小議預(yù)應(yīng)力在路橋施工的作用

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預(yù)應(yīng)力技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

預(yù)應(yīng)力技術(shù)不僅僅能運(yùn)用于路橋結(jié)構(gòu)，還能運(yùn)用于路橋加固維修，對(duì)山體和邊坡之類的地方進(jìn)行錨固的加強(qiáng)，提升大型的構(gòu)件，及頂推施工等路橋建設(shè)的各個(gè)方面。因?yàn)樵诘缆窐蛄汗こ探ㄔO(shè)中使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠有效地節(jié)省施工的材料，還能減輕結(jié)構(gòu)的自重，提高路橋結(jié)構(gòu)的抗裂水平與抗?jié)B能力，降低結(jié)構(gòu)的主拉應(yīng)力與豎向剪力，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的剛度。而且，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工工藝比較便捷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易且安全，所以這項(xiàng)技術(shù)就被廣泛地運(yùn)用于路橋的建設(shè)里。特別是最近幾年，在我國(guó)大力興建的交通基礎(chǔ)設(shè)施的工程里，提高路橋的承載力和耐久性已經(jīng)成了路橋?qū)＜已芯康闹匾獙?duì)象，而預(yù)應(yīng)力技術(shù)在解決這些問(wèn)題上都具有重要的意義。下面，筆者著重闡釋以下體外預(yù)應(yīng)力。

作為后張預(yù)應(yīng)力體系的一個(gè)重要分支,體外預(yù)應(yīng)力混凝土具有不少的優(yōu)點(diǎn)，預(yù)應(yīng)力筋的套管布置較為簡(jiǎn)單，且易于調(diào)整，將后張預(yù)應(yīng)力的操作程序大大簡(jiǎn)化了，并縮短了施工的時(shí)間。同時(shí)，因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力筋都是布置在腹板之外的，這就使得混凝土的澆筑工作變得更為方便，能有效減少施工中的摩擦造成的損失，而且在換預(yù)應(yīng)力筋的時(shí)候就會(huì)更加方便。目前，我國(guó)在這方面的研究很少，對(duì)其受力的性能研究也不多，所以，相關(guān)的專業(yè)人員應(yīng)該結(jié)合實(shí)際和理論將這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入的研究，以便于該項(xiàng)技術(shù)在道路橋梁工程中能發(fā)揮更大的作用。

體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)與體內(nèi)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在其構(gòu)造上有著本質(zhì)的區(qū)別，體外預(yù)應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力筋在砼結(jié)構(gòu)的外部，只能在錨固和轉(zhuǎn)向塊處可能和結(jié)構(gòu)相連。這樣一來(lái)，結(jié)構(gòu)的整體形變就能決定體外預(yù)應(yīng)力。反之，體內(nèi)預(yù)應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力筋在砼的內(nèi)部，且和結(jié)構(gòu)是完全粘結(jié)的，無(wú)論在哪一個(gè)切面出，都能和結(jié)構(gòu)相協(xié)調(diào)。在設(shè)計(jì)體外預(yù)應(yīng)力的時(shí)候，就要考慮到避免體外筋和結(jié)構(gòu)的二者共振，因?yàn)檫@二者都能產(chǎn)生獨(dú)立振動(dòng)。在特殊的地震區(qū)，設(shè)計(jì)方案中還要加入增強(qiáng)抗震性能的措施，以便加強(qiáng)道路橋梁的抗震系數(shù)。

道路橋梁中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)

運(yùn)用在路橋建設(shè)中鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力新技術(shù)在鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)中常常出現(xiàn)的質(zhì)量方面的問(wèn)題就是混凝土裂縫，尤其是在其大型的鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)及其構(gòu)建中，非常容易出現(xiàn)裂縫。我們?cè)诼窐蚬こ痰匿摻罨炷恋慕Y(jié)構(gòu)與構(gòu)造使用或加載錢，向其受拉區(qū)的砼預(yù)先施加一定的壓力，也就是說(shuō)在砼的受拉區(qū)進(jìn)行鋼筋張拉，再通過(guò)鋼筋的回縮力讓砼的受拉區(qū)先受到鋼筋回縮所施加的壓力。這種應(yīng)用的工作原理是當(dāng)混凝土的結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件受到了外荷載所施加的拉力后，就會(huì)先去抵消受拉區(qū)的混凝土當(dāng)中的預(yù)先承受的壓力，然后再受到一定的拉力。這樣做的結(jié)果就是有效地控制了砼的伸長(zhǎng)，從而達(dá)到推遲或永遠(yuǎn)不出現(xiàn)裂縫的最終目的。

1運(yùn)用在碳纖維片里的預(yù)應(yīng)力新技術(shù)

我們都知道，道路橋梁的跨度很大，工程對(duì)于其構(gòu)件的受彎能力有著很高的要求。一般來(lái)說(shuō)，受彎結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件都是T型梁或者是箱梁，這些結(jié)構(gòu)和構(gòu)件與整個(gè)道路橋梁工程中的鋼筋混凝土相比，它通常都是大型的。由于道路橋梁工程中的鋼筋混凝土所成的梁，其受拉區(qū)混凝土的拉應(yīng)力與受壓區(qū)的混凝土的壓應(yīng)力都相當(dāng)大，所以為了使受彎結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件能夠滿足受彎能力的相關(guān)要求，施工的成本相對(duì)來(lái)說(shuō)就特別高。如果我們碳纖維片里應(yīng)用預(yù)應(yīng)力新技術(shù)，就能充分利用預(yù)應(yīng)力新技術(shù)的特點(diǎn)，提高道路橋梁的混凝土梁的相關(guān)性能，這也就是為什么預(yù)應(yīng)力的碳纖維片能夠被大量地使用在相關(guān)工程的改造及加固工程里的原因。

