预应力在桥梁施工中的应用研究

2013-08-15刘耀

黑龙江交通科技 2013年5期

关键词：波纹管钢绞线拉力

刘耀

(贵州省公路工程集团有限公司)

预应力在桥梁施工中的应用研究

刘耀

(贵州省公路工程集团有限公司)

近年来，由于科学技术发展、更新步伐的不断加快，预应力技术也得到了较大的发展，并日趋完善。在现阶段的桥梁工程领域中，预应力技术是相对完善的一门施工技术，其应用也较为广泛。主要对预应力技术在桥梁施工中的应用进行了探讨，以期促进预应力技术的推广应用。

预应力;桥梁施工;应用;施工技术

1 预应力技术在桥梁施工的应用现状

目前，在国内的桥梁施工中，预应力技术尽管取得较好的发展，但也存在许多不足，尤以波纹管堵塞堵管为典型。波纹管堵塞堵管具体是指混凝土浇筑时产生的问题，一旦出现波纹管堵塞现象，会给桥梁施工带来较大的不便之处，例如:会使后期的预应力钢绞线穿柬不能通过，或是在张拉预应力时，钢绞线的实际伸长值和设计伸长值不相符等，若出现以上情况，将会使工期被拖延、人力被耗费，最终增加了工程成本。经过对堵管事件的调查了解，最终找到了引起堵管的两个主要原因:①施工方的原因，施工方未能在施工中按照施工要求进行严格操作，使波纹管没能得到准确定位，因此使波纹管变得弯折扭曲，抑或是振捣的主要负责人未能在混凝土浇筑中实施规范操作，这样也会引起波纹管出现局部破裂，进而使混凝土的水泥渗入到波纹管里，发生堵管;②波纹管本身质量问题，由于波纹管本身存在较严重的质量问题，因此导致了水泥浆渗漏堵塞堵管的现象。

2 预应力在桥梁施工中的具体应用情况

2.1 正确选择预应力钢绞线

近年来，无论是国内还是国外，在选择预应力钢绞线时，主要选择预应力的冷拉钢丝、松弛钢绞线、钢筋等。在冷拉钢丝、松弛钢绞线与钢筋中，由于松弛钢绞线有经济、建筑美观等优势，因此得到了最为广泛的应用，尤其是在核电站、桥梁等一些大型建筑的建设中。钢绞线与其他钢材相比，可以节省出约30%的材料，取得较高的经济与社会效益。在选择预应力钢绞线时，应重点考虑其性能参数，如伸长率、几何参数等;同时，还应考虑其尺寸、规格等。

2.2 正确选择预应力锚具

选择预应力锚具时，一般会以机械锚固与摩阻锚固这两个方面为选择标准。通过机械加工，形成一个适用于预应力钢材端部的锚碇工作条件，同时予以锚固，则为机械锚固;使预应力钢材具有锚旋作用并把它挤紧，则为摩阻锚固。目前。市场上较多的是摩阻锚固，其应用也较为广泛，但有个缺陷:不方便连接。

2.3 预应力的效应分析概况

在进行预应力混凝土的施工时，先假设预应力的钢筋分布情况，再对整体的最大受力状态予以应力分析，并对各个截面应力的具体情况进行详细检查，如果发现不符合施工的实际要求，应立即变更钢筋分布情况，直至所设计的图与应力有效分布图相符合，换言之，效应分析决定了预应力筋、体系设计与锚具。预应力的效应分析一般有两种损失情况:瞬间损失、后期损失。

2.4 预应力技术应用于路桥加固

实践证明，在桥梁的施工中，加固路桥是提高路桥承载力的一项重要措施。一般情况下，运用补强构件及改善结构性能这两种方式是使路桥承载力与交通运输要求相符的主要途径，是延长路桥使用年限的两个重要方式。较常用的几种加固方式是加固桥面补强层、改变桥面结构受力体系与加固桥体外预应力等。在实际的桥梁施工中，如果使用预应力，可先在构件上施加预应力，使构件于受拉区产生拉应力，如此便可使构建的最大承载能力得到提高，让加固钢筋作用得到最大发挥。

2.5 预应力技术应用于钢筋混凝土的多跨连续梁

多跨连续梁内的两种常见弯矩区分别是正弯矩区、负弯矩区，正弯矩区值是指处于跨中部的弯矩值;负弯矩区值是指位于支座处的弯矩值。在实际的施工中，如果抗弯承载力、抗剪承载力与要求的梁不相符，则需对其进行必要的加固处理;如果是跨中弯矩区出现抗弯承载力不足的情况，一般可通过采用粘贴碳纤维对其进行加固的方式解决。

2.6 预应力技术应用于受弯结构

由于具有施工便捷、强度高等优点，碳纤维已在路桥建设工程中得到了广泛的应用，而混凝土的应增量决定着碳纤维的最终盈利，例如:当初始应力较大时，就会使应力偏小的碳纤维构件遭到破坏，进而使碳纤维的高强度未能体现出来。因此，可通过在进行碳纤维片材的粘贴时对碳纤维施加预应力的方式，使碳纤维片材有初始拉应力，以提高碳纤维的应力，把其强度高的特点显现出来。

2.7 后张预应力结构张拉力控制的问题分析

预应力应用于桥梁施工，如果应用不当，会给桥梁结构带来严重的的影响，尤其是张拉力没有得到严格控制时，即会对预应力桥梁质量带来较大的影响。一般情况下，进行张拉作业时，普遍采用张拉力与预应力筋伸长量共同控制的方式，张拉力为主导力量，用伸长值核对张拉力。张拉力的计量一般是采用1.5级油压，但误差较大，有些千斤顶未经过计量标定就对其进行张拉，且大多张拉人员未接受过专业培训，若在作业时不够专心，极易导致误差的出现或读错表，进而发生张拉力不稳定的情况。尤其是在多束张拉时，因为每一束的张拉力都不一样，因此会经常发生预应力筋的伸长值计算不够准确、弹性模量乱取值的现象，在实际张拉时，很难按照规范规定将伸长量控制在±6%的范围之内，最终导致张拉力不受控。