橋梁工程中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用

張勇

（新疆城建（集團(tuán)）股份有限公司，新疆 烏魯木齊 830011）

引言

我國當(dāng)前正處于社會經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的階段，社會條件不斷改善，城市化進(jìn)程不斷深化。但與此同時我國也是一個幅員遼闊、人口眾多的國家，城市的發(fā)展讓交通建設(shè)的工作量越來越大。交通建設(shè)工程涉及到很多方面的內(nèi)容，橋梁作為其中之一，是一項比較關(guān)鍵的內(nèi)容，起到了連接不同城市和地域的作用。結(jié)合現(xiàn)如今公路橋梁工程的建設(shè)和發(fā)展，能夠發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用比較普遍，這與預(yù)應(yīng)力技術(shù)的作用和優(yōu)勢是分不開的，該技術(shù)能夠在較大程度上控制和減少混凝土的裂縫問題。因此，橋梁工程在設(shè)計施工過程中，相關(guān)工作人員都應(yīng)該明確自身的職責(zé)，采用先進(jìn)的技術(shù)手段和新型材料，從根本上提高工程項目建設(shè)質(zhì)量，節(jié)約施工成本，將預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用到工程建設(shè)中，能夠有效克服外界環(huán)境帶來的影響，切實(shí)提高橋梁的建設(shè)效果，延長其使用壽命。

一、預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)特征及優(yōu)勢

（一）預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)特征

公路橋梁施工的過程中，通過合理的使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，能夠有效地實(shí)現(xiàn)對公路橋梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與改良。公路橋梁施工的過程中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用能夠?qū)崿F(xiàn)對混凝土結(jié)構(gòu)整體性能的提高，并實(shí)現(xiàn)了公路橋梁穩(wěn)定性的提升，解決公路橋梁工程施工中存在的安全問題。預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用的過程中，由于公路橋梁結(jié)構(gòu)的特殊性導(dǎo)致張拉力在施工中出現(xiàn)的可能性比較大，在外部壓力的輔助下，實(shí)現(xiàn)對公路橋梁形變的調(diào)整，確保公路橋梁的整體承載力達(dá)到要求。具體施工的過程中，施工人員通過對公路橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部調(diào)整，從而增加公路橋梁結(jié)構(gòu)外部的壓力，保證內(nèi)部鋼絞線增加一定程度的預(yù)應(yīng)拉力，實(shí)現(xiàn)公路橋梁整體抗彎曲能力與剛度的提升，提高公路橋梁的使用性能。

（二）預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)優(yōu)勢

1.抗裂性能好

要想從根本上提高市場橋梁建設(shè)的質(zhì)量，在正式開始施工之前，技術(shù)人員就應(yīng)進(jìn)行充分的準(zhǔn)備工作。例如，為了有效防止施工完成以后橋梁出現(xiàn)裂縫的問題，在施工之前就需要對相關(guān)的位置進(jìn)行合理的應(yīng)力配置，同時在混凝土澆筑過程中融入預(yù)應(yīng)力技術(shù)，能夠使整個工程項目的結(jié)構(gòu)更加牢固，更具耐久性。使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠有效控制橋梁裂縫的問題，延緩結(jié)構(gòu)開裂的速度，而且能夠有效提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗壓能力，從根本上延長橋梁工程的使用壽命。

2.優(yōu)化整體結(jié)構(gòu)

與普通的建筑工程項目相比，橋梁工程更注重結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此在針對橋梁工程進(jìn)行設(shè)計規(guī)劃時，必須密切關(guān)注工程項目建設(shè)的總體質(zhì)量，選擇合適的施工設(shè)備和施工材料，確保工程項目建設(shè)的有序進(jìn)行。橋梁結(jié)構(gòu)施工過程中使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，能夠確保整個結(jié)構(gòu)更加牢固，還能夠有效提高混凝土結(jié)構(gòu)的受力狀況，確保橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時需要注意橋梁的結(jié)構(gòu)還會由于預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用，具備更強(qiáng)的抗彎能力和抗壓能力。

