市政路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用研究

李勇

摘 要 在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展的今天，城市化建設(shè)的發(fā)展也在不斷的延伸，人們對(duì)于市政路橋的需求越來(lái)越大，對(duì)其性能的要求也越來(lái)越高。市政路橋的基礎(chǔ)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)是一項(xiàng)新的建筑技術(shù)，本文針對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行具體闡述，同時(shí)針對(duì)其在現(xiàn)階段市政路橋施工中的應(yīng)用措施也進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析與闡述，認(rèn)為只有在實(shí)際的施工中充分結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況選擇最為合理的預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用方式，才能保證市政路橋的后續(xù)施工能夠順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞 市政路橋 預(yù)應(yīng)力技術(shù) 加固施工

中圖分類(lèi)號(hào)：U41;U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2022）03-0046-03

樁基作為現(xiàn)代市政路橋中較為常見(jiàn)的一種地基處理手段具有其獨(dú)特的特點(diǎn)，由于預(yù)應(yīng)力管樁的施工節(jié)奏較快，使得施工的效率大大增加，預(yù)應(yīng)力技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于建筑施工中。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在現(xiàn)代建筑建設(shè)過(guò)程中的地位非常重要，因此對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)的研究和優(yōu)化也是建筑行業(yè)相關(guān)研究者的重點(diǎn)議題。

1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

在某施工項(xiàng)目中，模擬建設(shè)建筑物共7棟，外帶2棟配套的其它建筑設(shè)施，7棟主建筑物為地上18層，2棟配套建筑設(shè)施為地上3層地下2層。市政路橋樁基礎(chǔ)采用直徑為600毫米的PHC型管樁，管樁壁厚為130毫米，管樁端部進(jìn)入持久層花崗巖材質(zhì)1米左右，共計(jì)使用預(yù)應(yīng)力管樁3500根。

2 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)

2.1 預(yù)應(yīng)力管樁優(yōu)勢(shì)

在具體的建筑工程中，預(yù)應(yīng)力管樁具有一定的承載能力，能夠承受較大的應(yīng)力載荷，這種技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐可以有效幫助具體的工程進(jìn)行符合施工質(zhì)量要求的開(kāi)展，同時(shí)這種技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性也較高，因此在當(dāng)下的市政路橋施工中應(yīng)用這種技術(shù)變得十分常見(jiàn)。

相比較而言，預(yù)應(yīng)力管樁和灌注樁等實(shí)心樁技術(shù)有著一些不同，預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)應(yīng)用中所使用的材料并不多，具有一定成本優(yōu)勢(shì)，此外還可以讓整體建筑材料的利用率進(jìn)一步提升，進(jìn)而達(dá)到了節(jié)約建筑成本的目的。

此外，預(yù)應(yīng)力管樁在施工中施工效果較為干凈和高效，使得施工現(xiàn)場(chǎng)的衛(wèi)生治理和擺放安全管理很容易實(shí)施，同時(shí)預(yù)應(yīng)力管樁的生產(chǎn)在目前已經(jīng)形成了機(jī)械化的產(chǎn)業(yè)鏈，人力消耗極少，這就使得施工現(xiàn)場(chǎng)的整體整潔度得到了提高，提升了整體人員的工作效率，并有效地提升了整體建筑的質(zhì)量[1]。

由于預(yù)應(yīng)力管樁的材料較為特殊，因此其性能也較為優(yōu)越，預(yù)應(yīng)力管樁的單樁承載力具有極大的優(yōu)勢(shì)，但是目前多數(shù)建筑施工地區(qū)地形普遍較為復(fù)雜，這就使得這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)施要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況來(lái)進(jìn)行確定，針對(duì)性的施工能夠使得施工過(guò)程變得簡(jiǎn)單。

在預(yù)應(yīng)力管樁施工中，還需要根據(jù)具體的持力層位置來(lái)設(shè)計(jì)管樁的長(zhǎng)度，使得這種技術(shù)的實(shí)施能夠滿(mǎn)足當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件和地形條件，從而使得市政路橋施工的安全得以保證。

