探究市政橋梁工程預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)

孫志剛

【摘 要】為保證市政橋梁工程主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和延長其使用年限，縮減后期維護(hù)保養(yǎng)成本，文章結(jié)合工程實(shí)例對(duì)市政橋梁工程預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)進(jìn)行解讀。通常情況下，預(yù)應(yīng)力技術(shù)可應(yīng)用在受彎構(gòu)件施工部分、混凝土工程施工部分、多跨大孔道橋梁施工部分、市政橋梁工程加固部分等，進(jìn)入技術(shù)應(yīng)用階段時(shí)，技術(shù)操作人員必須對(duì)工程施工的實(shí)際情況有全面的掌握，并對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工流程進(jìn)行科學(xué)的布置，配置合適的混凝土、鋼絞線等材料，結(jié)合受彎構(gòu)件預(yù)應(yīng)力技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)一步保證施工質(zhì)量與效率。

【關(guān)鍵詞】市政橋梁工程;預(yù)應(yīng)力施工技術(shù);受彎構(gòu)件預(yù)應(yīng)力技術(shù)

【中圖分類號(hào)】U445.46 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2021）01-0071-03

0 引言

伴隨國民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，市政橋梁工程項(xiàng)目數(shù)量越來越多，其在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中扮演的角色也越來越重要[1]。因此，路橋工程的項(xiàng)目設(shè)計(jì)與施工人員必須明確自身職責(zé)，在施工過程中采用先進(jìn)的預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)和新型材料，縮減工程建設(shè)成本，提升工程施工質(zhì)量。在預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)操作過程中，必須結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際情況，克服復(fù)雜的外界環(huán)境因素的影響，保證市政橋梁的使用效果和運(yùn)行壽命。

1 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)優(yōu)勢

1.1 抗裂性能好

為了保證市政橋梁工程的施工效率與質(zhì)量，施工技術(shù)人員在施工前，應(yīng)落實(shí)相關(guān)準(zhǔn)備工作。例如，為防止橋梁澆筑施工后的養(yǎng)護(hù)過程中出現(xiàn)裂縫問題，需在施工之前對(duì)相關(guān)施工部位進(jìn)行應(yīng)力技術(shù)的配置。與此同時(shí)，將預(yù)應(yīng)力技術(shù)融入混凝土澆筑施工步驟中，還能讓工程項(xiàng)目的混凝土結(jié)構(gòu)更牢固、更經(jīng)久耐用;配合使用強(qiáng)預(yù)應(yīng)力狀體，能夠有效地對(duì)橋梁裂縫的排列程度進(jìn)行控制，延緩開裂速率，進(jìn)一步提升鋼筋混凝土的抗壓性能，保證市政橋梁工程項(xiàng)目的使用壽命滿足預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和要求。

1.2 優(yōu)化整體結(jié)構(gòu)

與一般的建筑工程項(xiàng)目相比，市政路橋工程比較注重整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，因此在對(duì)市政路橋項(xiàng)目進(jìn)行建設(shè)和規(guī)劃時(shí)，必須重視路橋整體結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，配合適宜的建筑材料與設(shè)備，保證施工過程的順利開展。在結(jié)構(gòu)施工過程中，配合使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，不僅能夠讓路橋工程的整體結(jié)構(gòu)更為牢固，還能讓混凝土結(jié)構(gòu)的周邊受力能力得到提高，促使路橋整體結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化。需要注意的是，路橋的整體結(jié)構(gòu)還會(huì)因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用而具備更高的鋼筋抗壓能力與抗彎能力。

1.3 節(jié)省材料，縮短施工周期

在路橋工程項(xiàng)目施工過程中，除了要科學(xué)選擇合適的預(yù)應(yīng)力技術(shù)，還必須對(duì)材料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控，盡量選擇具備高強(qiáng)度、高抗壓性的材料，這不僅可以減少鋼筋混凝土的使用量，還可讓構(gòu)件的截面尺寸更小，進(jìn)而有效降低工程項(xiàng)目的建設(shè)成本，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成所有的工程施工。最為重要的一點(diǎn)是，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用能讓橋梁工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)的自重降低，尤其是在一些大型橋梁工程項(xiàng)目中，橋梁整體結(jié)構(gòu)的自重更小，這意味著這些橋梁的使用壽命更長。在路橋施工項(xiàng)目中配合預(yù)應(yīng)力技術(shù)，還可以減少材料的使用量，進(jìn)而節(jié)約材料的采購成本。一種建筑材料使用量的縮減，意味著其他周邊或其搭配技術(shù)材料的應(yīng)用量也會(huì)隨之減少，還可以減少施工環(huán)節(jié)，提升工程施工效率，讓工程施工項(xiàng)目盡早投入使用，為城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展助力。

