預應力技術在公路橋梁施工中的應用

王建成

（江蘇海通建設工程有限公司，江蘇 連云港 222000）

0 引言

作為公路橋梁工程施工最常見的核心技術，預應力技術在許多大規(guī)模公路橋梁工程中得到了廣泛應用。該技術不僅能充分發(fā)揮材料功能，展現(xiàn)材料價值，保證材料使用中無反應發(fā)生，還能有效維持材料結(jié)構穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)混凝土質(zhì)量問題，確保工程建設符合相關標準要求。在保障公路橋梁工程功能健全的基礎上，展現(xiàn)其美觀作用及價值。因此，對預應力技術在公路橋梁施工中的應用進行全方位分析，也具有極強的現(xiàn)實意義。

1 預應力技術概述

1.1 公路橋梁工程中應用的預應力技術

隨著市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，當下公路橋梁工程建設施工不僅是為了滿足人們?nèi)粘＝煌ㄟ\輸?shù)男枨螅瑫r也需承擔經(jīng)濟建設交通的任務。在經(jīng)濟建設進入新常態(tài)時期的當下，交通事業(yè)的發(fā)展也需與時俱進不斷創(chuàng)新，這樣才能與整個社會發(fā)展步調(diào)相契合。而公路橋梁工程施工建設也離不開預應力技術的應用，這項技術的開展，必須依據(jù)相應的科學手段，且須嚴格遵循技術應用規(guī)律，市場發(fā)展規(guī)律。只有這樣才能全面發(fā)揮預應力施工技術的功能作用，確保公路橋梁工程施工質(zhì)量符合標準要求。在進行公路橋梁施工時，施工單位需根據(jù)環(huán)境和建設條件的差異性，對所選用的施工技術進行優(yōu)化組合，避開技術弱點，在充分研究把握各項技術自身特質(zhì)的基礎上，依據(jù)技術本身屬性，發(fā)揮其最大作用及效力。通常情況下，預應力技術的應用對鋼筋質(zhì)量提出了較高要求。在大規(guī)模應用預應力技術時，必須充分明確其技術要點，對工程項目進行合理科學的設計，并選擇符合標準的預應力鋼筋材料，確保施工現(xiàn)場投入使用的鋼筋材料質(zhì)量符合預應力技術規(guī)范標準，從而保障施工質(zhì)量，延長公路橋梁使用壽命[1]。

1.2 預應力技術在公路橋梁施工中的重要作用

目前，預應力技術在實際公路橋梁工程施工領域應用的時間并不長，但其應用范圍及規(guī)模卻相當廣泛。在我國交通運輸建設工程不斷豐富的當下，預應力技術的應用呈現(xiàn)快速增長趨勢，且愈發(fā)成熟。當下，預應力技術多應用于公路橋梁工程施工中的主體部分，但隨著施工單位對該技術的全方位掌握及了解，該技術也開始逐漸被應用到公路橋梁的邊坡錨固施工中。預應力技術應用規(guī)模的擴大，有效降低了公路橋梁施工投入的經(jīng)濟成本，在一定程度上減少了施工原材料使用量，避免了材料浪費，同時，該技術的應用還減少了公路橋梁工程施工中的主拉應力，增加了公路橋梁工程的抗滑、抗?jié)B、抗裂性能。此外，該技術在公路橋梁工程中的應用主要體現(xiàn)在對其自身重量的減少和可負載重量的增加等方面，在公路橋梁工程施工中有效應用應力技術，也是十分重要且必要的。

2 預應力技術在公路橋梁施工中的質(zhì)量控制要點

2.1 落實預應力鋼筋預埋施工

在進行預應力施工過程中，前期工作發(fā)揮著至關重要的作用，因此在施工初始階段，必須做好相應的謀劃和設計，確保預應力鋼筋預埋流程與工程規(guī)范相符合。而施工人員也需在施工階段通過技術控制，落實預應力鋼筋預埋施工。在每一個施工環(huán)節(jié)，須依據(jù)不同的施工標準進行操作，各級施工人員還須保障施工材料的完整性，確保施工各環(huán)節(jié)水平及質(zhì)量，防止預應力鋼管筋套出現(xiàn)問題，加強各項操作質(zhì)量檢測，一旦發(fā)現(xiàn)預應力鋼筋管道出現(xiàn)破損，則必須及時調(diào)整施工措施。最后，鋼筋曲線的形狀也必須與技術特點需求相契合，必須滿足工程標準設計的相關規(guī)范，在對橋梁不同點位進行控制時，必須保障精準性和科學性。

