隋海玉

摘要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，重載交通日益增大，對(duì)道路橋梁的承載力提出了更高的要求，過(guò)去的橋梁施工技術(shù)已不能滿(mǎn)足日漸增長(zhǎng)的交通需求，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用即解決了橋梁的承載力，也減輕了橋梁的自重，現(xiàn)廣泛應(yīng)用在高等級(jí)公路及大跨徑橋梁中，而高強(qiáng)度的鋼材與混凝土是預(yù)應(yīng)力混凝土的主要構(gòu)成部分，故此其具備較高強(qiáng)度與抗拉伸性能。由此可見(jiàn)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在促進(jìn)我國(guó)道橋工程可持續(xù)發(fā)展方面做出的貢獻(xiàn)是不可磨滅的。

關(guān)鍵詞：公路橋梁；預(yù)應(yīng)力

伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng)，公路工程項(xiàng)目建設(shè)也越來(lái)越多，公路工程施工技術(shù)也在不斷改善，為了確保橋梁施工能更好的承載交通需求，有必要引入預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，盡管預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在我國(guó)的起步較晚，憑借其較強(qiáng)的穩(wěn)定性和易施工低成本的特點(diǎn)，因此已經(jīng)形成完善的技術(shù)應(yīng)用體系，廣泛用于高等級(jí)公路及大跨徑、特大、大、中橋梁，有效促進(jìn)了我國(guó)路橋工程的建設(shè)發(fā)展。

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

因?yàn)楣窐蛄航ㄔO(shè)中所應(yīng)用的預(yù)應(yīng)力技術(shù)，是近年來(lái)剛被廣泛認(rèn)可的新興技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)一經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)，就被廣泛應(yīng)用于各個(gè)建筑領(lǐng)域，但因該技術(shù)的特有屬性?xún)?yōu)勢(shì)，使得預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)橋梁建設(shè)工程有著較為深遠(yuǎn)的促進(jìn)意義。預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用在多個(gè)工程領(lǐng)域，可以用于新建工程，也可以應(yīng)用在原有工程加固，可以提高工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。此外，該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中花費(fèi)成本較低，因此可以更好的節(jié)約工程投入資金，為工程建設(shè)帶來(lái)更高的利潤(rùn)。與此同時(shí)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)本身的技術(shù)核心就是最大程度的降低拉應(yīng)力，通過(guò)減小這方面的應(yīng)力強(qiáng)度，進(jìn)而避免公路橋梁因載荷壓力過(guò)大導(dǎo)致的橋梁構(gòu)件開(kāi)裂橋梁坍塌的情況。

2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工要點(diǎn)

2.1 預(yù)應(yīng)力筋制作要點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)所采用的鋼絲、鋼鉸線、螺紋鋼筋應(yīng)附合現(xiàn)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)場(chǎng)應(yīng)分批驗(yàn)收，驗(yàn)收時(shí)險(xiǎn)按合同要求對(duì)其質(zhì)量證明書(shū)、包裝、標(biāo)志和規(guī)格進(jìn)行檢查外；鋼絲、鋼紋線分批檢驗(yàn)時(shí)每批質(zhì)量應(yīng)不大于60T；螺紋鋼筋每批檢驗(yàn)質(zhì)量不應(yīng)少于100T；預(yù)計(jì)應(yīng)力筋應(yīng)保持清潔。預(yù)應(yīng)力筋的長(zhǎng)度應(yīng)該按計(jì)算下料，鋼絲兩端采用鐓頭錨具時(shí)，應(yīng)采用等長(zhǎng)下料，預(yù)應(yīng)力筋下料應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定，計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的孔道長(zhǎng)度或臺(tái)座長(zhǎng)度、錨夾具厚度、千斤頂長(zhǎng)度、錨頭預(yù)留量、冷拉伸長(zhǎng)、彈性回縮值、張拉伸長(zhǎng)值和張拉工作長(zhǎng)度等。高強(qiáng)度鋼絲的鐓頭宜采用液壓冷墩，鋼絲墩頭的強(qiáng)度不得低于鋼絲強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的98%。預(yù)應(yīng)力筋由多根鋼絲或鋼鉸線組成且當(dāng)采取整束穿入孔道內(nèi)時(shí)應(yīng)預(yù)先編束，編束時(shí)應(yīng)將鋼絲或鋼鎰線逐根理順，防止繚繞，并應(yīng)每隔1-1.5米捆綁一次，使其綁扎牢固順真。

