市政路橋工程中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)重點(diǎn)研究

摘要：路橋工程是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，路橋工程質(zhì)量直接關(guān)系到城市交通通行質(zhì)量和安全，為推動(dòng)城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展有著直觀重要的作用。近年來(lái)，隨著施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，路橋施工技術(shù)不斷創(chuàng)新，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的出現(xiàn)，為提升路橋工程質(zhì)量和穩(wěn)固性提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。借助預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)能夠進(jìn)一步加固路橋工程結(jié)構(gòu)，提升混凝土施工質(zhì)量。從預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)要點(diǎn)入手，穿插結(jié)合具體案例，以市政路橋工程為研究對(duì)象，對(duì)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)要點(diǎn)和重點(diǎn)做了深入研究。

關(guān)鍵詞：市政路橋;預(yù)應(yīng)力施工;技術(shù)重點(diǎn)

0" "引言

現(xiàn)代化城市的發(fā)展對(duì)于市政交通通行質(zhì)量提出了更高的要求，而隨著路橋工程的不斷發(fā)展，人們對(duì)于市政路橋施工技術(shù)的要求也越來(lái)越高。為了滿足城市通行和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，需要對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行不斷的創(chuàng)新和提升。與此同時(shí)，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)開(kāi)始逐漸顯現(xiàn)，借助預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，能夠進(jìn)一步的增強(qiáng)路橋鋼件結(jié)構(gòu)的抗壓強(qiáng)度，大幅度提升路橋工程結(jié)構(gòu)的承載力。

從大量的市政路橋工程應(yīng)用案例可以看出，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的介入，能夠有效的提升工程結(jié)構(gòu)的抗?jié)B能力和抗裂效果，確保路橋工程通行質(zhì)量和安全性。然而，隨著預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在凸顯技術(shù)優(yōu)越性的同時(shí)一些問(wèn)題也開(kāi)始顯現(xiàn)，原材料的把控、技術(shù)的應(yīng)用以及施工工程監(jiān)督都是需要重視的關(guān)鍵點(diǎn)，故此本文從預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)要點(diǎn)入手，對(duì)技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用做了重點(diǎn)探討。

1" "預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)概述

預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)是現(xiàn)階段公路橋梁使用最多的一項(xiàng)技術(shù)，其技術(shù)本質(zhì)就是借助預(yù)加的壓應(yīng)力將可能產(chǎn)生的拉應(yīng)力抵消，進(jìn)而起到有效避免建筑結(jié)構(gòu)開(kāi)裂的效果，有效提升混凝土建筑結(jié)構(gòu)的耐久性和穩(wěn)固性。

預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在路橋工程的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是路橋結(jié)構(gòu)加固和受彎結(jié)構(gòu)穩(wěn)固施工方面;二是路橋混凝土結(jié)構(gòu)施工。混凝土施工工藝主要有3種，分別是先張法、后張法和橫張法。而預(yù)應(yīng)力技術(shù)則是預(yù)應(yīng)力錨固方式和張拉體系的組合。錨固體系的應(yīng)用，需要根據(jù)不同的工程需求選擇不同的錨具。預(yù)應(yīng)力錨固體系直接關(guān)系到技術(shù)應(yīng)用的可行性，常見(jiàn)的錨固體系包括預(yù)應(yīng)力筋、錨點(diǎn)半、灌漿孔等多個(gè)構(gòu)成，如圖1所示。

市政路橋工程施工中借助預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，能夠有效提升鋼筋結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，并且可以大幅提升路橋工程結(jié)構(gòu)的抗拉性，進(jìn)一步降低相關(guān)構(gòu)件所占用的空間。在提升工程質(zhì)量的同時(shí)，大幅延長(zhǎng)路橋結(jié)構(gòu)使用壽命，降低裂縫問(wèn)題的產(chǎn)生，進(jìn)一步提升市政路橋工程結(jié)構(gòu)性能和安全質(zhì)量。

