于順杰

摘 要：隨著我國(guó)公路建設(shè)工程的飛速發(fā)展，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越普遍。特別是在公路橋梁的施工過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)具有非常重要的作用，可以解決傳統(tǒng)施工技術(shù)中存在的許多問(wèn)題，使公路橋梁的結(jié)構(gòu)質(zhì)量以及路面質(zhì)量都有很大程度上的提升。文章通過(guò)對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的相關(guān)探討，分析了公路橋梁施工中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用的主要表現(xiàn)，并提出了控制預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量的相關(guān)意見。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力技術(shù)；公路橋梁施工；預(yù)應(yīng)力施工

中圖分類號(hào)：U445.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2013）23-0148-02

由于傳統(tǒng)的公路橋梁施工技術(shù)存在著較多的問(wèn)題，經(jīng)常出現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)上的裂痕以及路面的凹陷，因此需要找到一種能夠解決這類質(zhì)量問(wèn)題的方法來(lái)提高公路橋梁施工的質(zhì)量。而預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用則非常好地解決了公路橋梁結(jié)構(gòu)及路面質(zhì)量不高的問(wèn)題，在當(dāng)今的公路工程中得到了越來(lái)越多施工單位的青睞，成為了控制公路橋梁施工質(zhì)量的重要手段。

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁中的應(yīng)用特點(diǎn)與主要材料

在當(dāng)今的公路橋梁施工過(guò)程中，許多施工單位為了提高橋梁的堅(jiān)固程度以及使用壽命，通常會(huì)應(yīng)用到預(yù)應(yīng)力技術(shù)。而之所以預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠得到人們的廣泛使用，是因?yàn)樵摷夹g(shù)手段在公路橋梁施工中具有傳統(tǒng)的施工技術(shù)所沒(méi)有的特點(diǎn)，加入相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力鋼筋并對(duì)混凝土進(jìn)行預(yù)應(yīng)力處理，就可以使公路橋梁的質(zhì)量獲得飛躍式的提升。

1.1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁中的應(yīng)用特點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用最為直接的效果就是能夠加強(qiáng)公路橋梁的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，提高公路橋梁的使用壽命。而之所以預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠?qū)窐蛄旱馁|(zhì)量有巨大的提升，是因?yàn)樵摷夹g(shù)手段與傳統(tǒng)的施工技術(shù)相比，可以通過(guò)減輕自身重量來(lái)降低主拉應(yīng)力，達(dá)到提升橋梁結(jié)構(gòu)總體剛性的效果。并且由于減輕了自身重量，減少了材料的使用，因此可以非常好地起到節(jié)約成本的效果，讓公路橋梁施工能夠更快，也更加安全。

1.2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁中的主要材料

公路橋梁施工過(guò)程的預(yù)應(yīng)力技術(shù)，通常所使用的材料為預(yù)應(yīng)力鋼絞線、低松弛鋼絞線以及預(yù)應(yīng)力錨等。其中預(yù)應(yīng)力鋼絞線主要是用于代替原本的公路橋梁中所使用的鋼材，特別是當(dāng)今最新的低松弛鋼絞線，與傳統(tǒng)的公路橋梁比較起來(lái)，具有經(jīng)濟(jì)適用、美觀輕巧等特點(diǎn)，能夠讓公路橋梁不僅美觀耐用，更能極大地降低施工的成本。在選擇預(yù)應(yīng)力鋼絞線的時(shí)候，其規(guī)格主要根據(jù)實(shí)際的橋梁施工要求而定，包括鋼絞線的尺寸、延伸率等指數(shù)。而預(yù)應(yīng)力錨則主要是用于固定鋼絞線兩端，充當(dāng)公路橋梁中的受力支點(diǎn)，多個(gè)預(yù)應(yīng)力錨共同構(gòu)成了公路橋梁的主體框架。在選擇預(yù)應(yīng)力錨的時(shí)候主要考慮的方向有機(jī)械錨固與摩阻錨固兩種，二者各自具有相應(yīng)的使用特點(diǎn)，可以在具體的施工過(guò)程中選擇合適的預(yù)應(yīng)力錨。

2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用表現(xiàn)

