公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

王偉 盧春明

中交一公局廈門工程有限公司 福建廈門 361000

隨著公路交通體系的發(fā)展，公路橋梁施工技術(shù)水平的提升受到了廣泛關(guān)注，進(jìn)行公路橋梁施工時(shí)，科學(xué)地運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠?yàn)槲覈?guó)公路橋梁建設(shè)質(zhì)量的提升提供幫助，對(duì)我國(guó)交通行業(yè)未來的成長(zhǎng)與發(fā)展起著促進(jìn)作用。因此我們需重視預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁建設(shè)中的應(yīng)用，以此提升工程的質(zhì)量控制水平，為我國(guó)公路橋梁事業(yè)的發(fā)展提供保障[1]。

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的作用分析

①提升構(gòu)件的穩(wěn)定性。公路橋梁施工過程中，各種構(gòu)件都具有各自的優(yōu)勢(shì)，大部分構(gòu)件在應(yīng)用中性能都會(huì)發(fā)生一定的變化，導(dǎo)致公路橋梁的使用壽命縮短，質(zhì)量降低。通過在公路橋梁建設(shè)中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用有利于提升構(gòu)件的安全性和穩(wěn)定性，使橋梁在張拉以及彎曲的過程中都能夠保證性能的穩(wěn)定性，不會(huì)由于拉力作用而導(dǎo)致構(gòu)件受到損壞，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂斷或變形，將公路橋梁構(gòu)件的破壞控制在最小的程度。為了使混凝土構(gòu)件的荷載降低，需要在預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用中做好混凝土裂痕的修復(fù)工作，有效緩解混凝土中鋼筋的疲勞度，提升公路橋梁的抗倦性。②加強(qiáng)公路橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力的優(yōu)化。公路橋梁工程項(xiàng)目中，結(jié)構(gòu)內(nèi)力直接影響公路橋梁施工的安全性，通過在施工中對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用能夠加強(qiáng)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力的優(yōu)化，提升施工建設(shè)的穩(wěn)定性和安全性，保證公路橋梁施工的合理性和完善性，促進(jìn)公路橋梁事業(yè)的發(fā)展。③有利于工程項(xiàng)目重量的降低。通過對(duì)公路橋梁質(zhì)量的分析可知，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用中必須要保證施工材料的質(zhì)量。在公路橋梁建設(shè)中應(yīng)用到的原料主要為混凝土、水泥、鋼筋等材料，因此必須要保證這些材料的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在施工中的應(yīng)用，對(duì)材料的要求比較高，對(duì)于混凝土必須要選擇高標(biāo)號(hào)，鋼筋則需要達(dá)到屈服點(diǎn)受力強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)。通過這種方式不僅有利于提升施工質(zhì)量，同時(shí)還能夠有效降低材料的使用數(shù)量，進(jìn)而保證施工材料質(zhì)量的有效控制。

2 公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 工程準(zhǔn)備階段的應(yīng)用

在公路橋梁預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用中，首先需要先準(zhǔn)備好預(yù)應(yīng)力材料，所有材料都需要根據(jù)工程標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行，主要分為鋼絞線、壓漿料以及配套錨具三個(gè)部分。并嚴(yán)格根據(jù)工程設(shè)計(jì)圖紙做好計(jì)算工作，包括錨具的類型、型號(hào)以及鋼絞線的截面積等；其次，準(zhǔn)備好相應(yīng)機(jī)械設(shè)備，比如張拉壓漿設(shè)備，預(yù)應(yīng)力張拉后必須要及時(shí)進(jìn)行壓漿，通過壓漿操作有利于提升公路橋梁的整體水平。因此在預(yù)應(yīng)力張拉工作開始前就需要先將設(shè)備準(zhǔn)備到位，做好標(biāo)定工作。預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用前，還需要做好對(duì)錨口以及管道的清理工作，在錨口的設(shè)置中喇叭口需要嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)及施工，并對(duì)預(yù)留孔道的通暢性進(jìn)行檢查，保證鋼絞線能夠順利穿束。

2.2 鋼絞線下料與穿束

在進(jìn)行加工制作的環(huán)節(jié)，首先要根據(jù)設(shè)計(jì)方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行鋼絞線的質(zhì)量檢查，保證材料的質(zhì)量符合工程的施工要求，一旦存在任何缺陷都不能應(yīng)用到工程實(shí)踐中。對(duì)于有著嚴(yán)重質(zhì)量問題的鋼絞線施工材料，在下料的時(shí)候就要丟棄，如果將該材料應(yīng)用到工程施工中，會(huì)導(dǎo)致張拉性能無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求，也會(huì)影響橋梁的整體性能[2]。