所謂的“預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)”本身就是一個(gè)外來(lái)的施工技術(shù)，它最早起源于法國(guó)，直到二十世紀(jì)四十年代才被引入中國(guó)并迅速地得到業(yè)內(nèi)人士的一致認(rèn)可。作為一種新型施工技術(shù)，施工團(tuán)隊(duì)使用這項(xiàng)技術(shù)不僅能夠有效減少普通泥土道路的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，同時(shí)也能緩解工作人員的精神壓力。此外，工作人員在使用這項(xiàng)技術(shù)的過(guò)程中應(yīng)從工程結(jié)構(gòu)的外部荷載應(yīng)力出發(fā)去加強(qiáng)道路和橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)的抗壓力和抗拉力，只有這樣，工程的總體質(zhì)量才能得到很大幅度的提升，從而給人民群眾的出行提供了更好的保障。

2.2 預(yù)應(yīng)力管樁存在的缺陷

盡管預(yù)應(yīng)力管樁的優(yōu)點(diǎn)很多，但是在一些性能和實(shí)際應(yīng)用中也存在一定缺陷，在預(yù)應(yīng)力管樁的應(yīng)用中，如果對(duì)這種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)不是很了解，然后在實(shí)際施工中應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)時(shí)沒(méi)有盡力地加強(qiáng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，反而是使得技術(shù)劣勢(shì)突出的較為明顯，那么就不符合預(yù)應(yīng)力技術(shù)的實(shí)際使用規(guī)范。一旦在施工過(guò)程中遇到較為堅(jiān)實(shí)的地質(zhì)夾層，預(yù)應(yīng)力管樁的優(yōu)點(diǎn)就會(huì)受到一定的影響。如果遇到軟土地基，還需要時(shí)刻注意打樁時(shí)的振動(dòng)液化問(wèn)題，所以在進(jìn)行這一技術(shù)的應(yīng)用前有必要對(duì)整體施工的環(huán)境進(jìn)行分析和處理，面對(duì)堅(jiān)硬夾層就可以使用別的建筑技術(shù)來(lái)替代預(yù)應(yīng)力技術(shù)，如果遇到軟土地基就可以預(yù)先對(duì)軟土地基進(jìn)行預(yù)處理?yè)Q填等手段使得土質(zhì)能夠發(fā)揮出預(yù)應(yīng)力技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)。實(shí)際情況也是如此，在遇到其它的建筑建設(shè)情況時(shí)要盡量選用最為合適的技術(shù)來(lái)進(jìn)行施工[2]。

3 市政路橋基礎(chǔ)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工要點(diǎn)

3.1 明確預(yù)應(yīng)力管樁的位置

進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)應(yīng)用的第一步就是進(jìn)行中心位置的尋找，隨后進(jìn)行管樁半徑的設(shè)置，再借助于半徑的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行管樁位置的確定，方便管樁施工。對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁進(jìn)行檢查，通過(guò)檢測(cè)報(bào)告查看預(yù)應(yīng)力混凝土管樁是否有結(jié)構(gòu)上的問(wèn)題，例如是否有裂痕問(wèn)題等。同時(shí)注意預(yù)應(yīng)力混凝土管樁是否存在放置豎直等問(wèn)題，并對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁進(jìn)行全面的檢查，對(duì)于不合格的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁一律禁止使用。

3.2 對(duì)預(yù)應(yīng)力管樁的垂直度設(shè)定

在實(shí)際的建筑施工中，要想保證管樁的質(zhì)量，在施工的過(guò)程中就應(yīng)該嚴(yán)格控制預(yù)應(yīng)力管樁的垂直設(shè)計(jì)參數(shù)，在確定參數(shù)值后再按照設(shè)定進(jìn)行實(shí)際施工。預(yù)應(yīng)力管樁的垂直度設(shè)定應(yīng)該應(yīng)用兩臺(tái)經(jīng)緯儀，在相關(guān)規(guī)定的距離地點(diǎn)進(jìn)行互相垂直角度下的垂直度調(diào)整。

3.3 對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)

