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【摘要】預(yù)應(yīng)力混凝土作為一項新興技術(shù)在路橋施工建設(shè)中發(fā)揮了重要作用，既滿足了路橋建設(shè)的現(xiàn)代化需求，又提升了工程的效率和質(zhì)量，有效控制了成本投入，對路橋施工的現(xiàn)代化發(fā)展提供了技術(shù)支撐。論文主要就預(yù)應(yīng)力混凝土在路橋施工中的應(yīng)用進行了分析，介紹了預(yù)應(yīng)力混凝土特點和在施工中的優(yōu)缺點，指出了路橋預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工中的常見問題，并給出了治理策略。

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力混凝土；路橋；施工

1引言

預(yù)應(yīng)力混凝土是近年來在路橋施工建設(shè)工程技術(shù)方面的創(chuàng)新與發(fā)展，有效地彌補了原先鋼筋混凝土施工技術(shù)的不足，為國家路橋施工建設(shè)提供了新動力。預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)支持下的路橋工程在抗裂性能、承載能力、強度、硬度、耐久度等方面都具有先進性，大大延長了路橋工程的使用壽命。對強化預(yù)應(yīng)力混凝土在路橋施工中的應(yīng)用具有重要意義。

2預(yù)應(yīng)力混凝土簡介

普通鋼筋混凝土的極限拉伸應(yīng)變很小，只有0.0001~0.0015。在正常使用條件下，拉伸區(qū)內(nèi)的混凝土?xí)_裂。構(gòu)件的剛性以及撓度都很小。所以為避免混凝土開裂，抗拉鋼筋的應(yīng)力只能達到30MPa。對于破裂的部件，當(dāng)裂縫的寬度限制為0.2~0.3mm時，抗拉鋼筋的應(yīng)力也就只能達到約200MPa。為了克服普通鋼筋混凝土過早開裂以及鋼筋不能完全發(fā)揮作用的問題，對混凝土的使用方法進行了創(chuàng)新，就是將預(yù)應(yīng)力施加到混凝土上。即在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的拉伸區(qū)域中，在鋼筋進行拉伸以后，將鋼筋的拉伸力施加于混凝土上，這樣就能使混凝土因為受到預(yù)壓縮應(yīng)力而產(chǎn)生一定的壓縮形變。當(dāng)構(gòu)件受到應(yīng)力時，首先要通過壓縮變形抵消拉伸區(qū)域中混凝土的拉伸變形，然后，隨著外力的加大，混凝土逐漸拉伸，從而延遲了裂紋的產(chǎn)生。預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)的目的是提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗裂度、結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的剛度、充分發(fā)揮高強鋼材的作用和把散件拼成整體【1】。

3預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的施工特點

在進行預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工時，不能只考慮片面的影響因素，務(wù)必要將施工過程中的結(jié)構(gòu)應(yīng)力以及現(xiàn)場施工條件都考慮到，然后，根據(jù)所有的影響因素選擇最適宜的施工方法。對于大跨度的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁、T形鋼結(jié)構(gòu)以及斜拉橋，通常會選擇運用無支撐懸臂吊籃的施工方法，就是將混凝土放在兩側(cè)的平衡懸臂截面上，后段則依靠澆筑段的支撐，每個段都要經(jīng)過澆筑、張緊以及連續(xù)加載（移動吊籃）等過程，并漸漸實現(xiàn)全橋的施工。自舉系統(tǒng)的懸臂施工方法可以使這種橋梁類型的結(jié)構(gòu)性能以及施工特性進行完美融合，并且使二者達到高度協(xié)調(diào)統(tǒng)一，最主要的是每個斷面都能完全發(fā)揮預(yù)應(yīng)力的作用，達到荷載平衡的目的。截面懸臂施工方法就是預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)發(fā)展的結(jié)果，同時，也是預(yù)應(yīng)力等效荷載視圖的直接體現(xiàn)。它為全球大跨度橋梁的快速發(fā)展開辟了一條嶄新的途徑【2】。