2" "市政路橋工程中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用

2.1" "支架、模板施工應(yīng)用

市政路橋工程施工的順利展開(kāi)，必須做好橋梁地基工程基礎(chǔ)。通常市政路橋施工都會(huì)遇到不平整的地勢(shì)情況，在這種特殊情況下，路橋工程施工尤其要注重提升橋梁的抗承載能力。施工中不僅要借助鉆孔灌注樁技術(shù)來(lái)提升橋梁的承載能力，還需要結(jié)合具體施工情況，配合混凝土橫梁澆筑施工，以進(jìn)一步提升橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和質(zhì)量。

搭設(shè)支架過(guò)程中要嚴(yán)格依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)狀況。在完成支架搭設(shè)之后，及時(shí)安裝竹膠箱梁模板，一般模板的厚度為18mm。模板安裝過(guò)程中必須確保安裝準(zhǔn)確。預(yù)應(yīng)力施工中，支架安裝施工最常用貝雷梁支架澆筑方案，具體操作流程如圖2所示。

2.2" "鋼筋預(yù)留管道施工

預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工中，要確保預(yù)留的孔道尺寸和位置準(zhǔn)確無(wú)誤，同時(shí)確保預(yù)留孔道順暢，以避免施工過(guò)程中出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象。且孔道頂端區(qū)域的預(yù)埋鋼墊板，必須和孔道中心線垂直。

鋼筋預(yù)留管道具體施工階段，必須嚴(yán)格依據(jù)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格把控位置偏差。為了避免預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)留管道出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，必須事先做好管道定位工作，避免預(yù)留管道出現(xiàn)彎曲等現(xiàn)象。在實(shí)際操作環(huán)節(jié)，施工作業(yè)人員要嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行，嚴(yán)格把控好抽芯時(shí)間點(diǎn)。

在實(shí)操施工環(huán)節(jié)，一旦出現(xiàn)預(yù)留管道堵塞問(wèn)題，要按照預(yù)應(yīng)力鋼筋坐標(biāo)曲線計(jì)算出堵塞的具體位置，及時(shí)開(kāi)展開(kāi)孔作業(yè)。開(kāi)孔施工一定要規(guī)避開(kāi)混凝土主筋位置。對(duì)于及時(shí)清理波紋管中殘留的水泥砂漿，避免預(yù)應(yīng)力鋼筋穿行受阻。在張拉作業(yè)施工完成后，要使用膨脹度高的混凝土材料及時(shí)填充孔洞。

通常預(yù)應(yīng)力孔道都是由波紋管構(gòu)成的，所以在波紋管選材時(shí)要結(jié)合鋼絞線，使兩者形成有機(jī)結(jié)合的整體。但在這一階段施工中，波紋管容易受到外力損壞，所以必須加強(qiáng)對(duì)波紋管的保護(hù)，尤其要避免因施工操作不當(dāng)引起波紋管破裂等問(wèn)題。

2.3" "預(yù)應(yīng)力鋼絞線安裝施工

要嚴(yán)格依據(jù)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》（GB/T5224-2003）的相關(guān)要求，并根據(jù)工程特點(diǎn)選擇合適的鋼絞線結(jié)構(gòu)。要嚴(yán)格依據(jù)工程特點(diǎn)選擇不同的安裝流程和構(gòu)件。本文借助具體的工程案例來(lái)深入探討。

某城市市政橋梁設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為跨度30m的預(yù)應(yīng)力混凝土等高度連續(xù)箱體結(jié)構(gòu)，箱梁結(jié)構(gòu)為左右幅分離式結(jié)構(gòu)。該工程選用雙向箱梁混凝土結(jié)構(gòu)?；炷两Y(jié)構(gòu)主梁設(shè)置縱向預(yù)應(yīng)力束，橋梁面板內(nèi)設(shè)置橫向預(yù)應(yīng)力束。箱梁的預(yù)應(yīng)力鋼束采用的都是單端張拉施工，頂板位置和腹板位置采用的是縱向預(yù)應(yīng)力鋼束，且均在施工縫中張拉施工，借助連接器進(jìn)行連接固定。工程其他參數(shù)如表1所示。

安裝預(yù)應(yīng)力管道及錨墊板：結(jié)合該工程特點(diǎn)選用D90塑料波紋管作為預(yù)應(yīng)力管道，在所有鋼筋骨架全部安裝完成之后方可安裝塑料波紋管。在此過(guò)程中，要嚴(yán)格確保波紋管位置準(zhǔn)確。管道安裝和錨墊板安裝嚴(yán)格按照施工工藝要求進(jìn)行。

