路橋施工預應力技術(shù)的應用

陽征夫 中交路橋華南工程有限公司

道橋建設質(zhì)量決定交通運輸業(yè)的發(fā)展，應保證每個環(huán)節(jié)建設質(zhì)量，而保證質(zhì)量的核心因素施工技術(shù)，特別是預應力技術(shù)，具有程序復雜、難度較大的特點，需要技術(shù)人員嚴格依照技術(shù)規(guī)范操作。預應力技術(shù)普遍應用于道橋建設中，具有減輕橋梁本身結(jié)構(gòu)重力、剛度大、行車舒適等優(yōu)勢，受到施工企業(yè)的注重。

1.路橋施工中預應力技術(shù)概述

路橋施工預應力技術(shù)是指對主要結(jié)構(gòu)內(nèi)相關(guān)構(gòu)件受拉模塊中的鋼筋部件加入預應力，增強構(gòu)件剛度的技術(shù)。主要結(jié)構(gòu)為混凝土，加入預應力技術(shù)形成預應力混凝土構(gòu)件，增強混凝土抗壓能力后有效解決抗拉強度存在的不足，混凝土受拉區(qū)域開裂延遲，保證建設質(zhì)量。路橋施工應用的混凝土與鋼材強度較高，混凝土抗拉裂能力、剛度、抗?jié)B性、抗疲勞性有效增強，節(jié)省混凝土與鋼材材料的同時，構(gòu)件結(jié)構(gòu)截面尺寸、構(gòu)件自重、混凝土撓度下降，避免混凝土開裂?？梢姡ㄔO路橋時應用預應力技術(shù)實現(xiàn)混凝土裂縫出現(xiàn)時間延遲、混凝土結(jié)構(gòu)持久性增強、保障經(jīng)濟效益、提高美觀與輕巧度、增加使用壽命。

2.預應力技術(shù)在路橋施工中的應用分析

（1）應用于路橋面施工。

路橋面施工中廣泛應用預應力技術(shù)，技術(shù)原理為配置預應力鋼筋約束混凝土路面，延緩甚至消除裂縫。應用此技術(shù)之前，應深處研究交通荷載、濕度、溫度等變化對路面混凝土板翹曲的影響，根據(jù)研究結(jié)果制定合理化的縱向預應力，防止發(fā)生混凝土收縮與斷裂的產(chǎn)生。

（2）應用于路橋混凝土構(gòu)件。

混凝土工程建設中，裂縫問題是通病，特別是道路橋梁建設，裂縫問題極易發(fā)生，加入預應力技術(shù)可降低裂縫發(fā)生率。在路橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加載前，在受拉區(qū)域提前加入壓力，即在受拉部位應用鋼筋張拉，利用鋼筋自身具備的回縮能力先受到鋼筋實施的壓力。混凝土構(gòu)件遇到外荷載拉力作用時，必須將受拉區(qū)域存在的預壓力抵消，最大程度限制混凝土伸長延遲、縮減裂縫產(chǎn)生。比如佛山魁奇路東延線項目預制小箱梁以及蓋梁均采用預應力鋼絞線受力的形式。

（3）應用于路橋加固施工。

道橋建設中必須實施加固措施保證穩(wěn)定性，針對橋梁主要承重部分運用補強、改善結(jié)構(gòu)性能、提高承載能力的方式達到加固目的。加固的重點放置于改善結(jié)構(gòu)性能、增加構(gòu)件剛度與強度，應用預應力技術(shù)可有效增強構(gòu)件承載能力、改善整體結(jié)構(gòu)性能、道橋承載能力、使用性能有效恢復、增加使用壽命。對薄弱構(gòu)件處，采用輔助材料提高剛度與強度，降低構(gòu)件實際荷載，達到加固要求。

（4）工藝問題。

現(xiàn)澆大跨度預應力連續(xù)箱梁底板預應力速時，普遍應用的是預應力超長速一端張拉工藝，可利用一端張拉方式實現(xiàn)一速鋼絞線拉直的工藝。國內(nèi)外對預應力橋梁跨度的規(guī)范標準都很嚴格，需要達到30m以上，并應用兩端張拉工藝實現(xiàn)抵抗彎矩的目的，增強荷載抵抗力。目前，我國橋梁建設具有跨多、孔道長的特點，連續(xù)箱梁為3-5跨，跨與跨之間為30-50m，需經(jīng)試驗后確定摩擦阻力。比如在建的佛山南莊大道東延項目邊跨現(xiàn)澆段就采用的預應力鋼絞線受力的形式。

（5）應用于路橋受彎結(jié)構(gòu)。

路橋受彎結(jié)構(gòu)中應用預應力技術(shù)，具有施工簡單、較高強度碳纖維優(yōu)勢，已普遍應用于道橋建設中。促進碳纖維發(fā)揮作用的因素是混凝土應變能力加大，如果最初產(chǎn)生過大應變力，碳纖維預應力程度會受到破壞，無法充分發(fā)揮碳纖維強度的作用。所以，在粘貼碳纖維片材料時可同時加大預應力，增強拉應力，充分發(fā)揮出碳纖維強度的作用。

3.預應力技術(shù)在路橋施工應用中實際存在的問題

（1）產(chǎn)生裂縫。

路橋施工作業(yè)中經(jīng)常發(fā)生裂縫問題，是由溫度差異導致混凝土熱脹冷縮，混凝土預應力構(gòu)件發(fā)生裂縫，特別是鋼筋混凝土裂縫問題極易發(fā)生，影響建設質(zhì)量。