2.2施加預(yù)應(yīng)力

預(yù)應(yīng)力筋的張拉宜采用穿心式雙作用千斤頂，整體張拉或放張宜采用具有自錨功能千斤頂；張拉千斤頂?shù)念~定張拉力宜為所需張拉力的1.5倍，且不小于1.2倍。對(duì)預(yù)應(yīng)筋施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，千斤頂與預(yù)應(yīng)力筋、錨具的中心線應(yīng)位于同一軸線上。預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序和張拉控制應(yīng)力應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，預(yù)應(yīng)力筋采用應(yīng)力控制方法張拉時(shí)，應(yīng)以伸長(zhǎng)值進(jìn)行校核。

預(yù)應(yīng)力筋的理論伸長(zhǎng)值可以下公式計(jì)算：

ΔL=PPL/ApEp

式中：Pp預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力（N）

L--預(yù)應(yīng)力筋的長(zhǎng)度（mm）

Ap--預(yù)應(yīng)力筋的截面積（mm2）

Ep--預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量（N/mm2）

預(yù)應(yīng)力筋張拉實(shí)際伸長(zhǎng)值可按下式計(jì)算：

ΔLs=ΔL1+ΔL2

ΔL1—從初應(yīng)力到最大張拉應(yīng)力間的實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值（mm）；

ΔL2—初應(yīng)力以下推算伸長(zhǎng)值（mm），可采用相鄰級(jí)的伸長(zhǎng)值

2.3預(yù)應(yīng)力的分類(lèi)

預(yù)應(yīng)力分為先張法預(yù)應(yīng)力和后張法預(yù)應(yīng)力

先張法預(yù)應(yīng)力多用于新建橋梁中，預(yù)應(yīng)力筋放張時(shí)構(gòu)件混凝土的強(qiáng)度和彈性模量應(yīng)符合設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)未規(guī)定時(shí)，混凝土強(qiáng)度應(yīng)運(yùn)不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)值80%，彈性模量不低于混凝土28D彈性模量80%。預(yù)應(yīng)力筋放張后，對(duì)鋼絲和鋼鉸線，應(yīng)采用機(jī)械切割的方式進(jìn)行切斷，對(duì)螺紋鋼筋，可采用乙炔-氧氣切割。

后張法預(yù)應(yīng)力多用于橋梁加固提載，預(yù)應(yīng)力張拉之前，宜對(duì)不同類(lèi)型的孔道進(jìn)行至少一個(gè)孔道的摩阻測(cè)試，張拉時(shí)，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土的強(qiáng)度、彈性模量應(yīng)符合設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)未規(guī)定時(shí)，混凝土強(qiáng)度應(yīng)不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)值80%，彈性模量應(yīng)不低于混凝土28D彈性模量80%。直線筋和螺紋鋼筋可在一端張拉，當(dāng)同一截面中有多束一端張拉的預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，張拉端宜分別交錯(cuò)設(shè)置在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的兩端；預(yù)應(yīng)力筋采用兩端張拉時(shí)，宜兩端同時(shí)張拉，或先在一端張拉錨固后，再在另一端補(bǔ)足預(yù)應(yīng)力值進(jìn)行錨固。預(yù)應(yīng)力筋在張拉控制應(yīng)力達(dá)到穩(wěn)定后方可錨固。對(duì)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行切割預(yù)應(yīng)力筋處露長(zhǎng)度不小于30mm，且不小于1.5倍預(yù)應(yīng)力直徑。

2.4混凝土澆筑

混凝土澆筑應(yīng)根據(jù)待澆結(jié)構(gòu)物的情況、環(huán)境條件及澆筑量制定合理方案；應(yīng)對(duì)支架、模板、鋼筋和預(yù)埋件等進(jìn)行檢查，模板內(nèi)的雜物、積水及鋼筋上的污物應(yīng)清理干凈。應(yīng)對(duì)混凝土的均勻性和塌落度進(jìn)行檢測(cè)。