3.節(jié)省材料，縮短施工周期

在橋梁工程施工過程中，除了選擇合適的預(yù)應(yīng)力技術(shù)，還需要對施工材料進(jìn)行嚴(yán)格的控制，盡量選擇強(qiáng)度更高具備抗壓能力的材料，這樣才能夠有效減少鋼筋材料的使用量，盡量縮小構(gòu)件的截面積，有效降低工程項目的成本投入，確保工程項目能夠在規(guī)定的周期內(nèi)完成建設(shè)。最為關(guān)鍵的是，使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠有效降低其結(jié)構(gòu)的自重，從而延長橋梁的使用周期。在具體的建設(shè)過程中，通過預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用能夠有效降低施工材料的使用量，還能夠節(jié)約材料的采購成本。

二、預(yù)應(yīng)力在公路橋梁整體結(jié)構(gòu)中的受力情況

（一）預(yù)應(yīng)力存在受損問題

相比于普通的公路橋梁工程，預(yù)應(yīng)力技術(shù)使用的過程中能夠有效地降低公路橋梁的消耗程度。預(yù)應(yīng)力技術(shù)使用的過程中預(yù)應(yīng)力受摩擦力的影響比較大，會出現(xiàn)不同程度的損失。技術(shù)人員經(jīng)過周密的計算對摩擦力數(shù)值進(jìn)行了詳細(xì)的統(tǒng)計，并對影響程度進(jìn)行了合理的分析，為后續(xù)公路橋梁施工提供了有價值的數(shù)據(jù)參考?；炷猎牧系馁|(zhì)量與公路橋梁施工的整體質(zhì)量有很大的關(guān)系，混凝土施工的過程中會出現(xiàn)不均勻的收縮，這也是導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力受損問題出現(xiàn)的原因。傳統(tǒng)公路橋梁施工的過程中，采用傳統(tǒng)的施工方式不能滿足公路橋梁施工的需要，從而導(dǎo)致公路橋梁的質(zhì)量受到影響。并且傳統(tǒng)的方式計算的預(yù)應(yīng)力存在很大的問題，從而導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力受損問題出現(xiàn)的可能性比較大。

（二）預(yù)應(yīng)力存在受彎性能

預(yù)應(yīng)力受彎性能是現(xiàn)階段研究過程中出現(xiàn)的主要問題之一，技術(shù)人員在對公路橋梁非線性問題分析的過程中由于多種外界因素的干擾，從而導(dǎo)致計算的難度系數(shù)比較大。為了保證公路橋梁受彎性能計算準(zhǔn)確，必須科學(xué)合理的應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)。同時，明確預(yù)應(yīng)力受彎性能裂前彈性，并針對裂后問題，做出系統(tǒng)的分析，從而保證公路橋梁能夠承受一定的壓力。

三、預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在公路橋梁施工中的具體應(yīng)用

（一）施工前期

橋梁工程正式開始施工之前，需要對橋梁的設(shè)計進(jìn)行嚴(yán)格的審核，包括施工技術(shù)、施工圖紙以及施工方案等內(nèi)容，保證其可行性，根據(jù)施工計劃的內(nèi)容，相關(guān)工作人員需要妥善準(zhǔn)備好施工材料和設(shè)備等相關(guān)的物資。在正式開始施工之前，還應(yīng)該對施工材料進(jìn)行嚴(yán)格的試驗檢測，確保材料的性能和質(zhì)量都能夠滿足工程建設(shè)的要求，進(jìn)行檢查時需要重點(diǎn)關(guān)注施工材料和施工設(shè)備的出廠報告、驗收報告等相關(guān)證明，防止一些假冒偽劣產(chǎn)品進(jìn)入施工現(xiàn)場，保證所有的物資設(shè)備都能夠滿足工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，確保工程項目建設(shè)的有序進(jìn)行。

（二）預(yù)應(yīng)力技術(shù)在新建公路橋梁工程中的應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，我國城市發(fā)展的速度逐漸加快，公路橋梁能夠?qū)⒊鞘羞M(jìn)行有效的連接，為社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展打下基礎(chǔ)。我國地域遼闊，公路橋梁施工的地理條件存在很大的差別，工程項目施工建設(shè)的難度比較大。近年來我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度比較快，這就對交通提出了更高的要求。例如，我國港珠澳大橋建設(shè)，是一條長度達(dá)23km 的世界級大橋，施工建設(shè)的難度比較大。該橋梁建設(shè)的過程中采用了預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)有效解決了公路橋梁跨度大的問題。預(yù)應(yīng)力技術(shù)解決了公路橋梁施工建設(shè)中存在的結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題，提高了公路橋梁整體的穩(wěn)定性，滿足了城市發(fā)展對于公路橋梁的整體要求，促進(jìn)了我國公路橋梁事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