現(xiàn)階段的大部分預(yù)應(yīng)力管樁都屬于空心結(jié)構(gòu)，這也就放大了管樁尖頭連接焊接質(zhì)量對(duì)整體預(yù)應(yīng)力管樁的承載能力的影響。而在進(jìn)行焊接工作時(shí)大多都是由人工來(lái)進(jìn)行焊接，因此焊接中要嚴(yán)格地對(duì)焊接工藝進(jìn)行管控，避免因人工操作不當(dāng)而引起的焊接問(wèn)題，并且使得接樁焊接的飽滿(mǎn)程度達(dá)到相關(guān)的規(guī)定要求。在完成對(duì)應(yīng)的焊接工作后也需要通過(guò)足夠的時(shí)間來(lái)進(jìn)行自然的接樁冷卻，在管樁接樁處的預(yù)應(yīng)力質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后方可進(jìn)行沉樁施工。[3]

4 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工技術(shù)措施

4.1 管樁材料的入場(chǎng)

在實(shí)際的工作運(yùn)行之中，需要借助于管樁材料的選擇和運(yùn)用來(lái)進(jìn)行整體混凝土管樁的質(zhì)量保證，同時(shí)進(jìn)行符合實(shí)際的混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)，并對(duì)具體的產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行一定的監(jiān)督。

除此之外，還有必要對(duì)管樁外觀的平整度進(jìn)行目測(cè)，同時(shí)加大對(duì)樁身的彎曲度、管樁的外徑等指標(biāo)的檢查力度，要確保管樁的指標(biāo)參數(shù)大于或者等于規(guī)定中的指標(biāo)參數(shù)。這些都是為進(jìn)一步地確保沉樁的過(guò)程之中不會(huì)因?yàn)楣ぷ鲉?wèn)題而導(dǎo)致出現(xiàn)工程質(zhì)量問(wèn)題。

4.2 管樁的運(yùn)輸堆放和起吊

預(yù)應(yīng)力管樁自身的結(jié)構(gòu)和重力特點(diǎn)是其運(yùn)輸過(guò)程中需要注意的部分，也是幫助其進(jìn)行支點(diǎn)確認(rèn)的部分，這可以避免在運(yùn)輸中因產(chǎn)生樁內(nèi)壓力而導(dǎo)致的樁身塑性變形，這樣的預(yù)應(yīng)力管樁明顯是無(wú)法投入到生產(chǎn)中的，且管樁的質(zhì)量也無(wú)法得到保證。

在進(jìn)行管樁材料存儲(chǔ)時(shí)，必須要選擇干凈、整潔的堅(jiān)實(shí)地面，同時(shí)按照相關(guān)的要求進(jìn)行木底的墊放，再借助于楔子進(jìn)行木底的固定。而在進(jìn)行管樁的碼放時(shí)也需要進(jìn)一步地按照規(guī)定進(jìn)行堆放，因?yàn)楣軜兜亩逊乓笫歉鶕?jù)應(yīng)力計(jì)算和空間計(jì)算所得到的最佳方案，通過(guò)這一方案的預(yù)設(shè)，可以對(duì)其中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行限制，這樣就使得管樁堆放科學(xué)合理，避免了管樁在堆放過(guò)程中的材料損失。然后根據(jù)工程的設(shè)計(jì)要求和打樁的順序?qū)軜哆M(jìn)行分類(lèi)堆放，使得管樁的使用能夠較為方便，在實(shí)際施工時(shí)吊裝能夠有序入場(chǎng)。

4.3 選擇壓裝機(jī)械

由于試驗(yàn)樁段中的土壤性質(zhì)不同，所選用的壓實(shí)機(jī)械也不同，一般情況下如果土質(zhì)多為砂性土，那么就選擇振動(dòng)壓樁機(jī)進(jìn)行壓實(shí)效果最好，夯擊式壓樁機(jī)也可以進(jìn)行這種土質(zhì)的施工，但是效果沒(méi)有前者好。光輪壓樁機(jī)在這種情況下一般不予考慮。在進(jìn)行粘性土碾壓中，一般選用振搗式或夯擊式的壓樁機(jī)，使用其他形式壓樁機(jī)的效果較差。由于每一種壓樁機(jī)都有其自身的施工特點(diǎn)，因此要根據(jù)實(shí)際的施工需要和工地現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)來(lái)選擇最為合適的壓樁機(jī)。