鋼絞線下料施工：其包含三個(gè)環(huán)節(jié)，首先是鋼絞線下料，其次是支墊架空，最后是鋼絞線穿束。結(jié)合工程特點(diǎn)，將該工程前期已經(jīng)澆筑完成的箱梁頂面，作為鋼絞線的下料操作場(chǎng)地，支墊架空環(huán)節(jié)使用木方材料，同時(shí)使用砂輪鋸逐個(gè)進(jìn)行切割下料。

P錨擠壓施工：該工程案例使用的是單端張拉法施工技術(shù)，根據(jù)工程特點(diǎn)，預(yù)應(yīng)力筋錨固端使用P錨擠壓固定施工。為了確保擠壓施工的整體效果，所有原材料在進(jìn)場(chǎng)之前都要使用游標(biāo)卡尺，對(duì)擠壓簧和擠壓頭進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，所有材料達(dá)標(biāo)之后方可進(jìn)行P錨擠壓施工。

固定錨固端：施工人員依據(jù)工程施工圖紙要求，在完成P錨施工之后，確定固定錨固端錨板的位置，之后對(duì)諸根鋼絞線進(jìn)行牽引施工，確保P錨和錨板緊密貼合。

安裝錨環(huán)：路橋混凝土結(jié)構(gòu)澆筑完成之后要定期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，確保結(jié)構(gòu)質(zhì)量之后要及時(shí)安裝錨環(huán)。錨環(huán)安裝包括兩個(gè)環(huán)節(jié)，分別是縱向束錨具安裝和橫向束錨具安裝。

預(yù)應(yīng)力張拉及封錨施工：在完成千斤頂安裝及混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)標(biāo)之后，開(kāi)始進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉施工。在得到工程監(jiān)理部門施工許可后方可進(jìn)行張拉施工。在完成縱向和橫向束張拉施工之后，要及時(shí)進(jìn)行橫向束端頭位置封錨作業(yè)。

2.4" "橋梁加固施工應(yīng)用

橋梁加固是所有市政路橋工程必不可少的環(huán)節(jié)，通過(guò)橋梁加固能夠進(jìn)一步提升橋梁的通行質(zhì)量、使用壽命和安全性能，進(jìn)一步提高橋梁的承載通過(guò)能力。市政路橋工程中，借助預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠進(jìn)一步加強(qiáng)橋梁構(gòu)件強(qiáng)度，優(yōu)化橋梁整體結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力技術(shù)橋梁加固就是通過(guò)改變橋梁的受力系數(shù)，來(lái)起到加固結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性的效果。本文以具體的工程案例來(lái)探討。

某城市市政主體高速路橋工程橋梁施工部分總長(zhǎng)為2878.89m，該段橋梁工程的主體結(jié)構(gòu)選用的三段式的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)整體為30m+37m+30m。該段橋梁是該市市政高速公路的重要組成部分，為了進(jìn)一步確保工程質(zhì)量和通行安全性，該工程選用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)。

該工程在確定了三段式預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，橋梁工程的下體結(jié)構(gòu)選用獨(dú)柱圓端形懸臂蓋梁結(jié)構(gòu)形式，工程已經(jīng)完工。但在2018年底，進(jìn)行橋梁整體結(jié)構(gòu)檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)一些結(jié)構(gòu)問(wèn)題，一些重要構(gòu)件出現(xiàn)了明顯的裂縫和滲漏情況，甚至一些位置的混凝土結(jié)構(gòu)還出現(xiàn)破損現(xiàn)象?？紤]到橋梁的通行安全以及橋梁結(jié)構(gòu)變化的現(xiàn)狀，決定使用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理。

該工程預(yù)應(yīng)力加固施工工程中，張拉理論的伸長(zhǎng)量嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范進(jìn)行，該工程加固采用預(yù)應(yīng)力平均張拉法，伸長(zhǎng)量計(jì)算按照公式（1）進(jìn)行。式中：L為預(yù)應(yīng)力筋的長(zhǎng)度，單位為mm;F_p為平均張拉力，單位為N;A_p為預(yù)應(yīng)力筋的截面積，單位為mm²;E_S為預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量，單位為N/mm²。

