預(yù)應(yīng)力技術(shù)道路橋梁工程論文

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1在道路橋梁工程中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的原因

在道路橋梁工程混凝土結(jié)構(gòu)中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以在混凝土結(jié)構(gòu)承受實(shí)際荷載之前，預(yù)先對(duì)其施加壓力，使其在外荷載作用時(shí)的受拉區(qū)混凝土內(nèi)力產(chǎn)生壓應(yīng)力，用以抵消或減小外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而使得結(jié)構(gòu)在正常使用的情況下不產(chǎn)生裂縫或者裂得比較晚。在機(jī)械結(jié)構(gòu)中，可以預(yù)先使其產(chǎn)生應(yīng)力，提高構(gòu)造本身剛性，減少振動(dòng)和彈性變形，改善受拉模塊的彈性強(qiáng)度，使原本的抗性更強(qiáng)。在道路橋梁施工中，運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)增強(qiáng)混凝土和鋼材的強(qiáng)度，可進(jìn)而增強(qiáng)混凝土構(gòu)件的抗抗?jié)B的強(qiáng)度、剛性和抗剪力，從而節(jié)約工程施工的材料，提高道路橋梁工程施工的質(zhì)量，降低工程的成本以及延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。

2預(yù)應(yīng)力技術(shù)的重要作用

（1）提高混凝土構(gòu)件對(duì)內(nèi)應(yīng)力的承受力在道路橋梁的混凝土構(gòu)件中，混凝土構(gòu)件側(cè)面荷載的承受力比較薄弱，容易導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫、變形，影響工程的質(zhì)量。采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，改善碳纖維貼片和混凝土構(gòu)件，可以提高承彎構(gòu)件的剛度，改善混凝土側(cè)向壓力的耐受能力，較少構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的可能性，進(jìn)而提高道路工程施工的質(zhì)量。

（2）提高承重構(gòu)件的承載力承重構(gòu)件是道路橋梁工程建設(shè)的基礎(chǔ)。因此，做好承重構(gòu)件的施工工作具有重要作用。運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)承重構(gòu)件進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚淖兂兄貥?gòu)件內(nèi)部受壓的拉應(yīng)力，減少構(gòu)件的拉應(yīng)變和壓應(yīng)變，提升承重構(gòu)件的整體強(qiáng)度，可以有效地保證道路橋梁工程高質(zhì)量建設(shè)。

（3）延長(zhǎng)道路橋梁的使用壽命在道路橋梁的施工中，通過(guò)預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)路面進(jìn)行預(yù)先構(gòu)筑：

①混凝土構(gòu)件中，預(yù)先對(duì)其施加壓力，使其在外荷載作用時(shí)的受拉區(qū)混凝土內(nèi)力產(chǎn)生壓應(yīng)力，用以抵消或減小外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，使結(jié)構(gòu)在正常使用的情況下不產(chǎn)生裂縫或者裂得比較晚；

②在機(jī)械構(gòu)件中，預(yù)先使其產(chǎn)生應(yīng)力，提高構(gòu)造本身剛性，減少振動(dòng)和彈性變形，改善受拉模塊的彈性強(qiáng)度，使原本的抗性更強(qiáng)。通過(guò)改變混凝土構(gòu)件和機(jī)械構(gòu)件來(lái)改善橋面的剛度和強(qiáng)度，提高橋面的承載力和抗變形能力，保證道路橋梁工程的施工質(zhì)量，延長(zhǎng)道路橋面的使用壽命。

3道路橋梁工程中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)

3.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)

通常情況下，鋼筋混凝土容易出現(xiàn)裂縫。在鋼筋混凝土中運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，即在鋼筋混凝土構(gòu)件中使用加載線，向其受拉區(qū)的混凝土進(jìn)行鋼筋張拉，預(yù)先施加一定的壓力。混凝土構(gòu)件受到外荷載力所施加的拉力后，會(huì)先消受拉區(qū)的混凝土中預(yù)先承受的壓力，然后再受其他方面的拉力，從而有效地控制混凝土的伸長(zhǎng)，減少鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫。

3.2碳纖維片預(yù)應(yīng)力技術(shù)

碳纖維具有許多優(yōu)良的性能，具體如下：

（1）軸向強(qiáng)度和模量高、密度低、比性能高、無(wú)蠕變；

（2）非氧化環(huán)境下耐超高溫，耐疲勞性好；

（3）比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性；

（4）耐腐蝕性好，X射線透過(guò)性好等。碳纖維兼具碳材料強(qiáng)抗拉力和纖維柔軟可加工性兩大特征，是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料。在道路橋梁工程中把預(yù)應(yīng)力技術(shù)運(yùn)用到碳纖維片中，可以充分地發(fā)揮碳纖維的強(qiáng)抗拉性，提高道路橋梁的混凝土梁的相關(guān)性能，進(jìn)而提高道路橋梁的工程質(zhì)量。