2.2 落實預應力連接施工

在進行預應力技術施工過程中，必須對各環(huán)節(jié)流程進行準確把控。而其中，鋼筋混凝土連接技術的施工也十分重要。因此，必須對該階段施工進行嚴格控制，依據(jù)相關標準規(guī)范，在滿足工程設計條件的基礎上，確保連接口與連接處施工質(zhì)量合格過關。此外，施工企業(yè)還需進一步加強施工細節(jié)的檢查，強化施工能力，若發(fā)現(xiàn)接口露出，則必須及時進行封堵。通過落實各項防范保護措施，防止異物混入，避免孔道堵塞。最后，鋼筋安裝施工也需嚴格遵循施工標準，加強對預應力鋼筋的保護，避免鋼筋外皮出現(xiàn)嚴重破損。在進行鋼接焊接時，要做好接口的對接，確保搭接的精準性，進一步提升鋼筋預應力。在此過程中需注意的是，不能在預應力鋼筋附近進行焊接，這樣才能保持最大拉力應力，從而保障鋼筋強度[2]。

2.3 落實預應力鋼筋張拉施工

在進行預應力施工時，不同的施工階段有著不同的技術標準要求。而進入預應力鋼筋張拉與預應力鋼筋灌漿施工階段后，必須對施工質(zhì)量進行全面把控，確保預應力鋼筋張拉應力性能與設計方案要求相符。此外，在該階段還需綜合考量預應力鋼筋張拉應力的變化，并根據(jù)變化和實際施工情況仔細觀察鋼筋張拉應力，確保其變化幅度不對整體施工質(zhì)量產(chǎn)生影響，確保變化數(shù)值跨度在標準范圍內(nèi)，這樣才能為后續(xù)施工環(huán)節(jié)的順利推進奠定良好基礎。

2.4 落實預應力混凝土空心板跨徑設計

若公路橋梁設計規(guī)?？鐝轿挥?6～25m，則可通過預應力混凝土空心板完成建設。但若其跨徑超過30m，則必須通過其他方式加固。因為一旦混凝土空心板跨度設計超出30～35m 這一范圍，剛度便會大大降低，也更易出現(xiàn)責任事故，所以必須在合理范圍內(nèi)對跨度進行精準控制，保障預應力的強度。

2.5 落實用水量的控制

在開展預應力施工時，還需合理控制用水情況。一旦混凝土漿流動性不足，施工人員往往會通過添加水分的方式解決這一問題，而在此過程中必須嚴格控制好用水量。在攪拌漿體時，還須對水泥外加劑等材料進行合理配比。

2.6 落實效應分析

效應分析這一工作大多是由設計人員和技術人員合作完成，設計及技術人員需依據(jù)自身學習工作經(jīng)驗，完成對應分布圖的制定，并全面分析其預應力效果。在使用預應力技術過程中，首先必須落實公路橋梁的檢測工作，確保其斷面結(jié)構處于正常狀態(tài)，若發(fā)現(xiàn)預應力和承載力存在差異，則必須及時調(diào)整改正。而技術人員更應加強對效應分析工作的重視，通過不斷學習，進一步提升自身分析總結(jié)能力，將所學知識技術有效應用于預應力技術分析工作中。此外，預應力鋼材的性能往往存在差異，因此在具體施工階段必須綜合考量鋼筋種類、鋼筋規(guī)格以及鋼筋尺寸等影響要素，需根據(jù)工程具體標準，擇優(yōu)選擇適應性最高的鋼材。

3 預應力技術在公路橋梁施工中的現(xiàn)狀及問題

雖然預應力技術在我國建筑行業(yè)應用起步較晚，但在經(jīng)濟不斷發(fā)展、科學技術快速進步的當下，公路橋梁工程規(guī)模逐漸擴大，工程數(shù)量也隨之增加，因此，預應力技術在我國的發(fā)展也堪稱迅猛。但在實際施工過程中，該技術的應用仍存在以下幾點常見問題。

