預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工中的應(yīng)用

羅 杰

（中鐵八局集團(tuán)橋梁工程有限責(zé)任公司物資機(jī)械部，四川成都 610300）

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用原理與優(yōu)勢(shì)[1-3]

為了改善結(jié)構(gòu)在使用期間的性能，在施工期間給結(jié)構(gòu)預(yù)先施加的壓力是預(yù)應(yīng)力，使結(jié)構(gòu)能夠全部或部分抵消荷載應(yīng)力。起到強(qiáng)化混凝土結(jié)構(gòu)承重能力的作用，施加預(yù)應(yīng)力后，道路或橋梁結(jié)構(gòu)受到外力的影響大幅度減小，能夠大幅度增加道路橋梁壽命。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在施工中應(yīng)用能夠使結(jié)構(gòu)具有更好的機(jī)械性能，尤其在道路工程、橋梁工程領(lǐng)域中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用效果非常理想。

2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁工程中的優(yōu)勢(shì)

道路橋梁工程與其他建筑工程相比，技術(shù)要求更高，在施工中要有更高的技術(shù)和專業(yè)要求，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在現(xiàn)代建筑技術(shù)中應(yīng)用范圍廣泛，同時(shí)其他性能也得到提升。

2.1 適用于道路橋梁標(biāo)準(zhǔn)

在現(xiàn)有道路橋梁施工技術(shù)中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠得到很好應(yīng)用，通過(guò)將預(yù)應(yīng)力與設(shè)計(jì)方案進(jìn)行結(jié)合，設(shè)計(jì)出合理的混凝土結(jié)構(gòu)。使得混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性能夠滿足道路橋梁的設(shè)計(jì)要求，同時(shí)還能夠保持道路和橋梁美觀。因此，在實(shí)際道路和橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠很好適用于道路和橋梁的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 道路橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的提升[4-7]

在市政工程建設(shè)過(guò)程中，道路橋梁的建設(shè)具有非常重要地位。在整個(gè)橋梁施工過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效減小橋梁結(jié)構(gòu)的承重力，對(duì)于橋梁能夠強(qiáng)化梁部的抗壓性能，避免或減少結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)裂縫，有效提升道路和橋梁結(jié)構(gòu)的耐用性和穩(wěn)定性。除此之外，在道路橋梁工程中采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠防止不同結(jié)構(gòu)間接縫的產(chǎn)生，能明顯提升整體項(xiàng)目的美觀性、平整性和安全性。

2.3 道路橋梁結(jié)構(gòu)承載力的提升[8-9]

在混凝土結(jié)構(gòu)承擔(dān)荷載前，預(yù)先對(duì)結(jié)構(gòu)施加壓力形成預(yù)應(yīng)力，對(duì)于道路橋梁在外荷載力作用前是道路橋受壓趨于形成一定應(yīng)力，來(lái)減小、消除載荷應(yīng)力。可以大幅度提升道路和梁的承載能力，進(jìn)而更好地強(qiáng)化整個(gè)道路和橋梁的穩(wěn)定性，該技術(shù)除了能夠提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、抗震性。更重要的是所應(yīng)用材料的預(yù)應(yīng)力具有更高的性能，例如，預(yù)應(yīng)力碳板的拉伸強(qiáng)度是普通鋼材的十余倍，且自身重量不到普通鋼材的一半，同時(shí)還兼?zhèn)淇拐鹦?、耐腐蝕性，能夠?yàn)榻ㄖ峁﹫?jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，優(yōu)質(zhì)的建筑材料能夠?qū)ㄖw質(zhì)量起到重要作用。預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用除了高性能的材料支持外，更應(yīng)該將預(yù)應(yīng)力技術(shù)與路橋施工技術(shù)更好融合，才能夠充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力技術(shù)優(yōu)勢(shì)，建設(shè)高質(zhì)量的道路與橋梁。

2.4 道路橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)用的可行性[5-7]

預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠在道路和橋梁中廣泛應(yīng)用，除了其在加固中能夠明顯提升道路和橋梁的耐久性和承載力之外。另外，預(yù)應(yīng)力技術(shù)具有較好的施工可行性。在施工過(guò)程中，鋼筋混凝土的增強(qiáng)是將碳纖維板添加到其中，使碳纖維的機(jī)械性能作用到鋼筋混凝土中，提高混凝土的載荷極限值。在我國(guó)現(xiàn)有道路和橋梁建設(shè)中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越成熟，預(yù)應(yīng)力在道路、橋梁的建設(shè)中的效果也越來(lái)越明顯。