2運(yùn)用在混凝土路面工程里的預(yù)應(yīng)力新技術(shù)

近年來(lái)，隨著預(yù)應(yīng)力新技術(shù)的廣泛使用及其自身的技術(shù)的不斷成熟，道路橋梁建設(shè)者們大膽地將這一技術(shù)應(yīng)用在混凝土路面里，這一舉措的興起與普及，大大地提高了混凝土地面的工程質(zhì)量。它的工作原理和被運(yùn)用與道路橋梁的混凝土結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)相差無(wú)幾，也是通過(guò)配置預(yù)應(yīng)力鋼筋對(duì)路面進(jìn)行相對(duì)的約束，以達(dá)到推遲或者是永遠(yuǎn)不出現(xiàn)裂紋的目的。為了將此技術(shù)運(yùn)用到混凝土路面的工程中，相關(guān)的專家做了很多前期的努力，如前期理論的研究工作比以往更加成熟。首先要對(duì)交通的荷載和濕度、溫度的變化能引起的路面翹曲約束及收縮期間產(chǎn)生的板底摩擦約束這些因素進(jìn)行綜合考量和深入的研究，然后在此基礎(chǔ)上，再在路橋工程的混凝土路面的施工里，科學(xué)地施加縱向的預(yù)應(yīng)力，以此避免路橋混凝土路面產(chǎn)生橫向收縮開(kāi)裂的現(xiàn)象。目前，該技術(shù)在實(shí)際的操作中，積累了許多經(jīng)驗(yàn)，日臻成熟。

預(yù)應(yīng)力新技術(shù)存在的問(wèn)題

1預(yù)應(yīng)力的鋼筋管道容易堵塞

造成預(yù)應(yīng)力鋼筋的管道堵塞的原因主要是在混凝土的澆筑過(guò)程里，沒(méi)有及時(shí)跟進(jìn)保護(hù)和操作時(shí)的野蠻作業(yè)。這樣就會(huì)導(dǎo)致無(wú)法順利穿過(guò)預(yù)應(yīng)力鋼筋，或是影響了張拉效果，也就說(shuō)在張拉時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋伸長(zhǎng)的實(shí)際值和理論值會(huì)產(chǎn)生很大的出入，然后就增加道路橋梁施工的成本甚至是延長(zhǎng)工期。因此，在澆筑混凝土?xí)r要杜絕野蠻的施工，且要安排專業(yè)人員跟班保護(hù)。在預(yù)留孔道時(shí)，要對(duì)抽芯時(shí)間進(jìn)行控制，這樣做是為了避免在混凝土沒(méi)有達(dá)標(biāo)時(shí)就抽芯或者是抽得太晚而拔不出或拔斷。

2張拉的控制不夠嚴(yán)謹(jǐn)

在我國(guó)，預(yù)應(yīng)力新技術(shù)的起步比較晚，所以在實(shí)際的施工中，不規(guī)范的操作就較為嚴(yán)重，特別是在控制張拉力時(shí)，極為不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)默F(xiàn)象最為突出。很多工程都用了1.5級(jí)的油壓對(duì)張拉力進(jìn)行計(jì)量，這樣做的誤差就很大，有些工程甚至沒(méi)有進(jìn)行千斤頂?shù)挠?jì)量標(biāo)定就將它應(yīng)用到了張拉中。還有一些是因?yàn)槭┕と藛T不夠?qū)I(yè)，所以施工結(jié)果就不理想。所以，要提高該項(xiàng)技術(shù)的質(zhì)量，歸根究底還是要在規(guī)范施工方面下手，提高施工人員的素質(zhì)，采用專業(yè)的設(shè)備，嚴(yán)格控制張拉力的控制。

3在張拉前就出現(xiàn)裂縫及收縮和徐變過(guò)大

在路橋工程里，混凝土的結(jié)構(gòu)很容易因?yàn)闇夭詈透煽s等問(wèn)題出現(xiàn)裂紋，也別是在大型的結(jié)構(gòu)及構(gòu)件中，通常都是在張拉前就出現(xiàn)了裂縫，這就導(dǎo)致了該技術(shù)沒(méi)能達(dá)到抗裂的作用。所以要避免這一問(wèn)題出現(xiàn)，就要考慮到溫差等問(wèn)題，現(xiàn)在，我們可以通過(guò)使用低水化熱的水泥和保溫措施來(lái)解決該問(wèn)題。路面的收縮及徐變過(guò)大所導(dǎo)致的預(yù)應(yīng)力損失都會(huì)給工程質(zhì)量產(chǎn)生非常大的負(fù)面影響，所以，我們要采用高強(qiáng)度且水灰較小的混凝土進(jìn)行施工，以便控制收縮和徐變，避免造成嚴(yán)重的后果。

結(jié)束語(yǔ)

總之，在道路橋梁建設(shè)中使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，應(yīng)該不斷地積累經(jīng)驗(yàn)，不斷地深入研究，在逐漸成熟的理論基礎(chǔ)上，再對(duì)該技術(shù)進(jìn)行反復(fù)地實(shí)踐，以提高解決問(wèn)題的能力，提高道路橋梁建設(shè)的工藝水平和質(zhì)量?，F(xiàn)階段存在于建設(shè)中的問(wèn)題急需廣大的建設(shè)者進(jìn)行解決，應(yīng)該受到重視，以便推動(dòng)該技術(shù)地不斷發(fā)展和推廣使用。（本文作者：皮陽(yáng)陽(yáng) 單位：河北省高速公路京衡管理處）