自高處向模板內(nèi)傾注混凝土?xí)r，應(yīng)防止混凝土離析，直接傾注時(shí)，其自由傾落高度不宜超過(guò)2米，超過(guò)2米時(shí)應(yīng)通過(guò)串筒、溜管或振動(dòng)溜管等設(shè)施下落，傾落高度超過(guò)10米時(shí)應(yīng)設(shè)置減速裝置。混凝土應(yīng)按一定的厚度、順序和方向分層澆筑，且應(yīng)在下層混凝土初凝或能重塑前澆筑完成上層混凝土，上下層同時(shí)澆筑時(shí)，上層與下層的前后澆筑距應(yīng)保持1.5米。

采用振動(dòng)器振搗混凝土?xí)r，插入式振動(dòng)器的移位間距應(yīng)不超過(guò)振動(dòng)器作用半徑的1.5倍，與側(cè)模應(yīng)保持50-100mm的距離，且插入下層混凝土的深度宜為50-100mm.表面振動(dòng)器的移位間距應(yīng)使振動(dòng)器平板能覆蓋已振實(shí)部分不小于100mm。

3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道橋工程中的應(yīng)用

3.1 在橋梁工程用的應(yīng)用

目前阜新市國(guó)省干線公路橋梁共有311座，橋型為拱橋、板橋，T梁及空心板橋，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有汽-13掛80、汽-20掛100、公路一級(jí)及公路二級(jí)，2015年以前設(shè)計(jì)的鋼筋混凝土橋梁多為普通鋼筋混凝土，但隨著科技的進(jìn)步，交通量的增加，對(duì)橋梁的破壞也在加劇，嚴(yán)重影響了橋梁使用性能和使用壽命，為了提高橋梁技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，延長(zhǎng)橋梁的使用壽命，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土被普遍應(yīng)用在大、中橋梁上，使用較多的有：預(yù)應(yīng)力箱梁、預(yù)應(yīng)力T梁、預(yù)應(yīng)力空心板和預(yù)應(yīng)力板橋，如阜新市柳河橋全長(zhǎng)427.8米，上部為預(yù)應(yīng)力T梁，下部為樁柱結(jié)構(gòu)，此橋設(shè)計(jì)何載為公路1級(jí)，此橋預(yù)應(yīng)力的施加，極大提高T梁抗彎和抗剪能力，從而提高了橋梁的使用壽命，為交通的安全運(yùn)行解決了瓶頸問(wèn)題。

3.2 在橋梁加固中的應(yīng)用

為改善工程的結(jié)構(gòu)性能，多需要將針對(duì)、有效的加固措施用于道橋工程施工中，也就是選用合適的補(bǔ)強(qiáng)措施提升工程承載力，延長(zhǎng)使用壽命，滿(mǎn)足交通運(yùn)輸要求。將預(yù)應(yīng)力技術(shù)用于橋梁加固施工中，能從某種程度上減少構(gòu)件壓應(yīng)變和拉應(yīng)變，提高橋梁承載力，延長(zhǎng)橋梁使用時(shí)間，阜新市遼小線細(xì)河堡橋，原結(jié)構(gòu)上部是鋼筋混凝土T梁簡(jiǎn)支，下部為樁柱基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)荷載為汽-15掛-80，經(jīng)過(guò)多年的荷載作用，T梁翼板出現(xiàn)孔洞，腹板出現(xiàn)了裂縫，對(duì)行車(chē)產(chǎn)生了安全隱患，后經(jīng)研究將此橋施加體外預(yù)應(yīng)力，后將簡(jiǎn)支梁變?yōu)檫B續(xù)梁，通過(guò)預(yù)應(yīng)力施加，將荷載等級(jí)提高到汽-20掛-100，即提高了承載力，也延長(zhǎng)了橋梁使用時(shí)間。

結(jié)束語(yǔ)：

把預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用到橋梁施工中，有效地提高橋梁工程的承載能力，降低了成本，提高了社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。預(yù)應(yīng)力在橋梁加固中的應(yīng)用，提高了橋梁使用性能，解決了新建橋梁資金不足問(wèn)題。因此，預(yù)應(yīng)力在公路橋梁施工中的應(yīng)用，提高了橋梁承載能力，延長(zhǎng)了橋梁使用壽命，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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（作者單位：遼寧省阜新市交通運(yùn)輸事務(wù)服務(wù)中心）