3.1 預應力張拉不合理

通常情況下，國內(nèi)現(xiàn)澆大跨度預應力連續(xù)箱梁底部預應力束采用一端張拉的工藝，而從理論角度出發(fā)，該工藝的應用需將一束鋼絞線拉直，這需借助一定的拉力，而普通的現(xiàn)澆大跨度一般維持在3～5 跨之間，每跨長度約為30～50m。因跨越相連隔板需要多，且其孔道較長，所以其摩擦阻力必須經(jīng)過合理試驗，才能充分明確。但在國外相關規(guī)定的要求下，跨度超出或等于30m 以上的，為防止出現(xiàn)截面裂縫現(xiàn)象，必須使用兩端對稱的張拉工藝。

3.2 波紋管堵塞現(xiàn)象嚴重

波紋管堵塞現(xiàn)象大多出現(xiàn)在混凝土澆筑后，若產(chǎn)生波紋管堵塞，則極易出現(xiàn)后期預應力鋼絞線無法正常通過，或張拉預應力時鋼絞線實際拉伸值與設計計算值產(chǎn)生偏差的現(xiàn)象。這在一定程度上影響了后續(xù)施工，甚至會導致工期延誤，大量人力資源浪費。而導致這一現(xiàn)象出現(xiàn)的原因通常集中在三個方面：一是波紋管本身質(zhì)量不合格，存在缺陷；二是操作人員在進行混凝土澆筑時出現(xiàn)操作失誤，導致管道局部出現(xiàn)破裂現(xiàn)象；三是在進行波紋管安裝時，因定位不準確而產(chǎn)生了套管接頭松動和管道變形情況。

3.3 結(jié)構張拉力難以控制

預應力技術施工必須嚴格遵循相關施工標準要求，一旦出現(xiàn)操作不規(guī)范，未對張拉力標準進行嚴格控制的話，其建設質(zhì)量便極易受到影響。在進行預應力張拉時，往往需保證兩端對稱完成同時張拉，需對張拉力和伸長量進行雙向控制，兩端千斤頂?shù)纳祲?、畫線、測伸長以及插墊等工作也需同步進行。在開展以上工作時，若張拉人員綜合素養(yǎng)不足，專業(yè)水平較低，施工現(xiàn)場便極易出現(xiàn)各類偏差，以至于張拉力失控。此外，預應力結(jié)構張拉之前出現(xiàn)裂隙現(xiàn)象，鋼筋孔道堵塞問題也會對結(jié)構張拉力的控制產(chǎn)生阻礙。

4 預應力技術在公路橋梁施工中的具體應用

4.1 應用于混凝土箱梁

在公路橋梁工程施工過程中，混凝土箱梁工作的重要性不能忽視。若想充分保證混凝土箱梁質(zhì)量，則須合理應用預應力技術。在實際施工階段，首先須充分明確混凝土箱梁所使用的實際混凝土配比，保障原材料的質(zhì)量及強度。其次，須對鋼筋間距、數(shù)量以及下料參數(shù)進行確定，在施工過程中，須嚴格按照相關規(guī)范要求完成預應力施工，而以上工序完成的質(zhì)量也將直接影響到混凝土箱梁的實際強度。

4.2 應用于混凝土路面

公路橋梁混凝土路面的施工通常是借助水泥混凝土完成，而在經(jīng)濟不斷發(fā)展，科學技術不斷完善的當下，預應力技術也在混凝土路面施工中得到廣泛應用，該技術已逐漸成為當下混凝土路面施工中最常見的技術之一。在實際施工過程中，如何有效降低裂縫發(fā)生概率是眾多施工企業(yè)關注的重點，而在施工方式的選擇上，混凝土路面的施工和鋼筋混凝土的施工也存在明顯相似之處，兩種方式都是通過預應力來對路面進行嚴格控制，但其結(jié)構上仍存在一定差異。所以，施工單位需充分考量這種差異性，還須對公路橋梁工程所面臨的交通荷載因素和環(huán)境因素進行綜合考量，全面分析地板摩擦問題，在有效利用混凝土收縮原理的基礎上，避免裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生。

