預(yù)應(yīng)力技術(shù)特點(diǎn)及在路橋工程中的應(yīng)用措施

龔兵傳

（廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公司，廣東 廣州 511430）

預(yù)應(yīng)力技術(shù)特點(diǎn)及在路橋工程中的應(yīng)用措施

龔兵傳

（廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公司，廣東 廣州 511430）

目前，在我國(guó)路橋施工中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為常態(tài)，以此為研究重點(diǎn)，探討了其在路面、邊坡以及橋梁施工中的應(yīng)用情況，同時(shí)以廣河高速公路廣州段蘿崗3號(hào)大橋?yàn)槔钊胩接懥祟A(yù)應(yīng)力施工技術(shù)要點(diǎn)，可為類似工程提供借鑒。

預(yù)應(yīng)力；后張法預(yù)應(yīng)力箱梁；邊坡防護(hù)

0 引言

近些年，預(yù)應(yīng)力技術(shù)逐漸發(fā)展成熟，其可較好地改善混凝土構(gòu)件性能，提升構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)可靠性，如預(yù)應(yīng)力混凝土路面、預(yù)應(yīng)力錨索、預(yù)應(yīng)力箱梁等均是預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展成果，加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)的分析研究具有重要意義。

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)特點(diǎn)分析

預(yù)應(yīng)力技術(shù)由法國(guó)工程師Enugene Freyssinet在1928年研發(fā)并應(yīng)用，二戰(zhàn)后此項(xiàng)技術(shù)在各個(gè)國(guó)家均得到了推廣應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋工程中的應(yīng)用，主要集中于結(jié)構(gòu)受載前這一階段，通過增加混凝土內(nèi)部應(yīng)力，以達(dá)到與外部拉應(yīng)力對(duì)抗的效果，具有控制裂縫的顯著效果。

預(yù)應(yīng)力技術(shù)特點(diǎn)可以歸納為以下幾點(diǎn)：（1）構(gòu)件性能良好，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用有利于增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗裂性、耐久性、剛度；（2）節(jié)省材料，主要表現(xiàn)為混凝土內(nèi)應(yīng)力增加后，相應(yīng)的對(duì)于鋼筋等材料的需求量減小，達(dá)到了節(jié)約建材的效果；（3）擴(kuò)大構(gòu)件適用性，主要表現(xiàn)為混凝土的抗裂性、耐久性等均得以提升后，相應(yīng)的構(gòu)件可用于對(duì)于防水、抗腐蝕要求較高的環(huán)境下，構(gòu)件適用性擴(kuò)大；在使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的情況下，構(gòu)件在同等強(qiáng)度下的截面積得以減小，可適用于大跨度、重荷載結(jié)構(gòu)；（4）維修加固效果好，在舊橋維修加固中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用效果顯著，同時(shí)施工方便、成本相對(duì)較低。

2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋工程中的應(yīng)用措施

2.1 預(yù)應(yīng)力混凝土路面

現(xiàn)階段，預(yù)應(yīng)力混凝土路面的應(yīng)用已經(jīng)較為廣泛，采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)后，混凝土強(qiáng)度達(dá)到了一個(gè)新的等級(jí)，迎合了我國(guó)交通發(fā)展需求，可用于解決重載交通問題。預(yù)應(yīng)力混凝土路面應(yīng)用優(yōu)勢(shì)如下：（1）當(dāng)強(qiáng)度要求相同時(shí)，預(yù)應(yīng)力混凝土路面板所需厚度相對(duì)較小，優(yōu)勢(shì)顯著；（2）預(yù)應(yīng)力混凝土路面板較長(zhǎng)，因此無需設(shè)置過多的接縫，不僅可以提升行駛者的舒適感，更能夠有效降低接縫損壞風(fēng)險(xiǎn)；（3）預(yù)應(yīng)力混凝土路面施工中必須要采購(gòu)大量的預(yù)應(yīng)力筋、錨具，相應(yīng)的造價(jià)較高，但是根據(jù)國(guó)內(nèi)外實(shí)踐情況來看，在設(shè)計(jì)施工合理的情況下，30年幾乎無需大修，養(yǎng)護(hù)投資所需較小，因此運(yùn)營(yíng)效益較好[1]。

目前，在我國(guó)道路工程領(lǐng)域中，斜向預(yù)應(yīng)力無縫混凝土路面已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在一、二、三級(jí)公路、高速公路收費(fèi)廣場(chǎng)、超限檢測(cè)站重載交通路面建設(shè)中；裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土路面則是在道路的快速修復(fù)、酷熱或寒冷天氣下的道路建設(shè)中得到了推廣應(yīng)用。