3 混凝土施工技術(shù)在道路橋梁應(yīng)用時(shí)關(guān)鍵點(diǎn)

3.1 施工前準(zhǔn)備關(guān)鍵點(diǎn)[10]

在道路橋梁施工前，做到人機(jī)料法環(huán)五個(gè)方面準(zhǔn)備充分。首先，重視施工人員和相關(guān)管理人員的管理至關(guān)重要，施工前要對(duì)工作人員的職責(zé)進(jìn)行明確，工作人員合理分配各自任務(wù)，對(duì)施工人員進(jìn)行安全和技術(shù)培訓(xùn)，務(wù)必保證施工人員持證上崗。施工機(jī)械方面，施工前對(duì)所有關(guān)鍵施工設(shè)備進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)施工機(jī)械是否存在故障，使用狀況是否良好，關(guān)鍵設(shè)備易損備件及耗材是否庫(kù)存充足，保證損壞時(shí)及時(shí)維修和更換，保證施工過(guò)程中設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)于施工材料，施工前要對(duì)所有進(jìn)廠原材料進(jìn)行入廠檢驗(yàn)，確保入廠原料質(zhì)量過(guò)關(guān)，并有專用場(chǎng)地、專門(mén)人員對(duì)原材料進(jìn)行管理，保證儲(chǔ)存過(guò)程中不會(huì)受潮、腐蝕，影響原材料后期使用。環(huán)境方面，需對(duì)工程環(huán)境進(jìn)行充分考察，做好相關(guān)準(zhǔn)備，做好水文地理情況、周邊建筑、施工方案及流程準(zhǔn)備工作。再查閱道路橋梁建設(shè)工程設(shè)計(jì)和施工標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)展施工技術(shù)計(jì)劃、安全交底等工作。為防止環(huán)境因素影響，還應(yīng)該對(duì)工程所在地點(diǎn)的環(huán)境和天氣進(jìn)行評(píng)估，確保道路橋梁的施工質(zhì)量。

3.2 混凝土拌制關(guān)鍵點(diǎn)[11-12]

道路橋梁質(zhì)量的關(guān)鍵影響因素與混凝土的機(jī)械性能息息相關(guān)。因此在混凝土拌制過(guò)程中，對(duì)混凝土的比例要通過(guò)試驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行充分性能評(píng)價(jià)，混凝土拌制過(guò)程中的質(zhì)量對(duì)其道路和橋梁的影響較大。對(duì)于管理者要從技術(shù)和管理上避免配方錯(cuò)誤等問(wèn)題，通過(guò)對(duì)混凝土材料的性能評(píng)價(jià)和試驗(yàn)過(guò)程不斷優(yōu)化，使混凝土的機(jī)械性能達(dá)到理想最優(yōu)化。

3.3 混凝土運(yùn)輸關(guān)鍵點(diǎn)[13-14]

混凝土拌和后在拌和機(jī)和運(yùn)輸車內(nèi)緩慢發(fā)生水合反應(yīng)，混凝土發(fā)生凝固，運(yùn)輸時(shí)間一旦超時(shí)就會(huì)使混凝土質(zhì)量發(fā)生變化。一般情況下，混凝土拌合站與施工現(xiàn)場(chǎng)均有一定距離，在拌和結(jié)束后要嚴(yán)格控制運(yùn)輸時(shí)間，以免混凝土凝固影響建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

3.4 混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)關(guān)鍵點(diǎn)

混凝土在使用過(guò)程中包括澆筑、養(yǎng)護(hù)兩個(gè)階段?；炷两Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度性能與混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)的好壞有很大關(guān)系，混凝土澆筑前除了控制混凝土的水灰比、初凝時(shí)間等，對(duì)于澆筑過(guò)程的坍塌度、振搗時(shí)間、振搗深度等也至關(guān)重要，要嚴(yán)格控制混凝土澆筑的振搗效率。在養(yǎng)護(hù)期間，首先要保證混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，防止養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形，其次，混凝土澆筑后要對(duì)混凝土表面覆蓋塑料膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，防止水分揮發(fā)，導(dǎo)致混凝土水合反應(yīng)不充分，同時(shí)，在養(yǎng)護(hù)期間還要對(duì)混凝土進(jìn)行灑水操作，保證水分充足，進(jìn)而提升混凝土的機(jī)械性能。在混凝土表面抹平時(shí)，嚴(yán)格控制混凝土表面平整度?？山柚F滾筒的作用壓實(shí)，防止混凝土表面發(fā)生坍塌、裂縫等問(wèn)題。