4.4 沉樁

1.運(yùn)用引孔打樁技術(shù)的第一步就是要在地面上進(jìn)行位置的確定，以此來(lái)進(jìn)行引孔工作，隨后將高強(qiáng)度混凝土管樁插入到預(yù)設(shè)的孔洞內(nèi)。在進(jìn)行這一工作的開(kāi)展過(guò)程中應(yīng)該結(jié)合多種不同的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行其深度和位置的設(shè)定，主要包括了管樁的具體尺寸、大小、距離建筑位置等。

2.對(duì)沉樁的工作順序進(jìn)行安排。在具體的沉樁過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)整體水壓增大的問(wèn)題，這就使得周?chē)耐临|(zhì)內(nèi)應(yīng)力也發(fā)生了變化，使得土體逐漸隆起，從而讓土壤的負(fù)摩擦力增高，土壤負(fù)摩擦力的增加會(huì)導(dǎo)致管樁緩慢浮起，進(jìn)而讓管樁的位置出現(xiàn)平移，負(fù)摩擦力較為嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)直接導(dǎo)致樁身撕裂，這些情況在實(shí)際沉樁的過(guò)程中是需要嚴(yán)加考慮的。

因此，在沉樁時(shí)要按照設(shè)計(jì)中的沉樁順序進(jìn)行沉樁，并且在沉樁過(guò)程中運(yùn)用的施工技術(shù)也要得到保證，在具體的工作中主要遵循先大后小的原則。同時(shí)對(duì)打樁的速度進(jìn)行一定的限定，使得打樁速度不宜過(guò)快，這樣就會(huì)使得負(fù)摩擦力減小。還需要對(duì)沉樁的數(shù)量進(jìn)行一定的限制，為后續(xù)的超靜孔隙水壓力消散提供足夠的時(shí)間，方便后續(xù)的沉樁施工。

3.設(shè)置工程的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。沉樁施工一般情況下產(chǎn)生的噪音較大，因此為了避免工程的施工過(guò)程給周?chē)傩盏恼Ｆ鹁釉斐捎绊懀瑧?yīng)該在被保護(hù)的建筑物周?chē)O(shè)置工程圍欄，這種工程圍欄的位置設(shè)置要合理，一般在其周?chē)钤O(shè)防護(hù)樁位或者在周?chē)O(shè)置圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

4.為了減小超靜孔隙水壓力，就需要在沉樁的過(guò)程中采用井點(diǎn)降水以及預(yù)鉆排水孔等方法進(jìn)行沉樁施工。這些方法的實(shí)施能夠極大地減小超靜孔隙水壓力，使得沉樁過(guò)程產(chǎn)生的負(fù)摩擦力降到最小，從而保護(hù)樁體的結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

4.5 受彎結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

就目前而言，受彎結(jié)構(gòu)在路橋施工過(guò)程的應(yīng)用是非常普遍的，其之所以能夠得到大范圍的應(yīng)用是因?yàn)楦鱾€(gè)受彎構(gòu)件在受力的過(guò)程中能夠相互配合，這樣一來(lái)就能很好地將上方的重量進(jìn)行分散。當(dāng)前市政路橋工程的受彎構(gòu)件主要是由炭纖維制成，這種新型材料具有密度大、彈性強(qiáng)等特點(diǎn)，能夠很好地提升受彎結(jié)構(gòu)的外部抗壓能力。不管是橋梁還是公路，其在運(yùn)行的過(guò)程中都會(huì)時(shí)刻受到車(chē)輛的碾壓，過(guò)大的重量會(huì)讓混凝土結(jié)構(gòu)外部的應(yīng)變力產(chǎn)生變化，為此相關(guān)部門(mén)在開(kāi)展受彎結(jié)構(gòu)施工的過(guò)程中一定要注重對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的正確使用。據(jù)相關(guān)組織調(diào)查報(bào)告顯示，我國(guó)大部分施工單位所采取的可行辦法就是對(duì)受彎構(gòu)建中碳纖維片粘連的全過(guò)程施加外部預(yù)應(yīng)力，只有這樣才能更大限度地增加碳纖維受彎構(gòu)件的內(nèi)部預(yù)應(yīng)力，從而讓市政路橋工程的質(zhì)量以及性能得到大幅度的提升。

