基于市政橋梁預應力施工技術的分析

胡洲

（南充市城市建設投資有限公司四川南充637000）

基于市政橋梁預應力施工技術的分析

胡洲

（南充市城市建設投資有限公司四川南充637000）

雖然市政橋梁預應力技術無法與其他基礎施工技術一樣在橋梁施工中運用了較長的時間，但其對橋梁施工卻有著不可或缺的重要影響。本文從市政橋梁預應力施工范圍及優(yōu)缺點入手，重點對市政橋梁預應力施工過程中存在的問題入手，并有針對性的提出了一系列改善措施，以供同行參考。

市政；橋梁；預應力

1　引言

現(xiàn)代預應力技術已經(jīng)在公路、鐵路和房屋建筑工程中得以廣泛應用，特別是大型和特大型基礎市政工程的建設過程中。盡管目前的預應力施工技術相對成熟，但是預應力施工仍然是工程項目施工的重點控制內容，在施工過程中還會出現(xiàn)很多問題，特別是在大跨度橋梁施工中，預應力壓降和張拉無疑是橋梁工程質量控制的關鍵，預應力施加的效果如何對橋梁的結構安全和使用壽命有著直接的影響。

2　市政橋梁預應力施工技術的應用范圍及優(yōu)缺點

2.1市政橋梁預應力施工技術的應用范圍

（1）在易彎曲構件中的應用。該項應用技術主要是通過對施工碳纖維片材進行粘貼，從而加大鋼筋混凝土硬度的一種特殊的加固方式。當原始的加固結構存在一定的內力時，增加初始應變會致使構件碳纖維的變化范圍縮小，從而在一定程度上限制了建材的高強度性能。而在粘貼碳纖維片材時，加上預應力技術，就會使其具有一定程度的初始拉應力，從而大大提高碳纖維片材的應力，在一定程度上激發(fā)了建材的高強度性能。

（2）在混凝土箱梁中的應用。預應力施工技術可依據(jù)相關比例的混凝土配比進行設計，大大提高原本的混凝土承載力，從而確保混凝土處于高強度性能狀態(tài)，使得混凝土的力學指標保持在一定的狀態(tài)。在具體施工過程中，施工管理人員需要嚴格依據(jù)設計圖紙對鋼筋的焊接、下料等工藝要求進行規(guī)范操作。

（3）在混凝土空心板中的應用。當市政橋梁工程的跨度直徑處于16～25m的范圍時，就可以運用預應力混凝土空心板做建材。在這個范圍內，這種建材的承載力就會隨著范圍的增加而增大。當橋梁跨度直徑到達30～35m時，鋼性硬度就會隨著跨度的增長而減小，因此在具體運用時，座心板的跨徑應當在25m之內。

（4）在加固施工中的應用。預應力技術還能對已經(jīng)竣工的市政橋梁工程進行加固，從而大大提高構件的結構性能，從而對已完成的市政橋梁工程的使用壽命有著一定的延長作用。如果對施工時混凝土的初始應變進行變化時，則可事先增加建筑構件的預應力，具備一定程度預應力的構件在初彎矩作用下，拉應變和壓應變都會減小，從而在一定程度上提高了建筑工程的承載力應變增量。

2.2預應力施工技術的優(yōu)缺點

（1）預應力施工技術的缺點。雖然在橋梁建設施工中，應用預應力技術能夠有效減少工程總體造價，但該技術使工程各環(huán)節(jié)間的穿插顯得更為復雜化、繁瑣化，從表象來看，在工程中應用預應力結構使構件尺寸有了一定程度的降低，能夠相應縮減模板、鋼筋混凝土等一系列建筑材料的使用成本，突出體現(xiàn)在橋梁中使用無梁平板結構為后期安裝管線提供了更多便利。然而，根據(jù)實際施工情況來看，在工程建設中應用預應力技術，也就意味著需要增設大量的新設備，且預應力技術施工要求較高、施工周期相對較長，因此也會在一定程度上增加投資成本。