2.2 預(yù)應(yīng)力錨索邊坡防護(hù)

近年來，我國(guó)路橋施工中，高填深挖等情況屢見不鮮，如何保證路基穩(wěn)定、邊坡安全成為工程建設(shè)中的一大關(guān)鍵。在此背景下，預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用廣泛，如：預(yù)應(yīng)力錨索防護(hù)技術(shù)就是將鋼絞線埋入巖層內(nèi)加應(yīng)力，以達(dá)到穩(wěn)固邊坡的效果。根據(jù)我國(guó)邊坡防護(hù)現(xiàn)狀調(diào)查不難發(fā)現(xiàn)，錨桿掛網(wǎng)噴漿、錨桿混凝土框架植草等技術(shù)應(yīng)用廣泛，尤其是后者迎合了生態(tài)工程理念，被大力推廣，其不僅具有較好的邊坡穩(wěn)定性，而且造型美觀，便于綠化。

2.3 預(yù)應(yīng)力橋梁

目前我國(guó)橋梁跨度不斷增大，預(yù)應(yīng)力技術(shù)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）隨著我國(guó)公路網(wǎng)的不斷完善，修建了不少橋梁跨越大河、山谷，對(duì)于橋梁跨度的要求越來越高，通過采用預(yù)應(yīng)力構(gòu)件可有效提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、減小以構(gòu)件截面，增強(qiáng)橋梁跨越能力，滿足現(xiàn)代橋梁建設(shè)需要[2]。（2）作為施工架設(shè)技術(shù)應(yīng)用，為橋梁作業(yè)提供便利。預(yù)應(yīng)力技術(shù)可用于增強(qiáng)各構(gòu)件性能，也可作為施工技術(shù)應(yīng)用。（3）橋梁預(yù)應(yīng)力加固，主要包括：體外預(yù)應(yīng)力加固、外包鋼、橋面補(bǔ)強(qiáng)，此技術(shù)應(yīng)用具有高效性、便利性，在實(shí)踐中應(yīng)根據(jù)橋梁實(shí)際情況合理選擇預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)，保證橋梁使用安全。

3 實(shí)例分析

在我國(guó)路橋工程領(lǐng)域中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用范圍廣、種類多，不同工程的工藝要求均有所差異，下文僅以某橋梁施工為例展開具體探討，以為類似工程提供參考。

3.1 工程概況

廣州-河源高速公路的廣州段總長(zhǎng)為70.8 km，設(shè)計(jì)為雙向六車道的瀝青公路，設(shè)有多座橋梁，現(xiàn)圍繞蘿崗3號(hào)大橋，對(duì)后張法預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)展開分析。

3.2 施工流程

蘿崗3號(hào)大橋箱梁預(yù)制長(zhǎng)度為25.58 m，中梁、邊梁的預(yù)制箱梁參數(shù)：（1）數(shù)量：48、32 片；（2）材料：C50混凝土。以（GB/T 5224-2014）《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼鉸線》為準(zhǔn)則，進(jìn)行鋼鉸線的選擇，具體參數(shù)如下：（1）抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 fpk=1 860 MPa；（2）公稱直徑 DN15.2；（3）彈性模量 Ep=1.95×105MPa。普通鋼筋型號(hào)：HRB335。圖1列出了蘿崗3號(hào)大橋箱梁施工流程。

圖1 蘿崗3號(hào)大橋后張法預(yù)應(yīng)力箱梁施工流程

3.3 施工技術(shù)

（1）施工準(zhǔn)備、場(chǎng)地準(zhǔn)備

按施工進(jìn)度計(jì)劃分批組織施工材料進(jìn)場(chǎng)、抽樣送檢，檢驗(yàn)合格材料予以妥善保存；備好施工設(shè)備，如：千斤頂、油壓表、錨具等，做好標(biāo)定、送檢工作，安裝好龍門吊，試運(yùn)行正常方可使用；預(yù)制梁場(chǎng)地必須做好壓實(shí)、硬化處理，避免出現(xiàn)沉陷問題。

（2）臺(tái)座清理

根據(jù)設(shè)計(jì)要求制作好臺(tái)座，選用鋼底模，根據(jù)工程實(shí)際，設(shè)計(jì)、制作定型鋼模板，保證模輕度達(dá)標(biāo)。