2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在市政路橋工程施工中的應(yīng)用范圍

2.1 受彎構(gòu)件

受彎構(gòu)件在預(yù)應(yīng)力技術(shù)中屬于常用的一種部件，通常被使用在橋梁的梁、板等位置，在預(yù)應(yīng)力技術(shù)操作過程中使用受彎構(gòu)件并保證受彎構(gòu)件的質(zhì)量，不僅能夠讓橋梁施工過程更穩(wěn)定可靠，提升其抗裂性和構(gòu)件強(qiáng)度等，也能讓橋梁的后期使用壽命得到有效保障。

2.2 混凝土工程

使用傳統(tǒng)的技術(shù)方法對(duì)市政橋梁工程進(jìn)行施工時(shí)，橋梁項(xiàng)目中的混凝土結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)開裂問題，這不僅會(huì)影響橋梁后期的使用，還會(huì)降低構(gòu)件的耐久性，致使橋梁或道路工程項(xiàng)目的后期維護(hù)花費(fèi)大量的時(shí)間與成本。與此同時(shí)，一些市政橋梁工程的項(xiàng)目規(guī)模較大，因此使用的部件種類與數(shù)量較多，而這些都會(huì)增加橋梁主體項(xiàng)目的自重。一旦部件跨度有限，整體工程使用性能就無法滿足預(yù)期要求。因此，在市政橋梁工程施工過程中，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)不僅能夠讓混凝土工程結(jié)構(gòu)得到加固[2]，還可保證項(xiàng)目的使用壽命。與普通的混凝土結(jié)構(gòu)相比，預(yù)應(yīng)力混凝土性能更優(yōu)，成本更低，同時(shí)在大跨度、大柱網(wǎng)、大型結(jié)構(gòu)構(gòu)件使用方面的表現(xiàn)也較為突出。伴隨著城市發(fā)展進(jìn)程的不斷加速，市政橋梁項(xiàng)目中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展，而且隨著技術(shù)的革新與優(yōu)化，此項(xiàng)技術(shù)的功能也不斷優(yōu)化。

2.3 多跨大孔道橋梁

我國國土面積遼闊、地形復(fù)雜，因此很多城市建設(shè)道路、橋梁工程項(xiàng)目時(shí)，面臨的巨大難題是克服復(fù)雜的自然環(huán)境影響，保證工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量，尤其是在城市的交通建設(shè)過程中，需要配合建設(shè)高架橋，滿足城市交通的需要。這種多跨大跨度橋梁施工步驟復(fù)雜、系統(tǒng)性強(qiáng)，所以需要借助預(yù)應(yīng)力技術(shù)保證施工質(zhì)量與效率，讓城市橋梁施工的整體技術(shù)水平得到提升，讓施工工期得到大幅縮減，并將工程成本控制在合理的范圍內(nèi)。此外，此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用能夠讓橋梁的承重能力得到提升，延長橋梁的使用壽命和提升其使用過程的穩(wěn)定性。

2.4 市政橋梁工程加固

想要讓城市橋梁的使用過程更安全、穩(wěn)定，縮減工程項(xiàng)目的后期維護(hù)成本，施工技術(shù)人員必須最大限度地提升工程質(zhì)量，采取適宜的市政路橋工程加固措施保證橋梁的承載能力得到有效提升，進(jìn)而在有效抵抗自身自重的情況下還能具備良好的耐久性。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在市政道路和橋梁工程項(xiàng)目中加固環(huán)節(jié)的應(yīng)用同樣非常廣泛，并且具備較好的使用效果。在施工過程中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，不僅能讓橋梁工程具備較強(qiáng)的拉應(yīng)力，相關(guān)共建合應(yīng)力系統(tǒng)同樣可以發(fā)揮出較好的抗載荷性能，進(jìn)而使工程整體結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固，各構(gòu)件之間的連接更緊密。與此同時(shí)，在市政橋梁工程項(xiàng)目的不同施工部位，以及不同加固需求下，配合合適的預(yù)應(yīng)力技術(shù)，還可以滿足一些個(gè)性化需要，抵御復(fù)雜的自然環(huán)境給橋梁工程施工帶來的阻礙。

