【摘要】隨著我國道路橋梁建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，在道路橋梁施工工程中，越來越廣泛地應(yīng)用到了預(yù)應(yīng)力技術(shù)，然而隨之出現(xiàn)的質(zhì)量問題也日益增多，產(chǎn)生這些問題的原因是多種多樣的。本文首先闡述了預(yù)應(yīng)力在道路橋梁施工工程中的應(yīng)用，然后總結(jié)了道路橋梁中預(yù)應(yīng)力技術(shù)在工程應(yīng)用中出現(xiàn)的問題，最后探討和闡述了改善這些問題的措施。

　　【關(guān)鍵詞】道路橋梁 預(yù)應(yīng)力 問題 解決方案

　　前言

　　隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速增長和建筑工藝的不斷進(jìn)步，預(yù)應(yīng)力技術(shù)也在道路橋梁的建設(shè)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的路橋施工工藝和技術(shù)相比，預(yù)應(yīng)力技術(shù)雖然在起步上相對較晚，但其在路橋施工中的發(fā)展卻異常迅速，近年來已經(jīng)在理論計(jì)算、檢測試驗(yàn)、設(shè)備材料以及整個(gè)施工工藝流程和技術(shù)措施等方面形成了一套完整而可靠的體系。相信隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工中的應(yīng)用越來越成熟，一些存在的問題得到更進(jìn)一步的解決，其應(yīng)用的前景還會(huì)與日俱增，加倍地廣闊。

　　一、 預(yù)應(yīng)力的技術(shù)優(yōu)勢

　　預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁中的應(yīng)用并非只局限于路橋的結(jié)構(gòu)，而且還被運(yùn)用到路橋的加固維修、山體邊坡等的加強(qiáng)錨固、大型構(gòu)件提升以及頂推施工等各個(gè)方面，由于預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠節(jié)省道路橋梁的施工材料，并減輕其自重、增強(qiáng)其結(jié)構(gòu)的抗?jié)B能力和抗裂水平、降低其結(jié)構(gòu)主拉應(yīng)力和豎向剪力、提高其結(jié)構(gòu)剛度，而且同時(shí)還具有施工工藝便捷、結(jié)構(gòu)形式簡單、設(shè)計(jì)安全可靠等特點(diǎn)，因此預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁的建設(shè)中，尤其是近年來我國大力開發(fā)和提高交通設(shè)施的建設(shè)浪潮中，對于增強(qiáng)道路橋梁的承載能力和使用年限等方面，都有著非比尋常的重要意義。

　　二、 預(yù)應(yīng)力在道路橋梁施工中的應(yīng)用

　　2.1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

　　混凝土裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的防不勝防的質(zhì)量通病，特別是在道路橋梁中的大型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件當(dāng)中，更是極其容易出現(xiàn)裂縫。而在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，可以避免結(jié)構(gòu)和構(gòu)件過早出現(xiàn)裂縫的情況，效果十分明顯。具體應(yīng)用就是在道路橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的加載或者使用之前，給其受拉區(qū)的混凝土預(yù)先施加壓力，即是在其混凝土的受拉區(qū)內(nèi)進(jìn)行鋼筋的張拉，然后通過鋼筋自身的回縮力，使得混凝土受拉區(qū)預(yù)先受到鋼筋給其施加的壓力。由于當(dāng)此混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在受到外荷載施加的拉力時(shí)，必須要先抵消受拉區(qū)混凝土當(dāng)中的預(yù)壓力，然后才能使混凝土受到拉力，這樣就非常有效地限制了混凝土的伸長，以此來達(dá)到延緩甚至不出現(xiàn)裂縫的目的。

　　2.2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在碳纖維片中的應(yīng)用

　　基于道路橋梁中跨度較大、構(gòu)件受彎能力的要求高等特點(diǎn)，其受彎的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件通常都是大型的鋼筋混凝土T型梁或箱梁。而由于路橋中鋼筋混凝土梁的受拉區(qū)的混凝土拉應(yīng)力和受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力都非常大，因此為了使結(jié)構(gòu)和構(gòu)件滿足其受彎能力的要求，其成本也特別的高。而采用碳纖維片粘貼法對路橋鋼筋混凝土梁進(jìn)行加固，能夠利用碳纖維自身的高強(qiáng)度，并且施工工藝也比較簡單，因此逐步得到了廣泛的應(yīng)用。尤其是在碳纖維片中采用了預(yù)應(yīng)力技術(shù)之后，就更加可以充分地發(fā)揮其特點(diǎn)，從而有效地提高路橋鋼筋混凝土梁的性能。因此，預(yù)應(yīng)力碳纖維片也越來越普遍地應(yīng)用到道路橋梁的加固改造工程中。