（三）預(yù)應(yīng)力技術(shù)在受彎構(gòu)件的應(yīng)用

常用的公路橋梁施工的過程中從強(qiáng)度角度出現(xiàn)常用的結(jié)構(gòu)是碳纖維結(jié)構(gòu)，該技術(shù)使用的過程中施工工序比較簡單，碳纖維結(jié)構(gòu)的大規(guī)模使用，能夠有效地提高公路橋梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，因此，碳纖維的使用范圍越來越廣泛。由于公路橋梁施工的過程中內(nèi)部構(gòu)件的內(nèi)力存在一定的問題，從而導(dǎo)致混凝土構(gòu)件的整體質(zhì)量達(dá)不到要求。例如，有些構(gòu)建的整體承受能力比較差，公路橋梁一旦受到的壓力超過最大值，就會導(dǎo)致構(gòu)件結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同的形變，從而影響其使用性能。碳纖維材料的應(yīng)力值與混凝土的壓變值存在非常必要的聯(lián)系，因此，技術(shù)人員必須綜合分析受彎構(gòu)件以及應(yīng)變值的數(shù)據(jù)核算。技術(shù)人員需要做好碳纖維材料原始拉應(yīng)力的計算，保證使用的過程中能夠提高碳纖維材料的與應(yīng)力值，實(shí)現(xiàn)對混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋的保護(hù)，提高公路橋梁結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性。

（四）預(yù)應(yīng)力技術(shù)在混凝土“T”形梁中的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以科學(xué)規(guī)范的應(yīng)用于“T”形梁中的施工中，有效提高了該結(jié)構(gòu)整體的使用性能。技術(shù)人員在使用前需要對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的分析與規(guī)劃，從而保證“T”形梁結(jié)果的整體性能有所提高，實(shí)現(xiàn)對內(nèi)部結(jié)構(gòu)的反向拉力的合理計算。針對長度長跨度大的橋梁，技術(shù)人員可以使用先張法處理強(qiáng)度拉高和低松弛的鋼絞線進(jìn)行調(diào)整。

（五）預(yù)應(yīng)力技術(shù)在多跨連續(xù)公路橋梁中的應(yīng)用

從工程力學(xué)的角度出發(fā)，多跨連續(xù)橋梁通常被分為正彎矩區(qū)和負(fù)彎矩區(qū)兩個不同的區(qū)域。一般情況下更具橋梁的實(shí)際情況將梁的下部分受到一定的壓力作用會產(chǎn)生正彎矩區(qū)，常用的配件包括正彎矩鋼筋以及受拉鋼筋等。并且負(fù)彎矩區(qū)主要是支座的部分，其使用的配件主要是負(fù)彎矩鋼筋和受拉鋼筋。公路橋梁的抗剪力和抗彎力如果達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)值，就會導(dǎo)致公路橋梁的整體性能受到影響，因此，必須采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)實(shí)現(xiàn)對公路橋梁的加固。技術(shù)人員需要對公路橋梁的正彎矩區(qū)和負(fù)彎矩區(qū)進(jìn)行合理的計算，確保公路橋梁能夠投入正常使用。該技術(shù)使用的過程中，其工藝應(yīng)用比較簡單，施工過程不需要更高的成本支出，并且使用的效果更加突出。

（六）鋼絞線安裝

在下料環(huán)節(jié)應(yīng)嚴(yán)格按照施工方案的內(nèi)容，確定好鋼絞線的長度，使用皮尺對其進(jìn)行精準(zhǔn)的測量，并且做好相應(yīng)的標(biāo)記，防止切割的過程中出現(xiàn)不符合要求的狀況，盡量杜絕施工材料的浪費(fèi)。針對已經(jīng)加工好的材料，應(yīng)按照類別分別擺放，防止出現(xiàn)鋼絞線纏繞或者污損的現(xiàn)象。同時，應(yīng)該對施工材料的儲存環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格的管理，鋼絞線不能夠直接暴露在潮濕的環(huán)境中，否則就會出現(xiàn)銹蝕的問題，進(jìn)行穿束之前，需要對孔道進(jìn)行徹底的清理，保證鋼絞線穿束工作的有序進(jìn)行，完成穿束以后，還應(yīng)該對其兩端進(jìn)行仔細(xì)的綁扎固定。