4預(yù)應(yīng)力混凝土在路橋施工中的優(yōu)缺點分析

4.1預(yù)應(yīng)力混凝土在路橋施工中的優(yōu)點。預(yù)應(yīng)力混凝土在道路和橋梁建設(shè)中有許多優(yōu)點。主要可以概括為以下6點：1）完善使用階段的性能：在拉伸和撓曲構(gòu)件中充分使用預(yù)應(yīng)力，不僅僅會推遲裂紋的出現(xiàn)時間，還可以降低較高載荷水平下裂紋的擴展寬度。2）減少甚至消除負載下的撓曲：可以在較大的空間中構(gòu)建大跨度結(jié)構(gòu)。3）增強剪切能力：縱向預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用可以推遲混凝土構(gòu)件中對角裂縫的產(chǎn)生，增強剪切能力，最主要的是還可以加強卸荷后的恢復(fù)能力。一旦消除了混凝土構(gòu)件上的載荷，預(yù)應(yīng)力將完全封閉裂縫，進而就可以在很大程度上增強結(jié)構(gòu)構(gòu)件的彈性恢復(fù)能力。4）提高抗疲勞性：預(yù)應(yīng)力作用可以減小鋼筋的應(yīng)力循環(huán)幅值，混凝土結(jié)構(gòu)的疲勞損傷通常由鋼筋的疲勞度（而不是混凝土的疲勞度）控制。5）減少結(jié)構(gòu)重量：它可以充分發(fā)揮高強度鋼的優(yōu)勢，用來減少結(jié)構(gòu)重量。在普通的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，因裂縫以及撓度的影響，如果運用高強度鋼，則無法完全發(fā)揮其強度。6）結(jié)構(gòu)的內(nèi)力可以調(diào)節(jié)：預(yù)應(yīng)力筋對混凝土結(jié)構(gòu)的作用被用作反向載荷，以平衡全部以及部分外部載荷，所以，它可以作為一種調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力以及變形的方法【3】。

4.2預(yù)應(yīng)力混凝土在路橋施工中的缺點。我國對于預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的使用越來越熟練，預(yù)應(yīng)力混凝土被廣泛應(yīng)用于各個高等級公路的建設(shè)中。但就目前的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)而言還是不夠完善，依然存在很多缺陷。并且預(yù)應(yīng)力混凝土在使用時工作步驟非常煩瑣，對質(zhì)量的要求也非常高，所以，對施工人員的專業(yè)素質(zhì)與專業(yè)技術(shù)的要求也非常高。同時，在進行預(yù)應(yīng)力混凝土施工時還需要應(yīng)用很多的專業(yè)設(shè)備，例如，張緊機以及灌漿設(shè)備；預(yù)應(yīng)力后拱不太容易控制，并且它與預(yù)應(yīng)力混凝土蠕變是成正比例慣性的，預(yù)應(yīng)力混凝土蠕變程度越大，后拱就越嚴重，甚至?xí)绊懡Y(jié)構(gòu)的使用。最主要的是，因為預(yù)應(yīng)力混凝土要比其他的混凝土價格高，在使用預(yù)應(yīng)力混凝土施工時會增加施工成本。

5路橋預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工常見問題及治理策略

5.1波紋管孔道漏漿原因分析及處理。在制作預(yù)應(yīng)力筋孔道時，大多數(shù)時候都會選擇運用波紋管進行制作。因為波紋管制作簡單，并且對施工技術(shù)的要求并不高，最主要的是在對各個型號的預(yù)應(yīng)力筋束張拉時摩阻力最小。但就我國目前波紋管的制作工藝而言，我國大多數(shù)波紋管在制作時都會選擇材質(zhì)較好的鋼材，并且因為制作技術(shù)的欠缺，制作出來的波紋管大多數(shù)都會存在薄厚不均勻的現(xiàn)象，且這樣制作出來的波紋管，不管是剛度還是輕度都達不到要求，進而在安裝以及澆筑混凝土?xí)r就極容易出現(xiàn)變形或是破損等現(xiàn)象，最后就會導(dǎo)致砂漿漏入孔道，造成預(yù)應(yīng)力筋穿束困難。同時，還會加大預(yù)應(yīng)力筋張拉時的摩阻力，并且因為砂漿的泄漏，還會導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋鑄固在孔道內(nèi)無法進行張拉作業(yè)。因為波紋管的剛度以及強度都較差，所以，在安裝時還很容易產(chǎn)生彎折角或?qū)е鹿茌S線偏位，進而在使用波紋管時，就會因為長時間的彎曲而出現(xiàn)裂紋，甚至可能會炸開，造成漏漿的現(xiàn)象。在遇到管道堵塞時，要通過科學(xué)的分析以及判斷標(biāo)注出堵塞的位置，然后在不接觸梁主筋的情況下，運用沖擊鉆對管道進行鉆孔，在鉆孔完成后，就可以通過孔道將管道中的堵塞物清理干凈。在進行清理時，采用的最主要的辦法就是將鋼絞線插入到管道內(nèi)進行清理，這是因為鋼絞線可以在管道內(nèi)自由伸縮。在清理完成以后，還要利用性能較好的混凝土將鉆孔的位置封合起來。為了盡量減少波紋管孔道漏漿現(xiàn)象的發(fā)生，可以運用以下3種辦法：1）在開始施工前，對要使用的波紋管進行詳細的檢查，確保選擇的波紋管質(zhì)量合格。2）在檢查時，如果發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不合格的波紋管一定要及時處理，不可繼續(xù)使用。3）在進行混凝土澆筑時，要特別注意對波紋管的保護，避免在澆筑時損壞波紋管。

