解析公路桥梁中预应力混凝土的应用

2014-08-15徐小娟

江西建材 2014年23期

■江君，徐小娟

■1.景德镇市公路管理局信息中心，江西景德镇 333000;2.景德镇市公路勘察设计院，江西景德镇 333000

随着我国交通行业的不断发展，公路桥梁建设的数量越来越多，以目前的情况来看，我国公路桥梁工程已经进入了一个全新的时期。其中预应力混凝土在公路桥梁中的应用是最为广泛的，这主要是因为它本身具备许多优点，为公路桥梁建设提供了发展动力。为了防止公路桥梁预应力混凝土施工过程中出现的问题，笔者将具体分析此问题。

1 分析预应力混凝土在公路桥梁中的应用

1.1 提高构建性能

一般情况下，在公路桥梁施工项目中，一定会存在受拉和受弯构件，对此构件使用预应力技术，可以提高构件的性能，促使构建在使用过程中更加稳定。如果对弹性构件使用预应力技术，可以提高元件的弹性程度和复原能力，保障弹性构件的稳定性，减缓构件的疲劳状态。现阶段，预应力混凝土已经在公路桥梁建设中受到了广泛的运用，其中在大型跨度项目工程中，预应力混凝土的使用频率更多。这主要是因为预应力混凝土可以提高组件之间的张拉力，减缓桥梁工程出现裂缝的概率，延长使用年限。

1.2 减缓裂缝损伤

由于预应力可以减缓桥梁工程出现裂缝的概率，延长其使用年限，所以当预应力技术与混凝土、高强度钢碰到时，三者会共同迸发出一股作用力，加深对公路桥梁工程的优化作用。并且使用了预应力混凝土之后，桥梁建筑本身的重量还会减少，可以调整建筑整体的结构内力。在大跨度桥梁施工过程中，桥梁两端的空间间隔比较大，普通施工技术很容易出现受力不均，或者连接不牢的问题。而预应力技术可以充分发挥高强度钢材、混凝土的支撑力和黏结强度，较好地解决桥梁建筑的这些问题。还提高了钢材的利用率，减少了混凝土和钢材的使用数量，很大程度上提高了施工单位的经济效益。

1.3 施工难度较大，成本较高

虽然说预应力具有许多优点，但是万事万事没有十全十美的，在实践过程中，预应力也存在缺点，其中最大的缺点就是施工难度较大，施工成本较高。所以在实际使用过程中，预应力通常是应用于中大型工程，小工程因负担不起施工成本所以基本上不会使用预应力技术。除此之外，预应力技术的施工难度较大，预应力混凝土的结构技术非常复杂，对施工人员的专业技术水平要求非常高，所以在实际操作过程中，基本上是由经验老手来进行。一个优势的预应力工程可以提高桥梁建筑的性能，一个劣质的预应力工程就会使桥梁出现拱形状况，一旦出现了这种情况，就会影响桥梁建筑质量，并且还不容易修复。在使用预应力技术的过程中，需要许多相应的施工设备作为辅助。

2 预应力混凝土在公路桥梁应用中出现的问题以及解决对策

2.1 控制混凝土质量

在设计混凝土强度质量时，应当与其分泌水性保持一致。通常情况下，混凝土的配比情况、搅拌程度、运输环境、浇筑状态、振动幅度和其他因素，都会影响混凝土的强度质量。在笔者看来，混凝土的配比是最重要的因素，一般情况下，会满足混凝土对水量的最低要求，也就是说水量是影响混凝土强度质量的因素之一。而将混凝土配比控制在最佳范围内，可以减少水泥使用量，混凝土水化热也随之降低，就可以提高预应力混凝土的强度。现阶段使用的试片测量早期混凝土强度，并不是预应力混凝土的实际结构强度，所以在使用过程中也存在一些问题。以笔者的实践表明，使用了预应力混凝土结构之后，在计算出现事故概率时，计算结果和现场测量结果会有出入，有时的出入会非常大。

2.2 安装预应力管道

在安装预应力管道的过程中，管道安装的精确度会直接影响到桥梁施工的质量，在笔者看来，预应力施工的重点就是管道系统的安装。在实践过程中，需要加强控制主要管道的定位，这主要是为了防止混凝土管道发生泄漏、浮选等现象。这就要影响波纹管的强度，使其达不到相关标准，在施工过程中，预应力管道的安装和浇注容易出现损坏或变形情况。与此同时，也增加了过程中的阻力，使得流入的砂浆达不到使用效果。从预应力管道的安装施工控制观点来看，波纹管是预应力混凝土工程中不可或缺的建材，它可以简化施工流程，将各个不同形状的预应力束张力转变为阻力，所以会增加预应力梁的过道数量。安装波纹管的过程中，存在加固结构的影响，再加上波纹管自身的刚度比较低，两方面的原因促使它会形成轴向移动和弯曲角。在预应力管道的制造过程中，如果由振动和高速旋转引起与波纹管接触，就会引发波纹管出现开裂现象，还会增加移位角，最终导致结构的弯曲程度过大。

2.3 连接器应用

一般情况下，在结构断面尺寸较小或者结构连接在特定的条件下产生的情况中，会使用平锚。但是近几年来，许多建筑部门为了减少断面尺寸，解决平洞空间小，摩擦管道的问题，开始使用经济指标较好的梁结构平面板和预应力板，有些单位甚至申请了专利和标准图。但是在使用过程中发现，平面锚的张力比较小，张力装置技术不成熟，所以索索力在施工预应力中碰到了小固体，结构就会发生断裂。针对这个问题，我国通常使用的是预应力筋，这种方式会引发其他张力对预应力张力的影响，直到它进入了能出现预应力松散的空间——波纹管。使用这种方式，会对已经形成平离开的波纹管产生影响，产期处于这种紧张状态，更是加重了这个问题。因为平硐自身的空间比较小，所以育婴孔道灌浆的方式，很难达到结构满浆的目标，所以笔者建议，可以禁止项梁底板使用平底板锚结构。取而代之的是使用锚定这种方式，这种连接方式比较适用于地平连接器。

2.4 孔道压浆

之所以使用预应力孔道灌浆这种方式，主要是因为预应力筋具备了防腐蚀保护作用，确保了钢铁结构的安全和稳定。但是在实际过程施工中，灌浆预应力管道出现泥浆渗漏这种不完善现象非常普遍，已经成为了建设过程中的常见事故，大大降低了预应力结构的承载能力。在水泥浆的配比过程中，水灰比重过大，就容易出现泌水现象，降低了结构的充分密实程度。