（七）選擇合理力筋穿束

公路橋梁工程項目的施工內(nèi)容有很多，施工技術(shù)人員必須結(jié)合實(shí)際情況綜合選擇使用力筋穿束。結(jié)合施工設(shè)計方案技術(shù)人員需要計算預(yù)應(yīng)力力筋的長度，并結(jié)合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，提高工程力筋長度的精確度。同時，力筋穿束施工的過程中，技術(shù)人員需要確認(rèn)鋼筋的數(shù)量，并保證穿束的整體質(zhì)量。實(shí)際施工的過程中，多跟力筋穿束的難度比較大，為了保證多跟穿束施工能夠順利施工，技術(shù)人員可以采用單根連續(xù)穿束的方式，從而提高力筋穿束的質(zhì)量。此外，力筋穿束的過程中必須加強(qiáng)對纏繞問題的重視，合理規(guī)避纏繞過程中出現(xiàn)的問題，保證受力路徑更加明確，提供公路橋梁整體的穩(wěn)定性。

（八）定位預(yù)應(yīng)力筋

預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用過程中，首先需要確定好預(yù)應(yīng)力筋的放置位置，特別是應(yīng)精準(zhǔn)進(jìn)行豎向位置的確定，使用固定支架將預(yù)應(yīng)力筋固定好，防止其出現(xiàn)歪斜或者位移的現(xiàn)象。確定好預(yù)應(yīng)力筋的位置之后，應(yīng)安裝泌水管道，在管道安裝過程中可以使用波紋管，然后進(jìn)行鉆孔施工，孔徑應(yīng)控制在 2cm 以下，泌水管道的外側(cè)使用塑料板進(jìn)行包裹，然后利用螺絲進(jìn)行固定，防止出現(xiàn)接頭位置開裂的現(xiàn)象，保證混凝土結(jié)構(gòu)和波紋管的緊密性。在灌漿過程中，為了有效防止接頭溢出的現(xiàn)象，還可以使用密封膠貼將接頭的位置進(jìn)行緊密處理。在塑料板上連接圓管，其直徑應(yīng)控制在25mm以下，長度控制在 50cm 以下，提高泌水管道的質(zhì)量。進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行定位時，應(yīng)根據(jù)施工的具體要求設(shè)置好錨墊板，將波紋管和錨墊板進(jìn)行緊密的連接，固定好柱筋，保證構(gòu)件和錨具的緊密連接。為了切實(shí)提高預(yù)應(yīng)力筋的拉張性能，還可以將預(yù)應(yīng)力筋的一側(cè)和錨墊板進(jìn)行連接，另一側(cè)設(shè)置張拉墊板縫隙的位置，使用泡沫進(jìn)行填充，這樣也能夠保證預(yù)應(yīng)力筋的穩(wěn)定性。

（九）混凝土澆筑

正式開始混凝土澆筑之前，施工企業(yè)需要根據(jù)設(shè)計的要求，對預(yù)應(yīng)力筋的位置進(jìn)行仔細(xì)的檢查，防止后續(xù)出現(xiàn)返工的問題，影響橋梁工程的順利進(jìn)行。在澆筑過程中，需要保證混凝土振搗的緊密性，將結(jié)構(gòu)中的氣泡徹底排除，控制好振搗的時間，防止出現(xiàn)過振的現(xiàn)象致使混凝土離析。此外，在振搗過程中，應(yīng)保證波紋管和針導(dǎo)棒之間的距離超過 20cm，防止振搗棒對波紋管產(chǎn)生影響，完成澆筑以后，還需要進(jìn)行有效的養(yǎng)護(hù)。