（2）預應力施工技術的優(yōu)點。預應力施工技術的優(yōu)點較為突出，因此被廣泛應用于現(xiàn)代工程建設中，其功能作用不僅能夠應用在橋梁的主體結構領域，還能夠在橋梁的邊坡錨固方面得到良好發(fā)揮。在市政橋梁建設工程中，應用預應力技術能夠有效降低建筑材料的使用量、加強橋梁結構的抗震和抗壓能力、提高橋梁整體結構剛度，并且在實際施工中相對安全和便捷。總而言之，在市政橋梁建設工程施工中，充分應用預應力技術能夠有效提高施工效率、優(yōu)化施工質量，為人們提供優(yōu)質的橋梁使用體驗，對于橋梁建筑施工的發(fā)展有著重要意義。具體來說，橋梁施工中運用預應力技術有以下幾個方面的優(yōu)勢：

①加強了構件或者結構的抗震能力、耐疲勞性、耐久性；

②由于預應力技術能夠有效提升橋梁結構的抗裂度，強化結構的受力性能，因而更適于對裂縫有著嚴格要求的橋梁結構；

③能夠有效強化橋梁結構的剛度，最大限度減小橋梁結構的變形，因而更適于在結構變形及剛度等方面要求較高的橋梁結構中；

④因為預應力施工技術在材料的選擇方面具有較高要求，一般選用混凝土和高強度鋼筋，因此能夠有效節(jié)省建筑材料，降低橋梁結構的自身重量，所以適用于承受重型荷載或者跨度較大的結構中。

3　預應力施工技術在市政橋梁應用中存在的問題

3.1張拉預應力筋超長，束端的預應力不合理

在市政橋梁的實際施工過程中，常常會出現(xiàn)澆筑跨度較大的預應力連續(xù)梁，此時需要在預應力筋的一段施加張拉應力，以此保證項目的順利展開以及工程質量。在此要求下必須在施工過程中利用適當?shù)膹埨に嚤３至旱姆€(wěn)定性，提高結構性能。而在實際施工中完成通車后往往會出現(xiàn)正常橋梁出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，給人們的出行帶來極大的安全隱患。

3.2管道阻塞造成張拉效果不佳

目前人力資源價格昂貴，尤其是專業(yè)技術人員的聘用需要耗費大量的項目成本，因此在實際施工中，很多施工團隊使用的施工人員都是不具備專業(yè)技術的，在施工過程中難以掌握施工重點，尤其是對預應力施工技術沒有相關經(jīng)驗，作業(yè)手法不科學。一些工人甚至在混凝土澆筑完成后未對其做常規(guī)保護，這些原因綜合起來對項目工程造成了嚴重的影響，預應力施工混凝土中的鋼筋預留管道經(jīng)常會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，由此導致預應力鋼筋難以發(fā)揮其基本性能，降低了張拉應力，降低了預應力施工技術的應用效果。

3.3張拉應力控制不當使結構出現(xiàn)裂縫

預應力施工技術在應用過程中存在一定風險，如果未能適當控制張拉應力的范圍將會造成嚴重的后果。張拉應力過小會降低預應力施工技術的應用效果，造成了項目資金浪費，張拉應力過大容易導致結構出現(xiàn)裂縫。研究發(fā)現(xiàn)，張拉應力過大將會導致局部溫度發(fā)生變化造成結構裂縫的出現(xiàn)。由此可見預應力施工技術張拉應力必須得到合理控制才能保證市政橋梁結構不出現(xiàn)質量隱患。

3.4后張預應力結構的張拉力大小控制問題

預應力施工技術的應用效果與施工工藝有重要關系，施工工藝必須科學規(guī)范才能保證市政橋梁結構的結構穩(wěn)定性。實際施工中，由于各種因素的影響導致施工工藝具有一定的片面性。預應力施工工藝中通常將預應力筋在應力作用下的實際伸長量來衡量張拉應力的大小。由于張拉應力的主要對象是鋼筋，因此一般采用特定的測量設備測量張拉力大小。測量工具的準確性較差會對造成測量的張拉力與實際值誤差較大，另外測量人員的專業(yè)素養(yǎng)也會對測量結果造成很大誤差，例如測量人員專業(yè)性不夠，不懂得科學測量，還有一些施工人員在施工過程中三心二意導致測量出現(xiàn)低級錯誤。