預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用在公路橋梁的施工當(dāng)中，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面是在橋梁的混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，另一種是在公路路面中的應(yīng)用。在公路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用可以讓橋梁的結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)固，延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。而在公路路面中的應(yīng)用則可以使路面更久地保持平整，避免出現(xiàn)妨礙行車的質(zhì)量問(wèn)題。而預(yù)應(yīng)力技術(shù)在這兩方面的施工應(yīng)用，都可以降低施工的成本，并使工程更加快速地進(jìn)行。

2.1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

隨著現(xiàn)今公路工程建設(shè)的不斷發(fā)展，公路橋梁的施工規(guī)模往往會(huì)非常大，橋梁自身的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂痕的可能性很高。一旦橋梁出現(xiàn)了裂痕，如果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，就很有可能使裂痕越來(lái)越大，并最終發(fā)生橋梁的垮塌事故。而應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)則可以避免這種問(wèn)題，在公路橋梁結(jié)構(gòu)中的混凝土投入使用之前，首先對(duì)其進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的施加，將混凝土內(nèi)的預(yù)應(yīng)力鋼絞線采取張拉措施，可以讓張拉區(qū)域預(yù)先感受到鋼筋壓力。通常預(yù)應(yīng)力使用所采取的方法為延長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線的長(zhǎng)度，但要注意根據(jù)其延伸率控制延伸范圍，避免出現(xiàn)張拉過(guò)度的情況。對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)較為特殊的區(qū)域，要注意采取一定的加固措施，輔助預(yù)應(yīng)力技術(shù)，讓橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及使用壽命得到更好的保障。

2.2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路路面中的應(yīng)用

將預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用在公路路面的施工當(dāng)中，是許多施工單位容易忽視的內(nèi)容。因?yàn)楹凸返臉蛄航Y(jié)構(gòu)相比，公路路面存在著質(zhì)量問(wèn)題通常并不會(huì)引起非常嚴(yán)重的橋梁垮塌事故，所以經(jīng)常被人們所忽視。但如果對(duì)公路路面的施工要求較高，需要保證路面的荷載能力與長(zhǎng)期的平整的話，就需要將預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用到施工過(guò)程中。和公路橋梁結(jié)構(gòu)的施工相類似，公路路面施工過(guò)程中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)也是通過(guò)張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土的控制。由于很好地控制了路面混凝土的運(yùn)動(dòng)與變形，因此通常經(jīng)過(guò)預(yù)應(yīng)力技術(shù)處理的橋梁路面不會(huì)出現(xiàn)裂痕、凹陷等情況，使公路路面的整體質(zhì)量有了較為明顯的提升。

目前，預(yù)應(yīng)力技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在公路橋梁的結(jié)構(gòu)與路面施工中，取代了傳統(tǒng)的施工技術(shù)，并逐漸應(yīng)用成熟，實(shí)現(xiàn)了公路建設(shè)工程在技術(shù)上的飛躍。并且隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用的日趨成熟，除了在公路的橋梁施工中經(jīng)常應(yīng)用到該技術(shù)之外，在公路工程的其他施工區(qū)域也有該技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

3 實(shí)例分析預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中應(yīng)注意的

問(wèn)題

雖然預(yù)應(yīng)力技術(shù)在我國(guó)的公路橋梁施工中有著較為廣泛的應(yīng)用，具備著成熟的應(yīng)用基礎(chǔ)，但仍然存在著許多人們經(jīng)常忽視的問(wèn)題，在實(shí)際施工過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)，影響了公路橋梁的工程質(zhì)量。因此，在預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，要嚴(yán)格控制這類問(wèn)題，保證公路橋梁的質(zhì)量。為了探討預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用時(shí)需要注意的主要問(wèn)題，本文選取了徐州市一條一級(jí)公路中的某段公路橋梁為調(diào)查對(duì)象。該條公路位于徐州東部，是一條連接?xùn)|部諸區(qū)縣的一條主要干道，設(shè)計(jì)時(shí)速為120 km/h，路面寬度為23 m，路面采用瀝青混合料鋪設(shè)，設(shè)計(jì)使用壽命為20 a。由于該條公路需要穿過(guò)大沙河，因此在設(shè)計(jì)時(shí)將穿過(guò)大沙河的路段通過(guò)公路橋梁的方式完成。為了保證該公路橋梁的結(jié)構(gòu)質(zhì)量與路面平整度，采用了預(yù)應(yīng)力技術(shù)，減輕了橋梁的整體重量，并以較低的成本使橋梁的使用壽命超過(guò)了公路的整體使用壽命，預(yù)計(jì)可以達(dá)到20 a。通過(guò)對(duì)該公路橋梁施工的技術(shù)分析發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行施工的時(shí)候，主要需考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。