（十）選擇合理張拉施工

張力施工的過程中，技術(shù)人員需要結(jié)合公路橋梁施工的實(shí)際情況合理選擇張拉施工的方式。第一、預(yù)緊張拉和高應(yīng)力張拉。高應(yīng)力張拉施工的過程中必須加強(qiáng)對施工細(xì)節(jié)的控制，并做好施工工序的調(diào)整。技術(shù)人員需要做好牽引工作的合理開展，牽引過程中，技術(shù)人員應(yīng)該控制施工的角度，并合理的對兩側(cè)進(jìn)行加工，提高鋼絞線的整體穩(wěn)定性。第二、提高鋼絞線質(zhì)量，做好鋼絞線的纏繞和位移問題。第三、施工的過程中，技術(shù)人員需要全面提供施工細(xì)節(jié)的控制，保證公路橋梁的施工質(zhì)量符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范。

四、預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用問題的解決策略

（一）優(yōu)化施工工藝

公路橋梁施工的過程中施工企業(yè)應(yīng)該結(jié)合工程設(shè)計方案的要求，實(shí)現(xiàn)施工工藝的優(yōu)化?；炷翝仓┕さ馁|(zhì)量與公路橋梁的整體質(zhì)量有很大的關(guān)系，施工單位必須加強(qiáng)對混凝土澆筑施工的控制，保證混凝土混合的原材料質(zhì)量符合要求，施工人員可以結(jié)合實(shí)際情況選擇使用早強(qiáng)劑等，從而保證混凝土整體的質(zhì)量符合要求?；炷翝仓仨毎殡S振搗和壓實(shí)，從而提高混凝土的密實(shí)性。此外，混凝土澆筑完成后必須做好混凝土的養(yǎng)護(hù)，避免出現(xiàn)混凝土表面出現(xiàn)開裂的問題。

（二）提高施工人員的技術(shù)水平

公路橋梁預(yù)應(yīng)力技術(shù)使用的過程中，施工人員的專業(yè)技術(shù)水平與綜合素質(zhì)有很大的關(guān)系。因此，施工單位必須提高施工人員的技術(shù)水平，保證施工人員都能夠掌握扎實(shí)的預(yù)應(yīng)力技術(shù)使用知識，并將理論知識實(shí)踐到實(shí)際的施工中。采取科學(xué)合理的方式，不斷提高施工的規(guī)范性，保證預(yù)應(yīng)力張拉質(zhì)量符合實(shí)際。此外，嚴(yán)格控制張拉力的數(shù)值，最大限度減小實(shí)際張拉力與設(shè)計值的誤差。

（三）合理安裝鋼筋管道

公路橋梁施工的過程中會涉及很多鋼筋管道的安裝，施工單位必須綜合選擇專業(yè)技術(shù)水平較高的工作人員實(shí)現(xiàn)對鋼筋管道高質(zhì)量的安裝。施工人員需要認(rèn)真審核施工設(shè)計方案，并科學(xué)合理的選擇鋼筋管道的施工技術(shù)，保證鋼筋管道的施工滿足后期使用的需要。此外，做好鋼筋管道內(nèi)部疏通，避免出現(xiàn)管道堵塞的問題。

（四）加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用控制

公路橋梁施工的過程中，施工人員可以結(jié)合實(shí)際情況做好預(yù)應(yīng)力技術(shù)使用的控制工作，保證施工質(zhì)量符合要求。第一、做好錨固連接的選擇，保證公路橋梁整體的穩(wěn)定性有所保障。第二、嚴(yán)格控制公路橋梁結(jié)構(gòu)的張力，提高公路橋梁的整體施工水平。做好施工人員施工的指導(dǎo)工作，降低施工中存在的問題。第三、預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)較多，施工期間還需嚴(yán)格控制用水量。固結(jié)的水泥不具有使用價值，不可通過加水的方式處理。生產(chǎn)混合料時應(yīng)嚴(yán)格控制各類原材料的用量，按照規(guī)范的配比使用材料，并充分?jǐn)嚢?，生產(chǎn)高性能的混合料。

結(jié)語

公路橋梁是各個城市之間連接的紐帶，利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠有效提高橋梁建設(shè)的質(zhì)量和施工效果，因此，相關(guān)工作人員需要加大對應(yīng)用力施工技術(shù)的研究力度。在具體的建設(shè)過程中，嚴(yán)格按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行操作，切實(shí)提高預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用效果，保證橋梁建設(shè)的總體質(zhì)量，提高該技術(shù)的應(yīng)用水平，為公路橋梁質(zhì)量的提升打下基礎(chǔ)。