道路橋梁建設(shè)中預(yù)應(yīng)力的作用

第第頁道路橋梁建設(shè)中預(yù)應(yīng)力的作用【摘要】本文主要論述了道路橋梁建設(shè)過程中的預(yù)應(yīng)力問題，分析了工程建設(shè)中預(yù)應(yīng)力的具體作用，以及如何更好的利用預(yù)應(yīng)力作用，以期可以為道路橋梁建設(shè)工作提供參考。

【關(guān)鍵詞】道路橋梁；建設(shè)；預(yù)應(yīng)力；作用

一、前言

當(dāng)前，在我國道路橋梁建設(shè)中，有很多問題需要深入分析和研究，其中，道路橋梁施工中的預(yù)應(yīng)力問題就顯得尤為重要，必須要予以深入分析，以提升道路橋梁建設(shè)過程中的使用效果。

二、預(yù)應(yīng)力技術(shù)的含義

預(yù)應(yīng)力技術(shù)是基于結(jié)構(gòu)構(gòu)件受外力荷載作用前，人為施加壓力而產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力狀態(tài)以降低外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，依靠混凝土較高的抗壓強(qiáng)度對其抗拉強(qiáng)度進(jìn)行有效彌補的一種新技術(shù)，以實現(xiàn)對受拉混凝土開裂的推遲。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中是指，將預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于混凝土工程施工中，在構(gòu)造過程中使混凝土產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，將其外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力進(jìn)行有效降低或排除，也就是說應(yīng)用混凝土產(chǎn)生的高強(qiáng)度抗壓能力對抗壓強(qiáng)度缺漏進(jìn)行補救，進(jìn)而起到提高路橋工程質(zhì)量的作用。在路橋工程施工中所選用的鋼材及混凝土都具有較高的強(qiáng)度，只有這樣才能增強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土的抗拉裂能力，進(jìn)而起到縮小結(jié)構(gòu)切面及結(jié)構(gòu)重量減輕的作用。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用，可以降低成本，同時還可以確保工程的質(zhì)量及最大限度地滿足人們審美的需求，最終達(dá)到增加路橋工程使用周期的目的。

三、預(yù)應(yīng)力應(yīng)用的強(qiáng)大技術(shù)優(yōu)勢

所謂的預(yù)應(yīng)力也是預(yù)加力，主要就是在構(gòu)件受到荷載之前，要先施加一個跟即將受到荷載的力的方向相反的力，這個力度不但可以進(jìn)一步的消除即到來的荷載，還能在很大程度上提高構(gòu)件的抗裂性以及相應(yīng)的耐久性，增加其剛度和強(qiáng)度，而且還能非常明顯的改善諧振以及彈性變形等。在一些承重的關(guān)鍵部位應(yīng)用預(yù)應(yīng)力的時候，我們站在經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度來進(jìn)行分析，不但可以節(jié)約道路橋梁建設(shè)過程中的混凝土跟鋼材，還在一定程度上減輕了橋梁自身的重量，最重要的是節(jié)省了很多建設(shè)方面的資金。除此之外，在橋梁的橋梁的抗裂、抗?jié)B透以及抗干裂等方面也得到了很好的應(yīng)用。事實上，預(yù)應(yīng)力在道路橋梁過程中的施工并沒有想象中的神秘，預(yù)應(yīng)力的施工還是比較簡單一些的。結(jié)合上述技術(shù)優(yōu)勢，使得預(yù)應(yīng)力在我國建筑工程中得到了非常廣泛的應(yīng)用，也可以說，在我國道路橋梁建設(shè)和使用的時候，預(yù)應(yīng)力很好的提高了道路橋梁的使用壽命，為保障交通發(fā)揮了非常重要的作用。

四、道路橋梁預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的應(yīng)用

1、碳纖維片材加固橋梁工程中的應(yīng)用

由于碳纖維片材本身的強(qiáng)度較大，且抗張力能力較強(qiáng)，施工也較為簡便，因此在鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的加固施工中有著廣泛應(yīng)用。尤其是在受彎橋梁中，加固效果更好。這是因為在橋梁結(jié)構(gòu)的施工中，一般會產(chǎn)生一定的內(nèi)力和應(yīng)變力。但是當(dāng)混凝土的壓應(yīng)變超過了混凝土的壓應(yīng)變的極限之后，橋梁就會超過其承載力的極限，此時，對于橋梁進(jìn)行加固處理就會超過其承載力，所以混凝土的應(yīng)變力也就決定了粘貼碳纖維片材的應(yīng)力。也就是說，如果橋梁本身的應(yīng)變力比較大，而當(dāng)橋梁遭到了破壞之后碳纖維片材的應(yīng)變力就會減小，在過程中碳纖維片材的作用既不會得到充分的發(fā)揮，此時，就可以在粘貼碳纖維片材時對其增加預(yù)應(yīng)力，這樣就有助于醫(yī)生橋梁被破壞之后碳纖維片材的應(yīng)變力，使其功能得到充分的發(fā)揮。

2、體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)

