高速公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用

王志強

山西路橋第二工程有限公司 山西臨汾 041000

通常情況下，高速公路橋梁工程修建設(shè)時涉及到的施工內(nèi)容比較多，工序之間的銜接比較緊密，使得高速公路橋梁工程的施工難度進一步增加。同時，影響高速公路橋梁工程施工的因素有很多，如果沒有做好影響因素的分析就會導(dǎo)致施工質(zhì)量受到嚴(yán)重的影響。而現(xiàn)階段，施工人員將預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用于高速公路，通過分析發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣，但是應(yīng)用過程中還有很多問題無法解決，這就需要施工單位加強對該問題的重視，采取科學(xué)合理的方式提高高速公路橋梁的整體質(zhì)量[1]。

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)中

高速公路橋梁建設(shè)的過程中，混凝土結(jié)構(gòu)使用的比較多，將預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用到混凝土結(jié)構(gòu)中，能夠充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力處理技術(shù)的應(yīng)用作用。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的使用能夠改善當(dāng)前高速公訴橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免高速公路橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形的情況。針對混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常出現(xiàn)的變形以及裂縫等現(xiàn)象，通過預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以對其進行優(yōu)化處理。施工人員必須提高對預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)使用的重視，按照具體使用流程，做好高速公路橋梁結(jié)構(gòu)性能的提升，減少出現(xiàn)裂縫或者變形的可能性，合理控制鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

1.2 應(yīng)用于受彎構(gòu)件中

高速公路橋梁的使用壽命影響因素有很多，其施工質(zhì)量直接關(guān)系到主體的受彎情況。因此，必須對高速公路橋梁的受彎結(jié)構(gòu)進行全面的設(shè)計，加大對預(yù)應(yīng)力材料選擇的重視程度，確保所有的預(yù)應(yīng)力施工材料達到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)高速公路橋梁受彎結(jié)構(gòu)的施工和應(yīng)用提供可靠的保障。高速公路橋梁實際修建時，施工人員可以將新型碳纖維構(gòu)件應(yīng)用到受彎結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，從而有效提高受彎結(jié)構(gòu)的輕度，提高受彎結(jié)構(gòu)的使用性能，這也在一定程度上提高了高速公路橋梁的承載能力，降低安全事故發(fā)生的該路。

1.3 應(yīng)用于公路橋梁加固中

將預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用到高速公路橋梁的加固中，可以實現(xiàn)對高速公路橋梁的改良目標(biāo)。預(yù)應(yīng)力加固方式應(yīng)用的范圍有很多，其中結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)的實際情況必須提高預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用水平。預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)在使用時需要施工人員結(jié)構(gòu)橋梁的實際結(jié)構(gòu)對橋梁構(gòu)件自身內(nèi)部的受壓受變力情況進行分析，然后分析橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力，提高高速公路橋梁使用的安全性。過去高速公路橋梁施工時使用預(yù)應(yīng)力下?lián)问嚼瓧U加固法。隨著人們不斷地研究與開發(fā)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用優(yōu)勢越來越明顯，尤其是在提高橋梁主體框架結(jié)構(gòu)以及路面層穩(wěn)定性方面。高速公路橋梁體外預(yù)應(yīng)力補強加固措施中常用的有體外錨噴預(yù)應(yīng)力不強加固、增大體外截面加固補強以及增大體外配筋加固補強等。例如，我國某公路建設(shè)的過程中在處理T梁鋼束時施工人員選擇使用了體外錨噴鋼筋混凝土的體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)，使得橋梁鋼束與梁體外層的粘結(jié)性更好[2]。

2 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)工藝

2.1 施工前準(zhǔn)備工作

過于使用預(yù)應(yīng)力時多使用的是冷拉鋼筋，比而現(xiàn)階段為了節(jié)約施工成本，并且提高施工的實用性，往往選擇使用性能更加優(yōu)越的鋼絞線。通過計算發(fā)現(xiàn)，行相比于傳統(tǒng)的冷拉鋼筋技術(shù)，使用鋼絞線能夠節(jié)約大約三分之一的成本。同時，現(xiàn)代鋼絞線的種類有很多，施工人員可以根據(jù)高速公路橋梁實際結(jié)構(gòu)的特點，合理選擇合適型號的鋼絞線?？紤]機械錨固和模組錨固，然后科學(xué)規(guī)范的選擇錨具，嚴(yán)格分析不同類型錨具的使用性能，切實提高錨具使用的質(zhì)量。