（3）鋼筋、波紋管、錨具安裝

本工程鋼筋均在加工車間完成彎制工作，在臺(tái)座開展現(xiàn)場(chǎng)幫榨取、焊接，焊接接頭采用雙面焊，焊縫大于5 d，做好箱梁吊裝孔、泄水孔、防撞墻鋼筋預(yù)埋工作。

鋼絞線編束，波紋管就位，使用φ10鋼筋制作為井字型支架定位，直、曲線段的支架間距分別控制在100 m、50 m。鋼束套入波紋管，以大一號(hào)管道套接，并以膠帶對(duì)連接位置進(jìn)行密封處理。鋼束端頭預(yù)埋錨具，外箍螺旋筋，安裝完成后，對(duì)波紋管進(jìn)行檢查，確保無穿孔（若存在穿孔，以膠帶密封處理），方可封側(cè)模。

（4）模板安裝

本工程采用的是鋼模板，外模為模板與支撐焊接形成的綜合支撐體系，內(nèi)模為折疊式大模板，內(nèi)、外模板每塊長(zhǎng)度分別為1.25、2.5～3 m。模板安裝順序如下：兩頭端模→內(nèi)側(cè)邊?！鈧?cè)邊模，合理調(diào)節(jié)模板位置，確保定位準(zhǔn)、固定牢。

（5）混凝土澆筑

澆筑前對(duì)預(yù)應(yīng)力套管進(jìn)行檢查，確保其在管道內(nèi)順利滑動(dòng)，嚴(yán)格按配比投料拌合，以軌道車、小龍門吊送到澆筑位置，具體澆筑順序如下：底板→側(cè)板→頂板，每片梁均要保持一次澆筑成型。本工程選用ZF-5型附著式振動(dòng)器進(jìn)行振搗，沿著梁長(zhǎng)布置2臺(tái)/m，共布置兩排，相互交錯(cuò)，振搗密實(shí)。

（6）養(yǎng)護(hù)

混凝土養(yǎng)護(hù)7 d以上，灑水濕潤(rùn)、麻袋覆蓋。

（7）預(yù)應(yīng)力筋張拉

本工程千斤頂型號(hào)為YCW100，配套油泵、防護(hù)板，張拉前，對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)查，無誤后方可開展張拉作業(yè)。

a.張拉。混凝土試壓，達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度85%可開展張拉作業(yè)，應(yīng)力施加順序如下：0→初應(yīng)力（0.1σk）→超應(yīng)力（1.05σk，維持2 min）→張拉控制應(yīng)力（σk，錨固）。當(dāng)分級(jí)加載（5 MPa）至超應(yīng)力階段，必須實(shí)時(shí)測(cè)量鋼絲伸長(zhǎng)量，誤差控制在6%內(nèi)，否則必須及時(shí)處理。

b.壓漿、封錨。完成張拉工作后1～2 d即可進(jìn)行壓漿施工，具體參數(shù)如下：水泥型號(hào)：PII54.5R；外摻劑：膨脹劑10%、減水劑1.6%，當(dāng)出現(xiàn)冒漿現(xiàn)象后即可停止壓漿，做好封堵工作。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，近年來我國(guó)市政道路、高速公路亦或各種大跨度橋梁的數(shù)量均在急劇增加，相應(yīng)的各種新技術(shù)、新材料也在不斷涌現(xiàn)。預(yù)應(yīng)力技術(shù)是近些年應(yīng)用較為廣泛、逐漸發(fā)展成熟的一種新技術(shù)，其在增強(qiáng)構(gòu)件性能、提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，同時(shí)經(jīng)過多年發(fā)展，預(yù)應(yīng)力技術(shù)方法也在增加，在實(shí)際工程中應(yīng)合理選用適宜技術(shù)，重視技術(shù)交底工作，做好每一道工序的施工控制，確保路橋結(jié)構(gòu)安全、可靠，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

[1]史智勇，趙永紅，劉云平.淺析路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用[J].中國(guó)水運(yùn)：下半月，2013(9):253-254.

[2]張立軍.路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用[J].交通世界,2013(11):287-288.