4.3 應用于碳纖維片

在進行公路橋梁施工過程中，橋梁構件的跨度要求極高，其中，較大型的鋼筋混凝土T 形梁和混凝土箱梁是較為常見的構件。而在公路橋梁工程實際施工建設階段，以上構件的應用需花費大量時間、精力及金錢。但隨著預應力技術在碳纖維片中的有效應用，公路橋梁工程施工工藝將更為簡單，施工所投入的經(jīng)濟成本也得到一定程度的降低，這不僅提高了施工項目的經(jīng)濟效益，保障了施工質(zhì)量，同時該技術在公路橋梁改造工程和加固工程中的適用性也極高。

5 提高預應力技術應用水平的優(yōu)化策略

5.1 提升預應力鋼筋穿梭技術水平

公路橋梁工程實際施工對預應力鋼筋穿梭技術水平提出了較高要求，其標準也相對嚴格。在實際施工過程中，必須對該項工作引起高度重視，控制好其操作流程，否則工程施工質(zhì)量便極易受到影響。因施工中經(jīng)常出現(xiàn)預應力長度超標的現(xiàn)象，所以在進行穿梭作業(yè)時，可通過轉(zhuǎn)向準備裝置，增加穿梭難度。為保證工程設備質(zhì)量與標準相符，必須指導工作人員進行穿梭。確保鋼絲線不出現(xiàn)反復纏繞現(xiàn)象，保障預應力與工程設計標準相符合。在進行前期準備工作時，施工人員還需保證鋼絲線無幫孔，這樣才能確保后期實操穿梭更為流暢有序。

5.2 處理好張拉工藝問題

現(xiàn)階段，國內(nèi)現(xiàn)澆大跨度預應力連續(xù)箱梁底板預應力束通常采用的是一端張拉工藝。目前，國內(nèi)最為常見的現(xiàn)澆大跨度預應力連續(xù)相量多維持在3～5跨，每一跨度所對應的長度為30～50m 之間。不過在橋梁施工規(guī)定標準要求下，一旦預應力橋梁跨度超過30m，則需使用兩端對稱張拉工藝，這樣才能有效避免因承載力過小而導致的截面裂縫現(xiàn)象。所以，在橋梁工程中應用預應力施工技術，必須處理好張拉工藝問題，充分保障工程施工質(zhì)量。

5.3 落實壓漿施工各流程

對壓漿施工各工序進行合理控制，是保證工程施工質(zhì)量的重要內(nèi)容。為確保錨固符合標準，黏結(jié)力應維持在設計張力的110%左右。只有充分落實壓漿施工，才能保證施工質(zhì)量。而壓漿施工模型，比例也至關重要，施工人員必須依據(jù)實驗標準，有效控制施工時間，才能確保壓降力度處于標準范圍內(nèi)[3]。

5.4 控制鋼絞線數(shù)量及其定位

在進行鋼絞線施工時，必須保證其定位準確，保證錨板和鋼絞線位置處于垂直狀態(tài)。同時還需合理控制鋼絞線數(shù)量，確保鋼絞線施工質(zhì)量與技術標準和流程要求相符合。在選擇所使用鋼絞線時，要依據(jù)實際施工情況，確定鋼絞線的具體類型。在綜合考量鋼絞線伸長率、松弛度以及幾何參數(shù)性能條件的基礎上，選擇使用低松弛鋼絞線、預應力鋼筋或冷拉鋼絲。

6 結(jié)語

公路橋梁工程施工與人們的日常生活息息相關，而公路橋梁工程的建設也與國家經(jīng)濟發(fā)展密切相連，充分保障路橋工程施工質(zhì)量，提升工程施工水平，是每個路橋施工者都必須關注的重點。隨著社會經(jīng)濟和科學技術的不斷進步，預應力技術在公路橋梁建設中得到大規(guī)模應用，該技術的高性能和經(jīng)濟性也已得到業(yè)界人士的高度認可。因此，在路橋工程建設發(fā)展過程中，相關單位更應對該技術在工程中的應用價值進行全面總結(jié)，在分析其不足的基礎上改進技術，全面提升該技術的應用效率，為路橋工程施工質(zhì)量保駕護航。