高速公路路橋施工中預應力技術(shù)的應用技術(shù)論文
摘 要：高速公路建設是保障社會(huì )發(fā)展步伐的必要條件，其工程質(zhì)量不僅關(guān)乎經(jīng)濟發(fā)展，也與交通順暢和生命安全緊密相關(guān)。將預應力技術(shù)應用到高速公路的路橋建設施工中，不僅能顯著(zhù)提升施工水平和路橋建設質(zhì)量，也是提升施工單位企業(yè)形象和品牌影響力的強有力措施。
關(guān)鍵詞：
高速公路建設是保障社會(huì )發(fā)展步伐的必要條件，其工程質(zhì)量不僅關(guān)乎經(jīng)濟發(fā)展，也與交通順暢和生命安全緊密相關(guān)。將預應力技術(shù)應用到高速公路的路橋建設施工中，不僅能顯著(zhù)提升施工水平和路橋建設質(zhì)量，也是提升施工單位企業(yè)形象和品牌影響力的強有力措施。在高速公路的路橋工程建設過(guò)程中運用預應力技術(shù)進(jìn)行施工時(shí)，其技術(shù)控制的要點(diǎn)在于預應力鋼絞線(xiàn)、錨具、受彎構件、現澆砼、箱梁鋼絞線(xiàn)預應力的應用，筆者將從多年的從業(yè)經(jīng)驗出發(fā)進(jìn)行詳細論述。
1. 預應力概念及技術(shù)特點(diǎn)
1.1基本概念
預應力是對結構中的受力情況加以改善，通過(guò)對結構實(shí)施預加壓應力實(shí)現對結構中因外部荷載所產(chǎn)生的拉應力的部分或者全部抵消，進(jìn)而實(shí)現對結構安全及穩定性的有效維護，該技術(shù)多用于砼結構中。在砼的受拉部位，在外部荷載作用以前預先施加一定的壓應力，以實(shí)現對外部荷載引發(fā)的拉應力的緩解或抵消，降低砼結構中裂縫發(fā)生的幾率，或者使裂縫更晚一些出現[1]。
1.2技術(shù)特點(diǎn)
�。�1）提高鋼筋砼的性能。該項技術(shù)具有一定的先進(jìn)性并在高速公路的路橋建設中得到了大力推廣和使用。該項技術(shù)與鋼筋砼結構的相互融合，不僅能在滿(mǎn)足強度和剛度的前提下顯著(zhù)減小砼構件的截面面積和材料的使用量，進(jìn)而降低設計工作難度和施工周期，還能促使施工企業(yè)不斷改進(jìn)施工工藝和技術(shù)水平，降低路橋工程的自重力，避免砼結構出現裂縫，保障工程建設的質(zhì)量和外觀(guān)形象的良好，提高施工企業(yè)在建筑行業(yè)的競爭力。
�。�2）有利于路橋受力能力的提高。路橋建設工程的設計環(huán)節中必須綜合考量工程效能、外觀(guān)形象、具體的施工位置以及周邊環(huán)境，還要與城市規劃等其他領(lǐng)域相協(xié)調，所以在保障橋梁承載能力的基礎上，橋梁空間結構要盡量降低。這就要求在結構設計時(shí)對路橋結構的受力分析和計算必須精準無(wú)誤，對設計質(zhì)量的要求非常高。路橋結構設計中采用預應力技術(shù)不僅有一定的容錯率，降低了設計難度，同時(shí)也提高了工程設計的質(zhì)量。
�。�3）延長(cháng)路橋的使用壽命，提高其耐久性。路橋工程建設所用材料對外界環(huán)境不良影響因素的抵抗能力直接關(guān)系著(zhù)路橋工程使用壽命以及耐久性。砼結構在自然環(huán)境中風(fēng)吹日曬、溫度變化的影響以及汽車(chē)等移動(dòng)荷載的長(cháng)期持續作用下，橋梁的耐久性和使用壽命面臨嚴峻挑戰，該項技術(shù)與鋼筋砼的成功結合為路橋達到預設使用年限提供了強有力的技術(shù)支撐。