3.3混凝土路面工程中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)

對(duì)混凝土路面所用的混凝土構(gòu)件和鋼筋構(gòu)件等采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，對(duì)路面進(jìn)行相對(duì)的約束，可提高橋面的承載力和抗變形能力，進(jìn)而提高整個(gè)道路路面的工程質(zhì)量，保證道路橋梁工程的施工質(zhì)量，延長(zhǎng)道路橋面的使用壽命。

4預(yù)應(yīng)力技術(shù)存在的問(wèn)題

在道路橋梁施工中，運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)增強(qiáng)混凝土和鋼材的強(qiáng)度，進(jìn)而增強(qiáng)混凝土構(gòu)件的抗裂抗?jié)B的強(qiáng)度、剛性和抗剪力，可有效節(jié)約工程施工材料，提高道路橋梁工程施工的質(zhì)量，降低工程的成本，提高道路工程的質(zhì)量，延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。盡管如此，仍存在著一些問(wèn)題。

（1）鋼筋管道堵塞問(wèn)題在混凝土的澆筑過(guò)程中，可能會(huì)由于操作不當(dāng)、時(shí)間把握不準(zhǔn)以及不能及時(shí)地跟進(jìn)保護(hù)等因素導(dǎo)致混凝土不能順利地穿過(guò)預(yù)應(yīng)力鋼筋，造成混凝土質(zhì)量不能達(dá)標(biāo)，影響道路橋梁工程施工。

（2）預(yù)應(yīng)力構(gòu)件在張拉前出現(xiàn)裂縫混凝土收縮應(yīng)力和溫差應(yīng)力的改變會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。再者，季節(jié)的變化、溫度濕度的改變都有可能使預(yù)應(yīng)力構(gòu)件產(chǎn)生裂縫。

（3）預(yù)應(yīng)力構(gòu)件張拉力的失控預(yù)應(yīng)力的施工主要靠人為操作，如果施工作業(yè)不規(guī)范，預(yù)應(yīng)力張拉力控制不當(dāng)，就會(huì)造成橋梁的質(zhì)量問(wèn)題，影響整個(gè)道路橋梁工程建設(shè)。

5解決預(yù)應(yīng)力技術(shù)問(wèn)題的措施

5.1鋼筋管道堵塞問(wèn)題的解決措施

（1）應(yīng)先提高施工人員的綜合素質(zhì)，避免因操作不當(dāng)引起的鋼筋管道堵塞問(wèn)題。

（2）為預(yù)防管道堵塞問(wèn)題的產(chǎn)生，在施工之前仔細(xì)檢查波紋管的質(zhì)量，確定波紋管的安裝位置，做好各方面的檢查工作。

（3）當(dāng)出現(xiàn)鋼筋管道堵塞問(wèn)題的時(shí)候，應(yīng)及時(shí)將有問(wèn)題的鋼管替換下來(lái)。

5.2預(yù)應(yīng)力構(gòu)件張拉出現(xiàn)裂縫的解決措施

由于道路橋梁施工為戶外作業(yè)，不能保持一個(gè)常溫的工作環(huán)境。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題最主要的措施就是控制好溫度和濕度，保證預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的預(yù)制質(zhì)量。在夏季施工時(shí)，可以用涼水來(lái)化熱水泥；在冬季溫度低的時(shí)候應(yīng)做好保溫措施，保證構(gòu)件不因?yàn)闊崦浝淇s產(chǎn)生裂縫。

5.3應(yīng)力構(gòu)件張拉力失控的解決措施

提高施工人員的專業(yè)技能和業(yè)務(wù)素質(zhì)，嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行施工，保證張拉作業(yè)采用預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)量和張拉力雙重控制，保證預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的質(zhì)量。

6結(jié)語(yǔ)

綜上所述，盡管預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工中應(yīng)用時(shí)難免會(huì)出現(xiàn)有一些問(wèn)題，但該技術(shù)的應(yīng)用可以節(jié)省施工材料、減小混凝土梁主拉應(yīng)力，再者其具有安裝簡(jiǎn)單、可靠安全等優(yōu)勢(shì)。因此，在道理橋梁工程中合理地應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，可有效提高道路橋梁工程建設(shè)的質(zhì)量。

作者：劉善文 單位：中鐵航空港集團(tuán)第一工程有限公司