一般情況下，橋梁工程的預(yù)應(yīng)力管道都會(huì)選擇使用金屬波紋管道，有些橋梁也會(huì)選擇使用塑料波紋管材質(zhì)。對(duì)于跨徑在16～25m之間的空心板結(jié)構(gòu)形式的橋梁，可以選擇使用金屬波紋管；對(duì)于跨徑尺寸在25m以上的橋梁結(jié)構(gòu)形式，可以選擇使用塑料波紋管。在鋼絞線穿越施工時(shí)，應(yīng)該確保梁體混凝土標(biāo)號(hào)達(dá)到要求，鋼絞線穿束可分為整束穿和單根穿，連續(xù)梁鋼絞線一般采用整束穿，穿束工作一般由人工和卷揚(yáng)機(jī)相互配合，為有效的預(yù)防鋼絞線穿越環(huán)節(jié)存在纏繞的問題，也可采取單根穿越施工，可避免張拉質(zhì)量不合格而導(dǎo)致工程質(zhì)量無法達(dá)標(biāo)。

2.3 上錨固定

上錨固定最重要的環(huán)節(jié)就是確定固定點(diǎn)的位置，根據(jù)固定點(diǎn)的位置來制定合理的施工方案。如果上錨固定點(diǎn)的位置定位在橋梁頂端時(shí)，在施工過程中就必須要考慮橋梁斜筋要從固定點(diǎn)的位置穿出，為后期上錨的固定提供合理的施工條件。在實(shí)際施工中，要先將橋面鋪裝層和混凝土保護(hù)層進(jìn)行清理，讓其內(nèi)部存在的鋼筋結(jié)構(gòu)直接暴露出來，然后對(duì)錨固墊板處的混凝土層次進(jìn)行二次清除處理，保證上錨固定點(diǎn)結(jié)構(gòu)的整潔性。由于要對(duì)橋梁進(jìn)行打孔操作，要先測(cè)量橋梁口位置，然后確定斜孔的偏移角度，并在鉆孔處設(shè)置與之匹配的鑿孔架裝置，并將其支撐桿放置到斜孔架內(nèi)，提高鉆孔中心準(zhǔn)確度，然后再開始施工，為后期鉆孔操作提供準(zhǔn)確的位置信息。當(dāng)上錨固孔鑿結(jié)束之后，要在對(duì)橋梁頂端的平面進(jìn)行清理，將外部存在的混凝土層次清除掉，然后再將混凝土殘?jiān)\(yùn)送到外部，確保橋梁頂端的整潔度達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)后，要在其表面涂抹環(huán)氧膠液，保證錨墊板上表面與橋梁表面保持同一水平面上，便于后期施工。

2.4 張拉施工

鋼絞線張拉施工的過程中，為了使得各個(gè)結(jié)構(gòu)部分都能夠達(dá)到相同受力的要求，確保整根鋼絞線受力均勻，所以需要選擇兩側(cè)對(duì)稱張拉施工的方式，應(yīng)該保證在張拉環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制張拉力，保證張拉施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。而鋼絞線的預(yù)緊就是在開展張拉施工前，要進(jìn)行鋼絞線的預(yù)張拉施工，以保證該結(jié)構(gòu)從松散的狀態(tài)逐步的進(jìn)入到張緊狀態(tài)中，為正常的施工提供良好的基礎(chǔ)條件。在具體進(jìn)行預(yù)緊張拉時(shí)，可通過對(duì)稱施加張拉應(yīng)力的方式，保證鋼絞線對(duì)稱邊黏結(jié)長(zhǎng)度一致性。在此過程中需要保證張拉力度合理性，通常會(huì)將張拉力控制在15%左右。完成預(yù)緊張拉施工后，工作人員需要對(duì)梁片各組件規(guī)格、形狀等展開檢查，確定項(xiàng)目預(yù)應(yīng)力筋孔道是否存在堵塞問題，孔道位置是否合適等。同時(shí)需要對(duì)使用儀器、工具、設(shè)施等運(yùn)行狀態(tài)、使用性能展開檢查，在確定各項(xiàng)目均符合相應(yīng)要求之后，再展開高應(yīng)力張拉，防止因不合格因素使得張拉施工受到直接影響。張拉時(shí)要注意滿足砼的強(qiáng)度和齡期，防止砼初始彈性模量不足，從而引起橋梁內(nèi)部應(yīng)力增大。