5.2預(yù)應(yīng)力筋在波紋管內(nèi)的鑄固和處理?，F(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的施工中每跨中的預(yù)應(yīng)力筋多是曲線形，當(dāng)一次澆筑混凝土的連續(xù)箱梁跨數(shù)超過2跨時，首先要把預(yù)應(yīng)力筋插入到波紋管內(nèi)，然后在澆筑混凝土達到設(shè)計要求的強度后再進行張拉，同時，運用錨具錨固預(yù)應(yīng)力筋。先穿進的預(yù)應(yīng)力筋往往因為在進行穿進以及混凝土澆筑時技術(shù)不夠嫻熟，在混凝土澆筑作業(yè)中因波紋管漏漿被鑄固，因此，在對結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力筋進行張拉時，就做不到按照意愿進行拉動了，這種現(xiàn)象就是預(yù)應(yīng)力筋在波紋管內(nèi)鑄固。預(yù)應(yīng)力筋的鑄固是分等級的，分等級最主要的依據(jù)就是對其張拉時拉動力大小的不同，主要可以分為2類，分別是輕度以及重度。當(dāng)拉力不超過預(yù)應(yīng)力筋的摩阻力1.3倍時，就叫輕度鑄固。輕度鑄固最主要的特點就是波紋管內(nèi)有漏漿，并且漏漿的地方比較多，但每個地方的泄漏量并不大，并且只用有足夠的拉力，預(yù)應(yīng)力筋在波紋管內(nèi)還是可以移動的；還有一種就是有的地方可能漏漿比較多，預(yù)應(yīng)力筋以及波紋管已經(jīng)黏結(jié)在一起了，但漏漿的量與整個孔道相比仍然不大，這時候只要有足夠的拉力，預(yù)應(yīng)力筋仍在孔道內(nèi)還是可以移動的。重度鑄固則是無論使用多大的拉力，預(yù)應(yīng)力筋都不能在波紋管內(nèi)自由移動。在進行預(yù)應(yīng)力張拉時，如果出現(xiàn)輕度鑄固的情況，通常在運用預(yù)應(yīng)力筋進行張拉施工之前，先不安裝錨夾片，而是運用張拉千斤頂從兩端分別交替張拉預(yù)應(yīng)力筋，使預(yù)應(yīng)力筋與波紋管分開，進而就可以達到使預(yù)應(yīng)力筋在波紋管內(nèi)自由移動的目的。在遇到嚴重鑄固的情況下，首先要明確產(chǎn)生鑄固的具體位置，然后將箱粱結(jié)構(gòu)混凝土鑿開進行清除，將波紋管內(nèi)的灰漿都清除干凈，清除完成以后，再將鑿開的位置修復(fù)。

6結(jié)語

通過上述分析不難發(fā)現(xiàn)，預(yù)應(yīng)力混凝土在路橋施工中的優(yōu)勢很大，不僅僅有優(yōu)越性，而且還有很強的應(yīng)用性。只有進行詳細的預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)應(yīng)用分析，做好路橋施工準(zhǔn)備工作，才能提高工程效率，縮短施工周期。

【參考文獻】

【1】陳永長.預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用[J].交通世界,2019(28):114-115.

【2】張春霞.預(yù)應(yīng)力混凝土在路橋施工中的應(yīng)用[J].綠色環(huán)保建材,2018(11):122-125.

【3】羌建軍.預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋工程中的應(yīng)用及控制要點[J].建筑技術(shù)開發(fā),2018(12):96-97.

作者:盧廣鑫 單位:石家莊市公路橋梁建設(shè)集團