2 高速公路的路橋工程中預應力技術(shù)的應用
目前路橋工程施工中以鋼筋砼結構為主，預應力技術(shù)的實(shí)際應用體現在預應力鋼絞線(xiàn)的選用、施工加固、錨具選用、受彎構件、現澆砼以及箱梁的鋼絞線(xiàn)等方面。
2.1預應力鋼絞線(xiàn)的選用
預應力鋼絞線(xiàn)選擇和使用的合理與否對該項技術(shù)優(yōu)勢的發(fā)揮具有極端重要的影響，更加關(guān)系著(zhù)路橋穩定和安全。當前施工實(shí)際中常用的鋼絞線(xiàn)種類(lèi)繁多，其中松弛型鋼絞線(xiàn)以其成本造價(jià)低和優(yōu)良的耐用性在施工實(shí)際中使用最頻繁。將伸長(cháng)率、截面尺寸、極限荷載等技術(shù)參數與經(jīng)濟因素和施工要求等進(jìn)行綜合全面的考量，在保障強度需求和實(shí)用性能的同時(shí)，減小鋼材使用量，達到控制工程成本和造價(jià)的目的[2]。
2.2錨具的選擇
選擇錨具時(shí)，要從施工實(shí)際和預應力需求等角度出發(fā)，通過(guò)論證和試驗，選定合適的錨具。通常采用方法有先張法與后張法。先張法是澆筑砼之前對預應力鋼筋實(shí)施張拉，并將其暫時(shí)錨固于鋼�；蛘吲_座上，然后再實(shí)施砼的澆筑作業(yè)，等砼固化凝結強度達其設計值約3/4且砼與預應力鋼筋粘結達特定程度時(shí)，將預應力鋼筋放松，在砼對預應力鋼筋的約束和粘結作用下，開(kāi)展后續施工工序[3]。
后張法的工序有所不同，首先澆筑砼構件，在此過(guò)程中預留出對應孔道，等到砼固化凝結的強度達到設計強度的80%時(shí)，將預應力鋼筋穿進(jìn)預留孔道內，然后對其實(shí)施張拉處理后錨固于構件端部，進(jìn)而形成預應力砼構件。在該種方法下可供選擇的錨具有機械型和摩阻型兩類(lèi)。當選擇用機械型錨具時(shí)，其適用范圍廣，但需額外考慮是否對預應力錨具的端部進(jìn)行機械加工和處理，該種類(lèi)型的錨具在單根或者多根的鋼絞線(xiàn)組合中均適用，且連接方便、應力損失小。而與機械型錨具相比，摩阻型錨具施工難度偏大，但具有可快速穿梭作業(yè)的優(yōu)勢[4]。
2.3受彎構件
由于高速公路的路橋多需跨越河流或者田地以懸空高架的形式發(fā)揮其功能，所以受彎構件在路橋結構中居于特別重要的地位。受彎構件多以碳纖維材質(zhì)為主，砼的應變增量是其受彎構件首要的限制因素，當砼初始應力狀況發(fā)生改變時(shí)，就會(huì )立即對受彎構件產(chǎn)生或大或小的損壞，碳纖維材質(zhì)的高強特點(diǎn)就難以全面發(fā)揮出來(lái)，出于對該問(wèn)題解決途徑的探尋，考慮首先把對受彎構件施加特定的預應力和碳纖維貼片的粘貼同步進(jìn)行，由此，碳纖維就具備相應程度的預加拉應力，受彎構件內預應力的存在使得路橋工程更具穩固性[5]。
2.4現澆砼
路橋工程砼施工多采用現澆的形式，預應力技術(shù)的應用要點(diǎn)主要有：