4.6 加固施工中的應(yīng)用

市政路橋工程的加固施工是一項(xiàng)非常重要的施工環(huán)節(jié)，能夠從根本上保證道路和橋梁的穩(wěn)定性。整個(gè)加固過(guò)程非常的繁瑣，所涉及到的內(nèi)容也很多，它既包括了對(duì)建筑本體的二次澆筑和多次抹面，也包括了項(xiàng)目竣工后的系統(tǒng)加固工作。采取系統(tǒng)加固工作的目的就是要能夠進(jìn)一步提升市政路橋工程主體結(jié)構(gòu)的荷載能力，使其整體性能得到大幅度的提升，從而保障人民群眾的出行安全。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提升，相關(guān)部門(mén)對(duì)加固的內(nèi)容也進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整，現(xiàn)代的加固施工主要是對(duì)路橋外部結(jié)構(gòu)的應(yīng)力進(jìn)行增強(qiáng)，如此一來(lái)路橋結(jié)構(gòu)的外部應(yīng)力就會(huì)與內(nèi)部的承受結(jié)構(gòu)達(dá)到平衡，從而提升路橋工程的荷載能力。

4.7 路橋工程預(yù)制板中的應(yīng)用

就目前而言，市政路橋工程中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)在預(yù)制板中的運(yùn)用是非常普遍的，而預(yù)制板作為一種基礎(chǔ)性材料，其質(zhì)量會(huì)直接影響到工程的總體質(zhì)量。但是就實(shí)際生產(chǎn)情況而言，我國(guó)大部分的生產(chǎn)商在制造預(yù)制板的過(guò)程中并不會(huì)應(yīng)用到預(yù)應(yīng)力技術(shù)，這樣一來(lái)所生產(chǎn)出來(lái)的預(yù)制板就不會(huì)具有較強(qiáng)的抗壓力和避震性。為了能有效提升預(yù)制板的性能和質(zhì)量，生產(chǎn)商在對(duì)其進(jìn)行制作的過(guò)程中一定要選用那些強(qiáng)度較高的鋼材和混凝土，這樣就能在一定程度上提升預(yù)制板構(gòu)件的穩(wěn)定性和抗壓能力，即便是后續(xù)應(yīng)用的過(guò)程中出現(xiàn)了地震等事故也能保持較強(qiáng)的承載能力。不過(guò)在制造的過(guò)程中有一點(diǎn)需要特別注意，那就是要將預(yù)制板的實(shí)際尺寸固定在一個(gè)范圍之內(nèi)，這樣做的目的是能夠有效減少路橋本體的占地面積，在優(yōu)化路橋結(jié)構(gòu)的同時(shí)也能推動(dòng)城市化的發(fā)展進(jìn)程。

4.8 安裝支架和模板

路橋工程支架和模板的安裝可以從根本上保證施工結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及安全性，從而延長(zhǎng)其使用的年限。在落實(shí)安裝支架和模板之前，相關(guān)部門(mén)應(yīng)派出一支專(zhuān)業(yè)的隊(duì)伍對(duì)該工程的安全支架和模板進(jìn)行全方位的檢查，一旦在檢查的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的情況就需要叫停當(dāng)前的施工作業(yè)，只有質(zhì)量合格才能開(kāi)展后續(xù)的安裝工作。現(xiàn)階段的安裝環(huán)節(jié)較為復(fù)雜，其中包括底模安裝、側(cè)模安裝、頂模安裝等等，施工人員在安裝的過(guò)程中一定要遵守相關(guān)制度和說(shuō)明，這樣才能保證建筑具有較強(qiáng)的美觀性。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，市政路橋項(xiàng)目逐漸增多，預(yù)應(yīng)力管樁的基礎(chǔ)施工的優(yōu)勢(shì)在當(dāng)前建筑施工中得到極大地發(fā)揮和凸顯。雖然這種技術(shù)仍然存在一定的缺陷，但是其優(yōu)勢(shì)極為明顯。在實(shí)際的建筑施工中，相關(guān)的施工單位應(yīng)該充分地結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際環(huán)境情況和地質(zhì)情況選擇最為合理的預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用方式，從而保證市政路橋的后續(xù)施工能夠順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

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