　　2.3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在鋼筋混凝土路面中的應(yīng)用

　　在道路橋梁的混凝土路面中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，是在近年來才逐漸興起并普及的一項(xiàng)創(chuàng)舉。其作用原理與預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用大致相似，同樣也是通過預(yù)應(yīng)力鋼筋的配置來對混凝土路面進(jìn)行一定的約束，從而達(dá)到延緩甚至不出現(xiàn)裂縫的目的。當(dāng)然，要在混凝土路面中應(yīng)用好預(yù)應(yīng)力技術(shù)，前期的理論研究工作更加的覆轍，要通過對交通荷載以及溫、濕度的變化引起的路面混凝土板的翹曲約束和路面混凝土板收縮期間的板底摩擦約束等因素進(jìn)行深入地研究，從而能夠道路橋梁的混凝土路面施工中合理地施加縱向預(yù)應(yīng)力來避免混凝土路面的橫向收縮開裂。目前此技術(shù)已繹逐漸走向成熟。

　　三、 預(yù)應(yīng)力在道路橋梁施工中存在的問題

　　3.1 波紋管堵塞

　　堵管是指在混凝土澆筑后波紋管出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象發(fā)生了堵管會(huì)導(dǎo)致后期預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿束無法通過或張拉預(yù)應(yīng)力時(shí)鋼絞線實(shí)際伸長值與設(shè)計(jì)計(jì)算值相差很大，給施工帶來不必要的麻煩，即影響了工期，又耗費(fèi)了人力。引起堵管的原因分析：首先，施工單位在施工過程中沒有嚴(yán)格按照施工規(guī)范安裝波紋管，出現(xiàn)波紋管定位不精確引起的彎折扭曲、套管接頭松動(dòng)，或者是在混凝土澆筑施工中，振搗人員在振搗混凝土?xí)r操作失誤，造成波紋管局部的破裂，直接導(dǎo)致混凝土水泥漿滲漏到波紋管中造成堵管。其次，波紋管自身的質(zhì)量缺陷引起漏漿堵管。

　　3.2 預(yù)應(yīng)力超長時(shí)出現(xiàn)的一段張拉工藝問題

　　國內(nèi)現(xiàn)澆大跨度(3～5跨，每跨30—50m)預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁底板預(yù)應(yīng)力束一般采用一端張拉的工藝。例如某箱梁橋5跨，第一聯(lián)跨66m，第二聯(lián)跨88m，第三聯(lián)跨150m，如采用一端張拉的工藝將一束鋼絞線拉直需要0.3—0.4Ak的拉力，而如此長的孔道要跨越多道箱梁橫隔板，其孔道摩阻是多少，要通過試驗(yàn)才能確定。根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范規(guī)定：跨度≥30m以上的預(yù)應(yīng)力橋梁，均要求采用兩端對稱張拉工藝，才能保證跨中有效預(yù)應(yīng)力和橋梁在恒載和活載作用下跨中所需抵抗彎矩的建立：否則會(huì)導(dǎo)致跨中承載力不足，而產(chǎn)生正截面裂縫。根據(jù)交通部專門調(diào)查資料，已通車的公路橋梁中，幾乎都出現(xiàn)過由于張拉工藝不適合而產(chǎn)生大量裂縫的現(xiàn)象。

　　3.3 后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉力控制的問題

　　預(yù)應(yīng)力施工作業(yè)不夠規(guī)范，特別是張拉力控制不嚴(yán)對預(yù)應(yīng)力橋梁質(zhì)量影響較大。一般張拉作業(yè)采用張拉力和預(yù)應(yīng)力筋伸長量同時(shí)控制，以張拉力為主，以伸長值校核張拉力。通常張拉力的計(jì)量采用1.5級油壓，誤差大，有的千斤頂甚至未經(jīng)計(jì)量標(biāo)定就張拉，而且張拉人員多數(shù)未經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)，如果作業(yè)不專心，經(jīng)常容易出現(xiàn)較大誤差，甚至讀錯(cuò)表，發(fā)生張拉力忽高忽低的現(xiàn)象。特別在多束張拉時(shí)，由于每束張拉力都不同，往往對預(yù)應(yīng)力筋的伸長值計(jì)算不準(zhǔn)確，彈性模量取值混亂，實(shí)際張拉時(shí)難以做到將伸長量按規(guī)范規(guī)定控制在±6%范圍內(nèi)，導(dǎo)致張拉力失控。