4 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工技術(shù)中的應(yīng)用[15]

預(yù)應(yīng)力在道路和橋梁中應(yīng)用的核心關(guān)鍵在于，結(jié)構(gòu)中預(yù)先給予預(yù)應(yīng)力來(lái)抵消結(jié)構(gòu)完成后的承受載荷以及自身載荷，能夠提升建筑工程的穩(wěn)定性和承受力。該技術(shù)在道路橋梁中應(yīng)用原理與在其他建筑結(jié)構(gòu)相同。但對(duì)于不同道路和橋梁工程，施加的預(yù)應(yīng)力往往不同，施加預(yù)應(yīng)力的大小，是根據(jù)設(shè)計(jì)要求，利用理論計(jì)算對(duì)工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面數(shù)據(jù)分析而得到的。對(duì)于道路和橋梁工程，僅僅采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的，現(xiàn)有技術(shù)中通常采用具有較高的彈性模量的碳纖維碳板。該碳板具有一定預(yù)應(yīng)力，其質(zhì)量?jī)H為其他鋼材的1/10 以下，但機(jī)械性能是其他鋼材的20 余倍。因此，在預(yù)應(yīng)力應(yīng)用過(guò)程中，高性能新材料的應(yīng)用能夠大幅度提升道路和橋梁的結(jié)構(gòu)和承載能力。

5 預(yù)應(yīng)力在道路橋梁中應(yīng)用存在問(wèn)題[16]

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路和橋梁中應(yīng)用時(shí)，對(duì)于鋼筋混凝土材料的道路和橋梁結(jié)構(gòu)，鋼筋在使用過(guò)程中對(duì)孔道堵塞，給橋梁和道路的預(yù)應(yīng)力數(shù)據(jù)檢測(cè)帶來(lái)較大干擾，使得預(yù)應(yīng)力數(shù)據(jù)檢測(cè)不準(zhǔn)確，大大增加了道路和橋梁修補(bǔ)的難度。更重要的是降低了道路和橋梁的工程質(zhì)量，造成極大安全隱患。在道路和橋梁建成后，由于環(huán)境溫度、濕度變化，會(huì)導(dǎo)致鋼筋發(fā)生干縮，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生裂縫，在道路和橋梁工程中，裂縫的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致工程質(zhì)量大幅度降低。首先，影響道路和橋梁的使用；其次，影響道路和橋梁美觀；最后，影響道路和橋梁的工程質(zhì)量和安全性能。因此，對(duì)于道路和橋梁施工過(guò)程，需對(duì)該技術(shù)不斷進(jìn)行提升，進(jìn)而提高道路和橋梁的工程質(zhì)量。

6 預(yù)應(yīng)力在道路橋梁中的應(yīng)用方法

6.1 工程質(zhì)量管理流程

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路和橋梁中能夠得到應(yīng)用，對(duì)于施工企業(yè)的質(zhì)量體系管理流程至關(guān)重要。在項(xiàng)目工程中嚴(yán)格控制人機(jī)料法環(huán)等過(guò)程，強(qiáng)化道路和橋梁的質(zhì)量和進(jìn)度控制，對(duì)于項(xiàng)目經(jīng)理要從技術(shù)、管理多個(gè)方面進(jìn)行能力提升。對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)要充分學(xué)習(xí)和掌握，確保預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)而保證道路和橋梁的工程質(zhì)量。

6.2 施工問(wèn)題的處理

在道路和橋梁工程施工過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力鋼管堵塞管道經(jīng)常發(fā)生。對(duì)于臨時(shí)工程問(wèn)題，施工單位務(wù)必制定一套嚴(yán)格的問(wèn)題處理操作規(guī)程，避免質(zhì)量較差的工程質(zhì)量發(fā)生。要充分利用好道路橋梁施工技術(shù)工藝，提升工程水平。

7 結(jié)語(yǔ)

預(yù)應(yīng)力在道路和橋梁中的應(yīng)用能夠明顯提高建筑工程的質(zhì)量、穩(wěn)定性、稱重能力。預(yù)應(yīng)力技術(shù)具有較好的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在應(yīng)用過(guò)程中要對(duì)施工前準(zhǔn)備、混凝土拌制、混凝土運(yùn)輸、混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)等方面的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格把控。對(duì)于預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題，工程技術(shù)人員要從施工流程、質(zhì)量控制等方面進(jìn)行嚴(yán)格把控，確保預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠在道路和橋梁中充分發(fā)揮質(zhì)量提升作用，實(shí)現(xiàn)我國(guó)道路和橋梁的快速發(fā)展。