體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)是指運用具有較好防腐保護(hù)性能的預(yù)應(yīng)力筋，合理布置在公路或者橋梁體中，而后布置的預(yù)應(yīng)力筋會對橋梁體施加一定強(qiáng)度的預(yù)應(yīng)力，這樣就會導(dǎo)致橋梁體產(chǎn)生相作用的反彎矩力，且橋體的部分結(jié)構(gòu)由于同時受外荷作用和內(nèi)預(yù)應(yīng)力作用，使得兩者相互抵消，從而促使橋梁體的使用功能發(fā)生了改變或得到增強(qiáng)，極大的提高了橋梁體的自身承載能力。在公路橋梁工程施工中，體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，尤其是在大跨徑的連續(xù)型箱梁中非常適用。體外預(yù)應(yīng)力屬于后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力體系，體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的原理是：首先在橋梁體的部分結(jié)構(gòu)上合理設(shè)置預(yù)應(yīng)力索，其次分別錨固在橋梁兩端，然后根據(jù)梁中設(shè)計將主要梁體與轉(zhuǎn)向裝置進(jìn)行連接。通常是在橋梁主體結(jié)構(gòu)上布置預(yù)應(yīng)力筋，并將鋼絞線合理連接，從而使其形成鋼索固體的外預(yù)應(yīng)力索。

3、鋼筋混凝土多跨連續(xù)橋梁加固中的應(yīng)用

多跨連續(xù)橋梁有正彎矩區(qū)和負(fù)彎矩區(qū)，一般支座處為負(fù)彎矩，跨中為正彎矩，當(dāng)橋梁的抗彎承載力和抗剪承載力不滿足要求時，則需要進(jìn)行加固處理，跨中正彎矩區(qū)抗彎承載力不滿足時，可用粘貼碳纖維或粘貼鋼板的方法進(jìn)行加固，施工比較容易。如支座負(fù)彎矩區(qū)抗彎承載力不滿足，一般加同都比較困難，主要原因是所加縱筋錨固的問題不宜解決。有時可通過在梁下加大截面提高橋梁的承載力，這不僅增加了結(jié)構(gòu)的自重，而且還會影響橋梁的使用功能，在有些情況下可能不允許。

五、提高預(yù)應(yīng)力張拉施工質(zhì)量的措施

1、裂縫質(zhì)量控制對策措施

（一）先張法施工缺陷治理措施

均勻放張，多根整批預(yù)應(yīng)力筋放張，宜采用砂箱法或千斤頂法。用砂箱放張時，放張速度應(yīng)均勻一致；用千斤頂放張時，放張宜分?jǐn)?shù)次完成；單根鋼筋采用擰松螺母的方法放張時，宜先兩側(cè)后中間，嚴(yán)禁切割放張。

（二）后張法空心梁板張拉缺陷治理措施針對后張法空心梁板在張拉過程中產(chǎn)生缺陷的原因，可采取如下對策：梁端布筋設(shè)計應(yīng)充分考慮張拉時產(chǎn)生的局部應(yīng)力集中，增加橫向分布鋼筋數(shù)量或螺旋筋，適當(dāng)增加封錨端和梁端混凝土的幾何尺寸。預(yù)應(yīng)力筋張拉順序應(yīng)符合設(shè)計要求，當(dāng)設(shè)計未規(guī)定時，宜采取分次、逐級對稱張拉。張拉時，均勻加載，不宜過快，以盡可能減小張拉過程出現(xiàn)局部應(yīng)力集中。

2、工字梁張拉過程梁體側(cè)向扭曲、梁端底部混凝土破碎治理

（一）梁體產(chǎn)生側(cè)向扭曲治理

工字梁張拉過程梁體產(chǎn)生側(cè)向扭曲宜采用分次逐級對稱張拉，第一次張拉時，逐孔預(yù)應(yīng)力施加至50%的張拉控制應(yīng)力口σcon。張拉順序第一次為左右側(cè)對角線交叉進(jìn)行，因馬蹄寬度小，位置不夠，只能逐孔張拉。第一孔張拉至50%的σcon后拆下千斤頂，移至第二孔張拉，以次類推；第二次張拉時按第一次張拉順序逐孔張拉到80%σcon；第三次張拉時按前二次張拉順序逐孔張拉到100%σcon。采取這種方法，可以有效地解決工字梁側(cè)向扭曲問題。

（二）工字梁（或T梁）張拉后梁端底部混凝土破碎治理

在梁體預(yù)制的底模端部設(shè)置一塊長約lm、厚約2―3cm的橡膠板，梁體張拉后，橡膠板受壓變形，受壓面積增大，梁端混凝土承受的集中壓應(yīng)力隨之減小，梁端底部混凝土完整不破碎。梁體預(yù)制時在梁端底部設(shè)置梁長方向約20cm、豎向約10cm的倒角，有效地增大了張拉后梁端底部的受壓面積。

六、結(jié)束語

綜上所述，道路橋梁建設(shè)中所需要運用的技術(shù)眾多，其中，預(yù)應(yīng)力作為施工過程中不可忽視的一個重要技術(shù)要點，必須要更加重視，不斷提升預(yù)應(yīng)力應(yīng)用的效果。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李鋒