�。�1）砼澆筑后，在振搗時(shí)振搗棒在砼中的插入要快速及時(shí)，同時(shí)要充分考慮砼原材料的具體特性，對振搗時(shí)間進(jìn)行確認和嚴格把控，振搗結束以后在拔除振搗棒時(shí)要注意緩慢進(jìn)行，以免砼在沒(méi)有凝結的情況下產(chǎn)生過(guò)震或者側震現象。尤其是在砼澆筑時(shí)對其實(shí)施必要的二次振搗或者二次抹面處理，以幫助其中多余水分及時(shí)排除。所以，為保障砼澆筑成果的質(zhì)量，就要對施工技術(shù)和工藝進(jìn)行優(yōu)化和嚴格細致的管控。
�。�2）砼固化成型以后要及時(shí)對其采取蓄水保溫等養護措施利用麻袋等材料優(yōu)良的保水性能，將浸濕的麻袋鋪蓋在砼表面以實(shí)現保溫及養護的功效。另外需要加強注意的是地基基礎受砼模板剛度的影響作用十分明顯，模板施工中必須通過(guò)專(zhuān)業(yè)化的方法和手段對模板進(jìn)行必要且到位的處理，充分保障在砼凝固、后續施工以至路橋投用以后地基和結構整體的穩固。
�。�3）在對砼多余水分進(jìn)行排除時(shí)，要注意處理方法的科學(xué)性和可行性，要全面保證不對已澆筑的砼外觀(guān)及質(zhì)量帶來(lái)負面影響，一般是借助木屑抹面的操作方法就砼水分富余的部位展開(kāi)壓實(shí)及抹平[6]。
2.5箱梁鋼絞線(xiàn)中預應力的應用
高速公路的路橋建設施工中箱梁結構占了相當程度的比例，在對箱梁實(shí)施張拉鋼絞線(xiàn)的作業(yè)時(shí)，重點(diǎn)需要對絞線(xiàn)延伸量以及張拉應力的大小兩個(gè)指標進(jìn)行重點(diǎn)控制，不同絞線(xiàn)的張拉順序和各自的張拉強度必須得到嚴格精準的控制和管理。特別是在雨季施工時(shí)，要提早掌握天氣的變化情況，對絞線(xiàn)的穿行通道實(shí)施預先壓漿等必要處理，壓漿過(guò)程一般借助于活塞式的壓漿泵實(shí)施作業(yè)，其操作的關(guān)鍵點(diǎn)在于對漿體的控制和處理，必須根據技術(shù)標準和規范規定實(shí)施細化、精確的把控。
3結語(yǔ)
在對高速公路的路橋工程進(jìn)行設計之初，建設單位應該組織設計單位對工程擬建地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地踏勘，使設計人員準確、全面地掌握路橋工程的總體建設思路和大致情況，對施工建設中可能存在的難點(diǎn)和問(wèn)題進(jìn)行系統、細致的論證和分析，探尋有效解決途徑，把預應力技術(shù)合理、高效地運用到工程設計中，充分發(fā)揮其應有的功能和優(yōu)勢，使結構在預應力的保護作用下對外界荷載造成的內部應力進(jìn)行消化和抵抗，降低構件產(chǎn)生裂縫或者其他質(zhì)量缺陷的可能性，為路橋投用后工程效能的正常發(fā)揮提供更加有力的保障，也使路橋耐久性及壽命得到提高，使路橋整體效益最大化。并且，在路橋工程后期的加固施工環(huán)節運用預應力技術(shù)對路橋薄弱部位加以鞏固和強化，可最大程度地實(shí)現預定使用年限，增強路橋運營(yíng)的耐久性。預應力技術(shù)在大力的推廣和使用過(guò)程中，也會(huì )促進(jìn)自身的改良和完善，該項技術(shù)必將迎來(lái)更廣闊的應用空間。
參考文獻：
[1]李鑫.預應力技術(shù)在高速公路橋梁施工中的應用[J].黑龍江交通科技，2014，（5）：105.
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