（2）波紋管堵塞。

波紋管堵塞是降低預應力技術(shù)質(zhì)量與效率的重要因素，因施工人員定位不準確、未規(guī)范施工導致波紋管彎折扭曲、套管接頭松動等問題，引發(fā)波紋管堵塞。波紋管還會發(fā)生局部破裂的問題，是混凝土澆筑作業(yè)中，振搗操作失誤而引發(fā)，若未及時更換，混凝土水泥漿滲透至波紋管中，導致波紋管堵塞。另外，波紋管質(zhì)量低下也會引起混凝土水泥漿露入波紋管中，造成堵塞。

（3）孔道堵塞。

路橋建設中，抽芯施工中的抽芯時間決定著預應力鋼筋的通過。若混凝土凝固之前抽芯，會引發(fā)孔道堵塞、塌陷問題；若抽芯太慢，會拔斷橡膠抽，導致預應力鋼筋無法通過，影響張拉效果，影響灌注施工質(zhì)量。

（4）后張預應力結(jié)構(gòu)中控制張拉力。

張拉力施工要求有效控制預應力筋伸長量，校對張拉力，一般張壓力的計量為1.5級油壓。而實際張拉施工時，每一束張拉力具有差異化，無法準確計算伸長值、規(guī)范取值彈性模量，伸長量控制困難，影響整個施工建設。

4.預應力技術(shù)在路橋施工應用中解決存在問題的策略

（1）改善管道不暢。

管材質(zhì)量是決定管道暢通的因素之一，施工管理人員應與技術(shù)人員共同監(jiān)督管材質(zhì)量，避免質(zhì)量低下的管材應用于建設中。若實際施工中發(fā)生堵管或者是漏漿問題，應及時處理。技術(shù)人員應對預應力筋曲線坐杯正確計算，實施開孔處理管道。在40m以上的多波預應力筋中應用真空灌漿，另一端灌處水泥漿，可最大限度達到灌漿飽滿要求。另外，管理人員應加強現(xiàn)場施工管理，保證施工人員的施工質(zhì)量，避免發(fā)生定位不準確、未規(guī)范施工的問題發(fā)生，避免堵塞問題發(fā)生，促進工程建設質(zhì)量。

（2）防治預應力筋張拉的伸長量。

預應力筋張拉伸長量直接影響鋼筋施工后期質(zhì)量，設計人員計算伸長量時，必須采取實驗方式獲取準確的實際測量數(shù)據(jù)。預埋鋼筋管理時，技術(shù)人員應嚴格依照設計圖紙標注的位置預埋、固定鋼筋管道，特別是彎曲的位置極易發(fā)生管道堵塞，技術(shù)人員需加以注重。管理澆筑時應認真檢查管道是否發(fā)生偏移問題，及時發(fā)現(xiàn)及時處理，保證建設質(zhì)量。

（3）保證張拉及灌漿。

預應力技術(shù)應用中，關(guān)鍵環(huán)節(jié)是張拉與灌漿，灌漿計量決定著張拉應力指標，保證準確的灌漿計量，張拉應力指標才可達到標準要求。灌漿時應采用專業(yè)技術(shù)實現(xiàn)漿體飽滿，保證灌漿質(zhì)量。

（4）運用優(yōu)質(zhì)材料。

運用于預應力技術(shù)中的工程材料較為繁雜，在應用材料時，應做到以下幾點：首先，控制材料質(zhì)量。材料質(zhì)量決定著預應力技術(shù)施工質(zhì)量，質(zhì)保人員、管理人員應在材料進入現(xiàn)場前檢驗材料質(zhì)量，避免質(zhì)量低下的材料應用于建設中。另外，還應為材料準備良好的儲存環(huán)境，避免材料受到濕度、溫度等影響，使材料質(zhì)量受到嚴重影響，應用于建設中，降低建設質(zhì)量；其次，嚴格控制梁體混凝土齡期。對混凝土齡期嚴格控制是因為梁體在張拉前對混土強度有較高要求，還要避免梁體產(chǎn)生過早的張拉。技術(shù)人員在施工時應嚴格依照設計圖紙、施工規(guī)范操作，每一道工序應加強預應力技術(shù)質(zhì)量，保證每個環(huán)節(jié)施工質(zhì)量。

（5）重視孔道預留及應用錨具。

在預留預應力筋孔道位置時，技術(shù)人員要嚴格依照圖紙要求確定位置。預埋鋼墊板時，應與孔道中心線呈互相垂直。固定安裝管道時，應運用定位鋼筋材料，避免在澆筑期產(chǎn)生位移問題。錨具的應用大多數(shù)應用于公路橋梁結(jié)構(gòu)截面產(chǎn)生了受限問題，應用時嚴格要求錨具尺寸，若自身幾何尺寸更改，會產(chǎn)生無法保證錨固性問題，整個工程的穩(wěn)定性受到嚴重影響。所以，施工人員在選擇錨具時，必須根據(jù)圖紙要求，選擇適合工程的錨具尺寸。

5.結(jié)束語

綜上所述，路橋施工中，預應力技術(shù)的應用可加固路橋梁，卻存在較多因素影響預應力技術(shù)施工質(zhì)量與效率，應針對問題制定相應的解決重力，保證預應力技術(shù)順利開展，促進整體工程建設質(zhì)量的提升。