2.2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工工藝流程

2.2.1 鋼絞線下料與穿束

預(yù)應(yīng)力技術(shù)使用時鋼絞線下料和穿束是一項重要的施工內(nèi)容，施工時施工人員需要加強對灌漿處理鋼管和錨墊板的處理，一旦發(fā)現(xiàn)粘結(jié)段，施工人員需要對鋼絞線的表面進行檢查，避免其表面附著油脂等，提高鋼絞線表面的清潔程度。鋼絞線下垂的過程中施工人員需要考慮鋼絞線的張拉伸長的具體性能，為了提高兩端粘結(jié)的總體質(zhì)量，必須采取必要的措施對張拉兩段的伸長部分進行合理的處理。然而，在實際施工的過程中很多施工人員并沒有認(rèn)識到鋼絞線下料穿束控制的重要性，并且沒有根據(jù)高速公路橋梁結(jié)構(gòu)的實際情況對穿束的位置以及穿束的長度進行分析，導(dǎo)致鋼絞線的下穿質(zhì)量比較低。同時，有些施工人員的施工技術(shù)水平比較低，并且施工時會受到墩頂導(dǎo)向槽以及跨中轉(zhuǎn)向的影響，導(dǎo)致穿束的質(zhì)量大大降低，這就需要施工人員對具體情況進行分析。具體施工時可以選擇使用逐根穿索法，并且可以對所有的材料進行編號，避免操作時出現(xiàn)纏繞的問題。根據(jù)編號的大小，以此進行穿索。需要注意的穿索的過程中必須對12根鋼絞線的緊密程度進行調(diào)整，避免鋼絞線出現(xiàn)較大的滑動，可以選擇使用橡膠墊對鋼絞線進行約束。鋼絞線穿索完成后技術(shù)人員需要進一步檢查穿索的效果，避免鋼絞線出現(xiàn)纏繞的現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)必須及時解決[3]。

2.2.2 真空灌漿

高速公路施工的過程中如果使用的時候張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，經(jīng)過一段時間地使用高速公路在外界因素的影響下會出現(xiàn)被腐蝕的現(xiàn)象，預(yù)應(yīng)力鋼筋束的總體強度會大大降低，嚴(yán)重影響高速公路使用的安全性?；诖?，在高速公路施工時可以選擇使用真空灌注的方式。在預(yù)應(yīng)力鋼筋之間通過一定的壓力將漿液灌注其中，保證漿液填充得更加充分。真空灌注的方式能夠有效解決鋼筋束被腐蝕的現(xiàn)狀，一定程度上提高了混凝土結(jié)構(gòu)的整體性。當(dāng)預(yù)應(yīng)力比較大時，預(yù)應(yīng)力鋼筋被腐蝕的情況必須及時緩解，降低高速公路施工建設(shè)中出現(xiàn)問題的可能性，提高高速公路的抗腐蝕能力。

2.2.3 預(yù)應(yīng)力筋的拉伸

預(yù)應(yīng)力筋的拉伸施工時，施工人員可以根據(jù)實際施工情況對鋼絞線進行編號，并且為了避免鋼絞線不出現(xiàn)纏繞或者打結(jié)等問題，管理人員必須做好施工現(xiàn)場的監(jiān)督與管理。通過預(yù)筋張拉伸對鋼絞線的拉伸纏繞進行改善，并且控制張拉的力度，保證鋼絞線能夠被理順，嚴(yán)格控制張拉的效果，確保高速公路整體質(zhì)量達到相應(yīng)的水平。通常情況下鋼絞線的長度比較長，并且鋼絞線的下垂量比較大，要想保障鋼絞線不出現(xiàn)纏繞等情況，必須對鋼絞線兩端進行調(diào)整。施工完成后，施工人員需要對鋼絞線的施工情況進行分析，尤其是梁體結(jié)構(gòu)的幾何尺寸以及體積等，針對孔道的位置需要更加檢查，確保后續(xù)施工能夠順利進行。施工時使用的儀表以及機械設(shè)備的各項參數(shù)應(yīng)該在合理的范圍內(nèi)，從而提高預(yù)應(yīng)力筋拉的水平。

2.2.4 壓漿結(jié)構(gòu)

高速公路橋梁施工的過程中針對體外錨索固定的問題，施工人員可以選擇使用局部粘結(jié)的方式。結(jié)合高速公路橋梁施工的具體情況按照施工設(shè)計方案的要求對粘結(jié)路段的質(zhì)量進行全面的分析，確保施工質(zhì)量達到相關(guān)的要求。壓漿和錨固對施工人員的專業(yè)技術(shù)能力要求比較高。為了提高壓漿的質(zhì)量可以事先制作工程模型，通過模型解決壓漿方案中存在的不足之處。

2.2.5 混凝土結(jié)構(gòu)

預(yù)應(yīng)力混凝土的澆筑方式有很多，其中常用的有分層澆注和分層振搗。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的特點等，選擇合適的混凝土結(jié)構(gòu)施工方式。需要注意的是使用分層振搗時必須對振搗時間以及振搗速度進行調(diào)整，切實提高混凝土結(jié)構(gòu)的密實度。

2.3 注意施工安全

第一、預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用的過程中，施工人員必須加大對質(zhì)量管理的重視，做好施工現(xiàn)場的管理，避免與施工無關(guān)的人員隨意在施工現(xiàn)場走動。施工設(shè)備對施工質(zhì)量的影響比較大，因此，施工前施工人員必須做好施工設(shè)備的檢驗，針對有故障的設(shè)備，及時進行修理。施工危險性比較大的施工工序，施工人員應(yīng)該保持警惕，避免安全事故發(fā)生。