△L=F_p×L/A_p×E_S （1）

預(yù)應(yīng)力加固和預(yù)應(yīng)力筋的安裝，要嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行。同時(shí)在張拉施工過(guò)程中，對(duì)于張拉設(shè)計(jì)有明確的要求，不同的張拉設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)不同的張拉設(shè)計(jì)力。要嚴(yán)格依據(jù)張拉力的設(shè)計(jì)參數(shù)，選擇對(duì)應(yīng)的張拉設(shè)計(jì)力，以有效提升填充的密實(shí)度。在此階段還需要結(jié)合灌漿孔和排氣孔的施工設(shè)計(jì)原理，進(jìn)一步優(yōu)化混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，提升橋梁加固工程施工質(zhì)量。

3nbsp; "預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)問(wèn)題及處理

3.1" "波紋管堵塞問(wèn)題的處理

在混凝土砂漿灌注施工過(guò)程中，砂漿進(jìn)入波紋管（大多數(shù)波紋管為塑料材質(zhì)）很容易凝結(jié)在管壁內(nèi)，影響后續(xù)的張拉作業(yè)。如果波紋管內(nèi)部的硬化砂漿較少，則預(yù)應(yīng)力筋能夠自由活動(dòng)。但是在后續(xù)的張拉作業(yè)過(guò)程中，波紋管壁和預(yù)應(yīng)力筋之間的摩擦?xí)哟螅瑒?shì)必會(huì)損壞預(yù)應(yīng)力筋的防腐層。

為了能夠有效避免波紋管內(nèi)水泥砂漿和預(yù)應(yīng)力筋出現(xiàn)較大摩擦，在施工過(guò)程中要從構(gòu)件兩側(cè)開(kāi)展預(yù)應(yīng)力筋張拉作業(yè)。通過(guò)反復(fù)的操作千斤頂，能夠讓預(yù)應(yīng)力筋主動(dòng)恢復(fù)張拉運(yùn)動(dòng)。

如果施工過(guò)程中，出現(xiàn)波紋管內(nèi)部被水泥砂漿完全堵塞的情況，則波紋管內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋必然無(wú)法自由運(yùn)動(dòng)，預(yù)應(yīng)力筋張拉作業(yè)也無(wú)法正常進(jìn)行。在這種情況下，要及時(shí)找出波紋管堵塞的具體區(qū)域，并將此區(qū)域鑿開(kāi)，將堵塞區(qū)域的水泥砂漿取出清理干凈，然后將預(yù)應(yīng)力筋放置到波紋管內(nèi)。

3.2" "預(yù)應(yīng)力筋位置不準(zhǔn)確問(wèn)題的處理

路橋預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力位置不準(zhǔn)確問(wèn)題，嚴(yán)重影響預(yù)應(yīng)力的最終效果。如果出現(xiàn)位置不準(zhǔn)確現(xiàn)象，不僅會(huì)影響預(yù)應(yīng)力效果，還會(huì)增加結(jié)構(gòu)的荷載。所以在預(yù)應(yīng)力鋼筋設(shè)置完成后，要及時(shí)對(duì)位置進(jìn)行復(fù)測(cè)。如果工程采用后拉預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，則在混凝土澆筑之前，要嚴(yán)格按照施工圖紙要求，對(duì)波紋管預(yù)埋件位置進(jìn)行反復(fù)檢查，確保位置準(zhǔn)確。

4" "結(jié)論

綜上所述，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)是現(xiàn)階段路橋工程施工中最常見(jiàn)的一種加固施工技術(shù)。借助預(yù)應(yīng)力技術(shù)，能夠進(jìn)一步提升混凝土結(jié)構(gòu)性能，有效提升市政路橋工程的承載力、通過(guò)能力和安全性。該技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，要嚴(yán)格依據(jù)施工設(shè)計(jì)要求，全面考慮施工方案的可行性，以便進(jìn)一步提升路橋工程使用壽命。

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