3 市政橋梁工程預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 工程實(shí)例

現(xiàn)以某市的橋梁工程為例，對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在市政橋梁施工中的應(yīng)用進(jìn)行簡要分析，此市政橋梁工程北起兩條街道的交叉口，跨越某河道與環(huán)城路相連，其中橋梁施工段總長為700 m，主要采用“V”形墩結(jié)構(gòu)作為主墩，承擔(dān)橋梁的自重。同時(shí)，測量的主跨跨徑為108 m，兩個(gè)次邊跨分別為72 m，主橋總長為256 m，主橋及南側(cè)引橋橫斷面為28 m，北側(cè)引橋橫斷面為24m。完成各類規(guī)格鉆孔灌注樁共160根，澆筑C30承臺(tái)等混凝土約4 115 m3、C40墩臺(tái)身及鋪裝等混凝土約2 490 m3、C50箱梁混凝土約16 810 m3，完成橋梁鋼筋約4 400 t、預(yù)應(yīng)力鋼絞線約580 t、預(yù)應(yīng)力鋼筋約110 t;完成路基填方約18 000 m3、瀝青混凝土地面約9 800 m2、水泥砼路面約3 000 m2;完成各種規(guī)格雨水管1 050 m、檢查井31座、雨水口57座[3]。

3.2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工流程

在市政橋梁項(xiàng)目施工中落實(shí)相關(guān)建設(shè)步驟時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與順序要求操作預(yù)應(yīng)力技術(shù)，保證技術(shù)優(yōu)勢的全面發(fā)揮。與此同時(shí)，為保證工程的施工質(zhì)量與效率，施工技術(shù)人員必須配合采用一些施工設(shè)備與特殊施工操作方法，例如在一些操作環(huán)節(jié)需要借助錨具或夾具將端錨固定在適宜的位置上，夾具的張拉端也需技術(shù)人員重視，如果在這些處理環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就會(huì)嚴(yán)重影響預(yù)應(yīng)力技術(shù)作用的發(fā)揮。在對(duì)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行穿索和張拉時(shí)，特別是張拉操作之前，技術(shù)人員必須對(duì)使用的設(shè)備與構(gòu)件進(jìn)行詳細(xì)的檢查，防止設(shè)備與構(gòu)件的性能和質(zhì)量出現(xiàn)問題進(jìn)而影響張拉施工的順利進(jìn)行。在檢查和確認(rèn)所有設(shè)備與構(gòu)件都滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范后，張拉操作過程還要符合相關(guān)操作規(guī)范，防止因?yàn)榧夹g(shù)人員的誤操作而導(dǎo)致施工部位出現(xiàn)問題，使后續(xù)的施工質(zhì)量和效率受到影響?，F(xiàn)場質(zhì)量管理人員必須依據(jù)工程施工的要求結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際環(huán)境，對(duì)人力與物力資源進(jìn)行科學(xué)的調(diào)配，最大限度地發(fā)揮預(yù)應(yīng)力技術(shù)的價(jià)值。