2.5 壓漿

壓漿前必須要利用高壓水對(duì)管道進(jìn)行沖洗，保證管道內(nèi)不存在任何異物，并利用高壓風(fēng)做好孔道的干燥工作，防止壓漿后由于水分的蒸發(fā)導(dǎo)致其中出現(xiàn)孔隙。壓漿前還需要對(duì)夾片以及錨具等方面的封堵情況進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)其中存在遺漏的情況，需要利用原子灰封堵。如果預(yù)防壓漿時(shí)發(fā)現(xiàn)夾片周圍有漏漿的情況，必須要對(duì)壓漿密實(shí)度進(jìn)行提升。做好壓漿前水灰的試驗(yàn)和檢測(cè)工作，在水灰比確定后，需要利用高速攪拌機(jī)對(duì)材料進(jìn)行攪拌，保證孔道壓漿料在拌合后3個(gè)小時(shí)的泌水率達(dá)到2%以下，最終泌水率控制在3%以下，同時(shí)24小時(shí)泌出的水分能夠被全部吸干。梁體孔道壓漿最大壓力不得超過0.6MPa，如果孔道比較長(zhǎng)或者采用一次壓漿形式需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行上調(diào)，達(dá)到1.0MPa。在壓漿過程中，填充漿料必須要比孔道的空間大，并通過孔道一端進(jìn)行壓漿料壓入，另一端飽和后還需要有壓漿料的溢出，最后再對(duì)漿口進(jìn)行關(guān)閉，并保持0.5MPa的壓力3分鐘左右。在對(duì)單一孔道進(jìn)行壓漿處理中，需要一次完成施工，壓漿料攪拌到梁體壓入的時(shí)間需要控制在40分鐘之內(nèi)，防止由于漿料凝固導(dǎo)致壓漿的間隙過大。補(bǔ)漿時(shí)，孔道內(nèi)的水需要將懸液自由的從端口流出。再進(jìn)行泵漿，直到端口流出的漿體為均質(zhì)形式為止，間隔30～45分鐘后進(jìn)行二次補(bǔ)壓，確?？變?nèi)漿體密實(shí)[3]。

2.6 封錨

封錨施工是極為關(guān)鍵性的環(huán)節(jié)，封錨時(shí)，必須采用定型鋼模板支設(shè)，并加強(qiáng)混凝土振搗，模板支設(shè)牢固、不變形、不跑模。在工程開始前，應(yīng)該將層板表層的漿液和錨環(huán)外側(cè)的灰漿全部清除掉，并且需要在墊板和夾縫的位置上填充防水涂料，以保證其結(jié)構(gòu)的防水性能達(dá)標(biāo)，避免水分浸入到結(jié)構(gòu)內(nèi)部。如果管道結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了內(nèi)部漏壓的問題，應(yīng)該進(jìn)行必要的封漿處理，保證其密封性不會(huì)存在任何的問題。在具體的施工環(huán)節(jié)，為了能夠使得混凝土接縫的結(jié)構(gòu)部分全部達(dá)到工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，就需要按照技術(shù)方案來進(jìn)行施工，鑿毛施工結(jié)束后，對(duì)其周圍沖洗干凈后，就能夠開始進(jìn)行鋼筋網(wǎng)片的連接施工，一般應(yīng)用的是焊接的方式，確保連接結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性合格。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著公路橋梁施工工程數(shù)量和規(guī)模的不斷增加和擴(kuò)大，對(duì)于施工質(zhì)量提出更高的要求，而在其中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力加固施工技術(shù)，不僅能夠有效避免橋梁裂縫問題，還能提高整體橋梁施工質(zhì)量和效率，但是在實(shí)際應(yīng)用過程中，需要做好放樣定位、上錨固定、轉(zhuǎn)向裝置的設(shè)計(jì)和預(yù)應(yīng)力筋的設(shè)置等工作，并嚴(yán)格按照施工步驟進(jìn)行施工，才能保證公路橋梁施工質(zhì)量達(dá)到建筑標(biāo)準(zhǔn)，從而促進(jìn)我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。