3.1 預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)間的控制

在施工最初的階段，由于對(duì)新型低松弛鋼絞線的張拉控制并不是很熟悉或砼強(qiáng)度沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)要求，因此出現(xiàn)了兩次張拉時(shí)間過(guò)早的情況。經(jīng)過(guò)對(duì)張拉失敗的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，最后探索出了預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)間的準(zhǔn)確范圍。通過(guò)分析得出，最開始為了增加混凝土的早期預(yù)應(yīng)力強(qiáng)度，加入了一定的早強(qiáng)劑，這種方法過(guò)快地增加了混凝土的強(qiáng)度，使橋梁的承載能力達(dá)不到預(yù)期的要求。

3.2 注意防止預(yù)應(yīng)力鋼筋管道堵塞

在該公路橋梁開始施工時(shí)，由于施工人員沒(méi)有注意對(duì)混凝土澆筑過(guò)程中的預(yù)應(yīng)力鋼筋管的保護(hù)，使得鋼筋管道被混凝土堵塞住，阻礙了預(yù)應(yīng)力張拉鋼筋的通過(guò)，降低了張拉質(zhì)量。經(jīng)過(guò)對(duì)施工過(guò)程中出現(xiàn)的預(yù)應(yīng)力鋼筋管道堵塞的情況總結(jié)之后，施工單位做出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，在砼澆筑時(shí)在管道中加入了比管道直徑略小的塑料襯管，不僅防止了管道被混凝土堵塞，更加大了對(duì)管道本身曲線的保護(hù)力度，使管道不會(huì)發(fā)生變形。同時(shí)，施工單位還改進(jìn)了預(yù)應(yīng)力鋼筋管道施工的技術(shù)細(xì)節(jié)，對(duì)抽芯時(shí)間以及有序作業(yè)有了更加精準(zhǔn)的控制。

3.3 預(yù)應(yīng)張拉力大小的控制

預(yù)應(yīng)張拉力的大小是影響鋼筋混凝土質(zhì)量的最核心因素，如果沒(méi)有對(duì)張拉力的大小進(jìn)行準(zhǔn)確控制的話，那么將會(huì)對(duì)鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生非常大的影響，引起混凝土的形變。因此，在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的張拉操作時(shí)，要保證硬件設(shè)備的精準(zhǔn)以及施工技術(shù)人員的水平較高。通?？刂祁A(yù)應(yīng)張拉力大小可以遵循以下兩個(gè)公式：

△L=■

Pp=P×■

兩個(gè)張拉力計(jì)算公式中，△L表示預(yù)應(yīng)力鋼筋的理論伸長(zhǎng)值，單位為mm，L表示預(yù)應(yīng)力鋼筋的長(zhǎng)度，單位為mm，Ap表示預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積，單位為mm2，Ep表示彈性模量，單位為MPa，K、μ分別表示鋼筋孔內(nèi)的相應(yīng)摩擦系數(shù)，θ表示張拉端面到截面曲線的切線夾角和，而Pp則表示預(yù)應(yīng)力鋼筋的平均分段張拉力，單位為N，p表示預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉端的張拉力，單位為N。

通過(guò)該理論公式就可以較為準(zhǔn)確地控制張拉力的大小，然后用理論伸長(zhǎng)值和實(shí)際伸長(zhǎng)值比較，一般不超過(guò)正負(fù)6%，使預(yù)應(yīng)力施加到最為合理的程度，從而保證公路橋梁施工的質(zhì)量。

4 結(jié) 語(yǔ)

作為如今提高公路橋梁施工質(zhì)量的主要手段，預(yù)應(yīng)力技術(shù)得到了非常快的發(fā)展與應(yīng)用，其技術(shù)指標(biāo)的控制也日趨成熟。而在未來(lái)的公路工程建設(shè)中，隨著人們對(duì)公路使用要求的逐漸提升，對(duì)路面承壓能力、使用壽命等指標(biāo)的要求逐漸嚴(yán)格，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用也將會(huì)面臨新的挑戰(zhàn)。

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