3.3 混凝土、鋼絞線等材料的選擇

各種建筑材料與設(shè)備能否得到科學(xué)配置，同樣影響預(yù)應(yīng)力技術(shù)價(jià)值的發(fā)揮。因此，施工技術(shù)人員必須確保預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的質(zhì)量，在選擇施工材料時(shí)，秉承“質(zhì)量第一”的原則，挑選信譽(yù)良好的材料供應(yīng)廠家，并與其開展長期的原材料采購合作，從源頭上對(duì)各類原材料的質(zhì)量進(jìn)行把控。伴隨建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的新興材料涌現(xiàn)建筑市場，這些新興材料不僅能夠讓建筑成本得到有效控制，還能夠讓預(yù)應(yīng)力技術(shù)的價(jià)值與功能得到進(jìn)一步擴(kuò)展。相關(guān)施工人員在路橋工程項(xiàng)目的施工過程中，應(yīng)注意依據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際需求配置更為先進(jìn)、操作更為簡便的新型建筑材料，提升工程項(xiàng)目的建設(shè)效率與質(zhì)量。例如，在選擇混凝土?xí)r，應(yīng)保證配置的預(yù)應(yīng)力鋼絞線和應(yīng)力消除鋼絲規(guī)格與該技術(shù)的操作要求相匹配。通常情況下，規(guī)格在C40或以上的鋼絞線能夠與混凝土材料進(jìn)行良好配合，保證施工項(xiàng)目的質(zhì)量。預(yù)應(yīng)力混凝土施工中的預(yù)應(yīng)力筋配置規(guī)格見表1。

與此同時(shí)，在對(duì)鋼材料進(jìn)行熱處理時(shí)，最好配合采用C30及以上級(jí)別的混凝土。需要注意的是，預(yù)應(yīng)力施工中鋼絞線的規(guī)格與質(zhì)量至關(guān)重要，所以相關(guān)崗位職責(zé)人員在對(duì)此種材料進(jìn)行準(zhǔn)備與應(yīng)用時(shí)，必須嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及操作規(guī)范組織材料質(zhì)量落實(shí)工作，保證預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的性能得以最大限度的發(fā)揮。

3.4 受彎構(gòu)件預(yù)應(yīng)力技術(shù)

在使用受彎構(gòu)件時(shí)，技術(shù)人員要根據(jù)受彎構(gòu)件的受力特點(diǎn)對(duì)其位置進(jìn)行科學(xué)的設(shè)定。通常情況下，設(shè)置在構(gòu)件受拉側(cè)的受拉構(gòu)件稱作主筋，依據(jù)部件生產(chǎn)的相關(guān)技術(shù)要求，施工技術(shù)人員在對(duì)鋼筋和箍筋進(jìn)行架設(shè)時(shí)，還必須在適宜的位置配置不同數(shù)量的結(jié)構(gòu)鋼筋。在混凝土施工環(huán)節(jié)，為了滿足此施工部位的拉力需求，技術(shù)人員必須配合使用一定數(shù)量的碳纖維板，充分保證施工效果。需要注意的是，混凝土初始應(yīng)力增加時(shí)，碳纖維很可能會(huì)在此階段失去應(yīng)力。為了防止碳纖維板的拉力承受性能無法發(fā)揮，技術(shù)人員應(yīng)對(duì)鋼筋混凝土的受彎構(gòu)件上的碳纖維板進(jìn)行加固。通常情況下，采用碳纖維布纏繞的方式對(duì)碳纖維板進(jìn)行加固能夠獲得良好的效果，尤其從工程力學(xué)的角度來看，結(jié)構(gòu)初始內(nèi)力得到保護(hù)后，混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的初始?jí)嚎s應(yīng)變與拉伸應(yīng)變會(huì)被控制在一定幅度之內(nèi)，此時(shí)，受彎構(gòu)件的強(qiáng)度與耐久性就會(huì)得到大幅度的提升。

4 結(jié)語

不難看出，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)對(duì)市政路面橋梁的輔助作用極高，并且預(yù)應(yīng)力的施工質(zhì)量直接影響市政工程的整體質(zhì)量與工程投入使用后的安全性。所以，施工人員必須保證預(yù)應(yīng)力技術(shù)在操作前、操作中、操作后的各環(huán)節(jié)的質(zhì)量，并嚴(yán)格按照科學(xué)合理的施工方案和相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范及國家規(guī)范施工，對(duì)每一個(gè)施工環(huán)節(jié)都進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量把控。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]黃加福.市政路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)要點(diǎn)分析[J].中國高新科技，2018（8）：89-91.

[2]葉凝.市政橋梁工程質(zhì)量控制中無損檢測技術(shù)的運(yùn)用[J].科技風(fēng)，2020（5）：133.

[3]陳建芳.預(yù)應(yīng)力技術(shù)在市政路橋施工中的實(shí)踐運(yùn)用[J].建設(shè)科技，2018（6）：87-88.