　　3.4 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉前出現(xiàn)裂隙問題

　　鋼筋砼結(jié)構(gòu)在使用荷載作用下裂隙是不能避免的，部分預(yù)應(yīng)力的B類構(gòu)件也允許出現(xiàn)有限制的裂隙，而在預(yù)制場內(nèi)的構(gòu)件，則應(yīng)盡量避免出現(xiàn)裂隙。張拉前出現(xiàn)的裂隙經(jīng)常是由于干縮和溫差造成的。裂縫常在表面處，寬度較細(xì)、分布不均，梁板類構(gòu)件多沿短方向分布，有時(shí)產(chǎn)生在箍筋位置，有時(shí)從構(gòu)件頂面延伸到構(gòu)件側(cè)面，溫度裂縫溫度裂縫有表面的、深進(jìn)的和貫穿的，走向元一定規(guī)律。梁板式構(gòu)件裂縫多平行于短邊，深進(jìn)和貫穿的裂縫一般與短邊方向平行，裂縫沿構(gòu)件全長分段出現(xiàn)。

　　3.5預(yù)應(yīng)力鋼筋孔道堵塞問題

　　這種現(xiàn)象主要發(fā)生在后張法構(gòu)件中，預(yù)留孔道塌陷或堵塞使預(yù)應(yīng)力筋不能順利穿過，不能保證灌注工程質(zhì)量，影響張拉效果。產(chǎn)生的主要原因是抽芯過早，水泥砼尚未凝固，不具有一定的強(qiáng)度，或抽芯太晚，橡膠抽拔管可能被拔斷。

　　四、 路橋施工中預(yù)應(yīng)力存在問題的解決方案

　　遇到堵管問題，首先根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋曲線坐標(biāo)，標(biāo)注漏漿孔道堵塞的位置，在避開梁的主筋位置，采用沖擊鉆緩慢進(jìn)行開孔，清除波紋管中的水泥漿塊，使鋼絞線能順利穿過波紋管并能夠自由伸縮;然后待張拉完畢后用高一等級微膨脹混凝土封堵孔洞。可采取以下預(yù)防措施：在施工下料前對波紋管質(zhì)量仔細(xì)檢查，對有缺陷的波紋管及早發(fā)現(xiàn)：在澆筑混凝土前檢查波紋管的安裝位置，固定好，檢查套管接頭連接是否牢固，密閉性是否達(dá)到要求：在澆筑混凝土過程中注意波紋管的保護(hù)，避免振搗棒碰壞波紋管。

　　為預(yù)防表面溫度裂縫，應(yīng)控制構(gòu)件內(nèi)外過大的溫差，在夏季施工時(shí)優(yōu)先使用低水化熱水泥。在低溫時(shí)預(yù)制構(gòu)件應(yīng)采取保溫措施，不要過早拆除模板。對空心板等薄壁構(gòu)件適當(dāng)延長拆模時(shí)間，使之緩慢降溫。預(yù)制構(gòu)件和臺座之間應(yīng)涂刷有效隔離劑以預(yù)防粘接，使構(gòu)件不受底模熱脹冷縮的作用。在砼澆筑前的施工作業(yè)中應(yīng)注意保護(hù)隔離劑，對于用長線法生產(chǎn)先張構(gòu)件應(yīng)及時(shí)放松應(yīng)力筋，以減少約束作用。

　　結(jié)語

　　在道路橋梁施工預(yù)應(yīng)力工藝較復(fù)雜，在預(yù)應(yīng)力施工中應(yīng)做好預(yù)應(yīng)力施工操作人員的技能培訓(xùn)，嚴(yán)格要求按照操作程序施工，認(rèn)真做好施工前后的各項(xiàng)檢查，早發(fā)現(xiàn)問題，因此從設(shè)計(jì)到施工的所有技術(shù)人員都應(yīng)精心設(shè)計(jì)、保證工程順利施工，編制科學(xué)合理的施工方案嚴(yán)格按照施工驗(yàn)收規(guī)范、操作規(guī)程作業(yè)，同時(shí)應(yīng)不斷應(yīng)用新技術(shù)、新材料、新工藝，確保工程施工質(zhì)量。

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