3.5施工中使用添加劑不合理

很多施工單位為了縮短施工工期，常常設法讓混凝土提前達到預期的強度，因此往往向其中加入一些添加劑，常用的添加劑主要是早強劑。加入早強劑的混凝土一般在3d左右就能達到預期效果，此時即可進行預應力施工技術的施工?；炷劣捎诩尤朐鐝妱е缕鋸椥阅Ａ坎⑽催_到預期目標，此時進行預應力施工技術的應用將會造成預應力強度不足，難以對混凝土結構起到良好保護作用，施工完成后混凝土結構變形嚴重，出現(xiàn)裂縫也就不足為奇，降低了市政橋梁的承載能力。加入早強劑導致混凝土剛性在短時間內達到預期目標，給一些沒有經(jīng)驗的施工人員造成錯誤的引導，相關測試工作也被默認為合格，由此導致的市政橋梁安全事故屢見不鮮。

4　市政橋梁預應力施工技術分析

4.1合理選擇鋼絞線

在進行橋梁建設施工之前，首要任務就是對建筑施工工程等一系列相關信息進行全面、充分、詳細的了解，譬如：項目資金、結構、柱網(wǎng)尺寸、面積等內容。第二步就是對橋梁工程信息進行整體的分析，并根據(jù)工程設計中所規(guī)劃的預應力方案選擇鋼絞線，具體來說鋼絞線必須滿足美觀、方便、經(jīng)濟、實用，同時能夠突出橋梁特點等一系列要求。就現(xiàn)階段橋梁施工中預應力施工技術的應用情況來看，由于低松弛鋼絞線在實用、經(jīng)濟等方面具有突出的優(yōu)勢，因而在實際施工中被廣泛運用。另一方面，在進行鋼絞線的選擇過程中，還需要充分考慮到橋梁建筑工程的幾何參數(shù)、松弛率、伸長率等各方面性能，以及規(guī)格、延伸率、尺寸等一系列標準情況。

4.2合理選擇預應力錨具

預應力錨具的選擇，橋梁建設運用預應力施工技術所需要慎重考慮的因素。在進行預應力錨具的選擇時，需要充分考慮摩阻錨具以及機械錨具。由于這兩種錨具有不同的使用方法，且相比較而言摩阻錨具的操作過程更加簡便、使用效率更高。然而摩阻錨具也存在一定的缺陷，既是在鏈接方面較為繁瑣，并且損失較大等。因此，無論選擇哪種預應力錨具進行施工，都應該根據(jù)工程的實際情況有針對性的選擇。

4.3準確分析預應力效應

在應用預應力施工技術過程中，無論工程規(guī)模大小，都應在準確掌握和詳細分析其預應力效應的前提條件下，進行工程施工。譬如：可以首先對預應力不同方面的信息和數(shù)據(jù)進行假設布局，根據(jù)假設布局的大致框架設定出分布圖，再對該預應力進行綜合分析，需要注意的是，在進行假設分析的過程中要充分考慮到可能會出現(xiàn)的問題，并針對不同問題設定一系列解決預案，同時還需要對該解決預案進行實際可行性的綜合分析，這樣一來就能夠有效避免損失。

4.4路橋鋼筋混凝土結構的施工

現(xiàn)階段，大部分建筑施工中都不可避免會出現(xiàn)混凝土的裂縫問題，該問題在路橋施工中尤為突出。然而，憑借預應力施工技術的各項優(yōu)勢，能夠有效避免路橋鋼筋混凝土施工過程中的裂縫問題，通過研究多數(shù)路橋施工案例發(fā)現(xiàn)，預應力技術的應用對于混凝土的裂縫問題有著較為顯著的效果。需要說明的是，在實施預應力施工技術之前，要事先對受拉區(qū)域進行一定的預設施壓，并且對其中的預應力進行估計，最后在應用到實際的施工中去。

5　結語

總而言之，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國城市化建設也取得了長足的發(fā)展，市政橋梁工程規(guī)模也越來越大。在此背景下，預應力施工技術憑借自身的各項優(yōu)勢得到了廣泛的應用。為此，在實際橋梁施工過程中，必須充分結合該地區(qū)實際情況，遵照相關技術規(guī)范和施工流程，設置科學、合理、嚴謹?shù)氖┕し桨福獓栏褚?guī)范到每一處細節(jié)全面控制橋梁施工質量，從而有效保障整體工程質量，推進我國城市化建設進程。

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U445.55

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1673-0038（2015）16-0183-02

2015-3-10

胡洲（1979-），男，工程師，本科，從事市政工程工作。