地方規(guī)劃交通強(qiáng)省新目標(biāo) 各地交通強(qiáng)省大戰(zhàn)打響

習(xí)近平總書記在十九大報(bào)告中提出了交通強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)之后，各地紛紛開始布局交通強(qiáng)省建設(shè)。

近期，四川省交通部門提出，要把建設(shè)交通強(qiáng)省作為推進(jìn)交通運(yùn)輸發(fā)展的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略任務(wù)，強(qiáng)化全局視野和戰(zhàn)略思維，立足四川、放眼全國(guó)，對(duì)標(biāo)世界先進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家，研究構(gòu)建交通強(qiáng)省戰(zhàn)略框架體系，全方位發(fā)揮先行官作用，為經(jīng)濟(jì)強(qiáng)省建設(shè)貢獻(xiàn)交通力量。

河北省政府新聞辦舉行了新聞發(fā)布會(huì)，河北省交通廳領(lǐng)導(dǎo)指出，要緊緊圍繞建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)，認(rèn)真研究謀劃到2035年和本世紀(jì)中葉交通運(yùn)輸兩個(gè)階段的發(fā)展戰(zhàn)略和目標(biāo)任務(wù)。為此，河北要推動(dòng)交通運(yùn)輸協(xié)同發(fā)展。推進(jìn)與京津交通協(xié)同發(fā)展，實(shí)現(xiàn)與京津交通基礎(chǔ)設(shè)施一體化、運(yùn)輸市場(chǎng)一體化、行業(yè)管理一體化。到2020年，河北要與京津差距明顯縮小，基本建成安全可靠、便捷高效、經(jīng)濟(jì)適用、綠色環(huán)保的現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系。到2020年，雄安新區(qū)對(duì)外交通骨干路網(wǎng)項(xiàng)目基本建成，加快綜合交通運(yùn)輸體系建設(shè)，深入研究綜合運(yùn)輸發(fā)展機(jī)制，加快現(xiàn)代綜合交通樞紐建設(shè)等。

除河北和四川外，浙江省交通廳黨組召開會(huì)議指出，全系統(tǒng)要以十九大精神為動(dòng)力，抓緊抓好當(dāng)前交通重點(diǎn)工作，確保交通工作取得“全年紅”，其中工作包括，組織開展第六次暨2017年三季度綜合交通建設(shè)“十百千”督查，沖刺四季度，進(jìn)一步掀起全省綜合交通建設(shè)新高潮，確保交通重大基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃投資增長(zhǎng)15%以上，力爭(zhēng)20%以上。

浙江省由于要推動(dòng)建設(shè)杭州灣大灣區(qū)經(jīng)濟(jì)區(qū)，相應(yīng)的交通規(guī)劃將重新編制。類似的還有江蘇省，由于要構(gòu)建揚(yáng)子江城市群，相應(yīng)的交通規(guī)劃也要調(diào)整。江蘇省政府在南京召開全省交通運(yùn)輸重點(diǎn)任務(wù)三季度調(diào)度推進(jìn)會(huì)，江蘇副省長(zhǎng)藍(lán)紹敏指出，咬住年初確定的目標(biāo)不動(dòng)搖，對(duì)計(jì)劃開工項(xiàng)目要全力攻堅(jiān)，力爭(zhēng)多開工、早開工，對(duì)已開工和在建項(xiàng)目，要全力保障，力爭(zhēng)形成更多的實(shí)物工作量。藍(lán)紹敏強(qiáng)調(diào)，要按照建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)的要求，積極謀劃交通強(qiáng)省建設(shè)，抓緊謀劃明年投資計(jì)劃和重大項(xiàng)目安排，切實(shí)維護(hù)當(dāng)前行業(yè)安全穩(wěn)定。此前，江蘇交通部門開展了一系列的交通專項(xiàng)規(guī)劃研究。這包括以揚(yáng)子江城市群交通運(yùn)輸規(guī)劃為核心的，包括寧鎮(zhèn)揚(yáng)一體化、淮海經(jīng)濟(jì)區(qū)、江淮生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)、寧杭生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶、淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶等一系列區(qū)域交通運(yùn)輸專項(xiàng)規(guī)劃研究。

重慶市則早在今年9月份就召開市委常委會(huì)議，專門研究部署開展全市交通建設(shè)“三年會(huì)戰(zhàn)”工作，審議了《重慶市交通建設(shè)“三年會(huì)戰(zhàn)”工作方案》。該方案研究制定了高速鐵路建設(shè)、“小康路”建設(shè)、普通干線公路建設(shè)、高速公路建設(shè)4個(gè)“三年會(huì)戰(zhàn)”的實(shí)施方案，明確時(shí)間表，繪制路線圖，提出用三年時(shí)間實(shí)施全市交通建設(shè)大會(huì)戰(zhàn)，確保各項(xiàng)建設(shè)任務(wù)如期完成。

U445.57

B

1009-7716（2017）12-0123-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.12.034

2017-06-12

龔兵傳（1984-），男，廣東廣州人，工程師，從事工程技術(shù)管理工作。