第二、預(yù)應(yīng)力拉伸前，施工人員需要對施工規(guī)范以及要求進行分析，尤其是檢測臺座和橫梁等的承載能力，確保張拉滿足要求。壓漿時，應(yīng)該重視對孔道的清理與檢測，通過調(diào)整安全閥，實現(xiàn)對壓力的調(diào)節(jié)。

第三、張拉后的安全防護工作的開展非常重要，施工人員必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定，設(shè)置圍欄以及擋板等，最大限度降低安全事故發(fā)生的概率。

3 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在高速公路橋梁中的應(yīng)用

3.1 工程簡介

上三高速K15+860頂板底、邊板厚度分別為29cm和27cm。由于施工工藝的限制，該公路風(fēng)化嚴(yán)重，且存在嚴(yán)重的超載現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)碳化深度達5cm，強度僅10MPa，且頂板出現(xiàn)大量裂縫。本項目箱涵加固及邊腹板碳化保護是加固維修的重點。

3.2 加強法

高速公路橋梁工程施工中使用預(yù)應(yīng)力粘結(jié)法實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)加固的目的。以錨固的方式將預(yù)應(yīng)力鋼筋固定在道路中心的箱涵頂板上，同時，選擇合適的張拉方式，保證預(yù)應(yīng)力鋼筋的總體質(zhì)量達到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完成后，可以根據(jù)實際情況使用氧化鋁聚糖樹脂對預(yù)應(yīng)力鋼筋進行固定[4]。

針對高速公路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的裂縫，施工人員可以選擇使用灌漿的方式進行處理。第一、全面清理裂縫的區(qū)域，尤其是灰漿以及沙礫等。第二、結(jié)合裂縫的情況配置合適濃度的漿料，然后按照一定的規(guī)范灌注到裂縫中。第三、針對管壁的區(qū)域可以選擇使用化學(xué)灌注的方式。第四、使用0.2MPa以上的氣壓對管道和裂縫進行吹掃，確保管道中沒有堵塞物質(zhì)。第五、灌漿完成后，將灌漿嘴拆除并修整表面，處理小于0.15mm的裂縫。

預(yù)應(yīng)力體系加固法的使用步驟：第一、及時處理缺損部位劣質(zhì)的混凝土，并且對于鋼筋表面的銹蝕部分進行全面的清除，為了避免鋼筋被腐蝕可以在鋼筋表面涂覆防腐劑等。第二、清潔粘結(jié)面。第三、做好鋼筋束的加固，保證預(yù)應(yīng)力鋼筋更穩(wěn)定地固定在相應(yīng)位置。第四、及時修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)的缺陷，提高混凝土結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性。

3.3 采用智能化管理方式

過去高速公路橋梁工程施工的過程中施工人員采用的是傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力技術(shù)，而且大部分施工內(nèi)容都是通過人工完成，這使得施工中出現(xiàn)的錯誤增加，并且張拉存在嚴(yán)重不規(guī)范的問題，使得高速公路橋梁的質(zhì)量不達標(biāo)。基于此，施工單位可以將信息技術(shù)融入到預(yù)應(yīng)力技術(shù)中，以智能張拉的方式提高張拉的質(zhì)量，同時，借助信息化方式能夠?qū)崿F(xiàn)對伸長量的校核。此外，通過遠程操控系統(tǒng)管理人員可以實現(xiàn)對設(shè)備的遠程操控，實時記錄相關(guān)工作數(shù)據(jù)，避免出現(xiàn)張拉作業(yè)隨意或者變異，確保張拉質(zhì)量和穩(wěn)定性和可靠性[5]。

3.4 選擇經(jīng)驗豐富的專業(yè)施工隊伍

預(yù)應(yīng)力技術(shù)涉及到的專業(yè)知識比較多，這就要求施工人員必須具有較高的專業(yè)素養(yǎng)，因此，施工單位必須不斷提高施工人員的專業(yè)技術(shù)能力，提高施工人員的招聘標(biāo)準(zhǔn)，并且落實到技術(shù)培訓(xùn)制度，保證施工人員能夠扎實掌握先進的施工技術(shù)，為高速公路橋梁工程施工質(zhì)量的提升提供保障。

3.5 加固效果

利用粘結(jié)預(yù)應(yīng)力體系加固高速公路箱涵，能用鍍鋅軟鋼絲將截面部分拉應(yīng)力分擔(dān)，使橋體縱向鋼筋荷載得到有效減少，有效提高箱涵的承載能力以及使用的安全性。粘貼預(yù)應(yīng)力體系的應(yīng)用，不僅提高了橋梁的安全性，而且延長了其使用壽命，并不會影響高速公路的社會形象。

4 結(jié)語

高速公路橋梁的建設(shè)力度隨著經(jīng)濟的發(fā)展在逐步加強，必須加大對高速公路橋梁建設(shè)的重視，并充分應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，切實提高高速公路橋梁的施工質(zhì)量。