在加固受彎構(gòu)件之前，結(jié)構(gòu)混凝土就已經(jīng)具有初始的拉應(yīng)變和壓應(yīng)變了。故受壓區(qū)內(nèi)混凝土的壓應(yīng)變一旦達到混凝土極限壓應(yīng)變時，受彎構(gòu)件也就達到了其極限承載能力。
3、加工施工中的應(yīng)用。通常來講，加固公路橋梁時都是通過應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，來補強構(gòu)件和改善結(jié)構(gòu)性能，進一步提高或恢復(fù)公路橋梁承載能力的，從而延長公路強烈使用年限，滿足當(dāng)前對于交通運輸?shù)囊蟆?nbsp;
四、公路橋梁預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工工藝
1、在橋梁預(yù)應(yīng)力施工過程中采取下料處理工藝
張拉工序的整個環(huán)節(jié)結(jié)束前一定要在錨墊板和鋼管中進行灌漿，以便粘結(jié)段的形成，從而達到固定預(yù)應(yīng)力筋的目的。此外在對預(yù)應(yīng)力筋進行下料時一定要先清洗干凈粘結(jié)段部位的鋼絞線，并將PE層和油脂去除。此外施工人員一定要控制好粘結(jié)段的長度以及位置，以免工程施工過程中出現(xiàn)錯位現(xiàn)象，而且在對鋼絞線進行穿束時不僅要考慮到鋼絞線下垂所帶來的影響，還要將張拉伸長所帶來的影響納入施工考慮范圍中，從而確保整個預(yù)應(yīng)力筋兩端的粘結(jié)段的粘結(jié)力大致相等。
2、在橋梁預(yù)應(yīng)力施工過程中采用穿索工藝
橋梁預(yù)應(yīng)力施工過程中所采用的預(yù)應(yīng)力筋常將長度控制在150米以上，施工人員在開展穿索施工時的中間部位常會從墩頂導(dǎo)向槽以及跨中轉(zhuǎn)向裝置中穿過。但是倘若想把12根鋼絞線全部從箱梁里面穿索，這個過程是非常困難的，所以施工人員在對預(yù)應(yīng)力筋進行穿索時，一般會采取單根穿索的辦法進行。穿索過程中要盡量避免鋼絞線在整個橋梁范圍內(nèi)纏繞起來，這樣便能促使預(yù)應(yīng)力能夠按照施工規(guī)范進行施工。在開展穿索工作前，要事先把施工所需的鋼絞線、錨板孔、以及密封蓋小的孔都分別進行編號，隨后用單束穿索的方法來對12根鋼絞線進行穿索，最后根據(jù)鋼絞線的位置采取必要的限制措施，以免出現(xiàn)鋼絞線纏繞的現(xiàn)象。
3、采取壓漿施工方法
橋梁構(gòu)件在采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)進行施工時，通常會采用局部粘結(jié)的方法對體外索錨橫梁進行固定，而且它的粘結(jié)度要達到施工設(shè)計要求的標準。通常來講在確保壓漿密實度的前提基礎(chǔ)上需將粘結(jié)路段的粘結(jié)力保持在施工設(shè)計規(guī)定的張力的108%以上，只有這樣才可以達到錨固施工規(guī)定的標準。由于壓漿施工屬于橋梁預(yù)應(yīng)力施工項目中一道非常重要的施工工序，通常需要按照1：1的模型試驗方可開展工程的正式施工。通常壓漿施工工序需要在張拉施工結(jié)束后的24小時之內(nèi)進行，而且只有采用手動壓漿機才能控制好壓漿的均勻穩(wěn)定性以及壓漿的壓力適度，確保整個橋梁工程能夠取得最佳的施工效果。
五、路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的主要問題
1、混凝土結(jié)構(gòu)張拉有關(guān)的問題
為了縮減施工工期，一般采用加入早強劑的方法，使得混凝土結(jié)構(gòu)提前達到可以預(yù)拉應(yīng)力的強度。由工程經(jīng)驗可知，如果加入早強劑，一般在混凝土澆筑3天以后既可以張拉預(yù)應(yīng)力來提升預(yù)應(yīng)力的混凝土強度。但是由于加入了早強劑，使得混凝土的彈性和強度模量增長非同步進行，強度增長比較快，但彈性模量增長很慢，所以使得較早的張拉預(yù)應(yīng)力，會使得預(yù)應(yīng)力的損失比較嚴重，混凝土結(jié)構(gòu)的整體變形比較大，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，同時降低了橋梁的承載能力。
此外，由于添加了早強劑，使得檢測出的混凝土試塊早期的強度等級替代實際的混凝土結(jié)構(gòu)強度等級，這樣默認相等同樣存在著疏忽。工程試驗檢測表明，最后橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生事故時，所檢測的混凝土強度結(jié)構(gòu)沒有達到前期當(dāng)場測試的強度，有些甚至?xí)汀?nbsp;
2、預(yù)應(yīng)力筋超長束端的張拉的問題
目前，國內(nèi)在澆筑大跨度的預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁時一般采用在預(yù)應(yīng)力筋的一段采取張拉應(yīng)力的方法。比如某箱梁橋有5跨，第一聯(lián)跨度66m，其次一聯(lián)跨度88m，最后一聯(lián)跨度150m。現(xiàn)行的預(yù)應(yīng)力規(guī)范指出：當(dāng)跨度≥30m的預(yù)應(yīng)力橋梁，要對預(yù)應(yīng)力筋兩端采取對稱張拉的工藝來保證預(yù)應(yīng)力筋達到設(shè)計的張拉力，在活載與恒載的共同作用下，橋梁跨中所需的抵抗彎矩來建立橋梁跨中的有效預(yù)應(yīng)力，否則梁的跨中正截面就容易出現(xiàn)裂縫，降低梁的承載力。經(jīng)本人多年觀察研究發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)正常使用通車的橋梁，均有因為不合適的張拉工藝才出現(xiàn)的梁的裂縫現(xiàn)象。
3、后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的張拉力大小控制的問題
由于在預(yù)應(yīng)力施工時，施工工藝不規(guī)范，尤其是張拉力的控制不合理，這對橋梁的承載力造成了嚴重的影響。通常，在預(yù)應(yīng)力筋的張拉工藝中，使用預(yù)應(yīng)力筋的伸長量來衡量張拉力的大小，鋼筋的張拉力是主要的，一般用預(yù)應(yīng)力筋的伸長量來校核張拉力的誤差。通常在預(yù)應(yīng)力施工工藝時，要采取1.4級的油壓來計量張拉力，導(dǎo)致張拉力誤差很大，有些甚至還沒有計量標明就張拉了千斤頂。同時，還和張拉施工的人員的技術(shù)素養(yǎng)有關(guān)，如果張拉人員沒有經(jīng)過正規(guī)的培訓(xùn)就施工，使張拉力有很大的誤差；有的甚至在工作的時候玩手機，不專心于工作；更有甚者讀錯表中的數(shù)據(jù)，這些均會導(dǎo)致張拉力與設(shè)計值有很大的偏差。
六、結(jié)束語
通過本文的分析，總結(jié)出了預(yù)應(yīng)力應(yīng)用于公路橋梁的一些工藝技術(shù)和需要注意的問題。我國公路橋梁預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用還需要得到進一步的深入分析，以不斷提高預(yù)應(yīng)力施工的技術(shù)水平，為我國交通事業(yè)而發(fā)展做出貢獻。
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