公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)措施與質(zhì)量管控

王 坤

（云南云嶺路面工程有限公司，云南 昆明 650035）

預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用初始于建筑工程，建筑行業(yè)中的預(yù)應(yīng)力鋼筋主要為冷拉鋼筋，常見于吊車梁和混凝土建筑結(jié)構(gòu)。而隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用，其相應(yīng)的技術(shù)水平要求有所提升，雖然目前該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用已趨于成熟，但實(shí)際施工過程依舊存在一定問題，對工程質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。為此，本文主要通過分析公路橋梁施工中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)問題，并提出相應(yīng)的管控策略。

1 預(yù)應(yīng)力及其應(yīng)用價值概述

在施加預(yù)應(yīng)力時所加入的力即為預(yù)應(yīng)力，也就是在工程結(jié)構(gòu)受到外力作用前，對其需承受外力載重的受拉區(qū)域預(yù)先施加的壓力。而具備預(yù)應(yīng)力的工程結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁工程的運(yùn)用主體主要為混凝土工程。通過制備預(yù)應(yīng)力混凝土模塊來消除由外力形成的向下壓力，即利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)提高混凝土構(gòu)件的抗壓能力，從而使得受拉區(qū)的荷載強(qiáng)度提升。預(yù)應(yīng)力構(gòu)件在橋梁工程中通常具備較多的優(yōu)勢，包括有較好的抗?jié)B透性、較高的抗裂能力、較高的強(qiáng)度等級以及較好的抗疲勞能力，能有效減少施工材料的用量，較少結(jié)構(gòu)荷載，且不易開裂。預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的應(yīng)用能大幅度地降低工程造價，且在達(dá)到工程美觀需求的同時也能有效延長工程的使用年限。

2 公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用

2.1 混凝土路面施工應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路面混凝土施工中的應(yīng)用價值較高，通過預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用能有效提升配置鋼筋應(yīng)用的合理性以及路面施工的質(zhì)量水平，經(jīng)過鋼筋數(shù)量的科學(xué)配置來有效約束公路路面的混凝土結(jié)構(gòu)，有效防止路面因拉應(yīng)力過大而出現(xiàn)裂縫問題。在實(shí)際施工過程中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用之前應(yīng)落實(shí)相關(guān)的施工準(zhǔn)備措施，充分了解公路橋梁施工路面的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，包括約束力、溫度、濕度、摩擦以及交通荷載壓力等，防止出現(xiàn)溫度效應(yīng)和路面收縮裂縫。

2.2 鋼筋混凝土構(gòu)件施工應(yīng)用

混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題在公路橋梁施工中較為常見，是較為典型的施工質(zhì)量問題，尤其是在規(guī)模較大的公路橋梁工程中較為常見。鋼筋混凝土構(gòu)件施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用能有效提升其整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，有效解決施工裂縫問題。其應(yīng)用原理為在公路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)建之前，對主體結(jié)構(gòu)拉伸部位的混凝土施加壓力，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)張拉結(jié)束后，受拉部位的鋼筋在回縮時得出壓力值。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)受外力作用等同于作用于混凝土結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力，而作用于混凝土構(gòu)件時，能有效防止混凝土出現(xiàn)過度拉伸，繼而起到防止混凝土出現(xiàn)裂縫的作用。

2.3 承重構(gòu)件混凝土施工應(yīng)用

較大規(guī)模的公路橋梁施工通常需配置較多的承重構(gòu)件，一般情況下，假若是在制備混凝土?xí)r，具備合理的配置比例，則其相應(yīng)的混凝土強(qiáng)度和剛度都較高，經(jīng)使用后其所具備的承載壓力也較大，然而該承載壓力主要承受的荷載為橫向荷載，對縱向荷載的承受能力較差，為此橋梁施工時混凝土結(jié)構(gòu)容易發(fā)生變形或開裂，特別是當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)側(cè)面荷載較大時，荷載所產(chǎn)生的作用會延伸至混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部，當(dāng)該類荷載壓力大于混凝土結(jié)構(gòu)自身的強(qiáng)度與剛度時，則極易發(fā)生變形和開裂。而通過預(yù)應(yīng)力技術(shù)的靈活應(yīng)用，針對混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及表面采用科學(xué)的防護(hù)措施，如在混凝土表面覆蓋碳纖維等，能顯著提升混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，有效降低混凝土結(jié)構(gòu)在后期使用中出現(xiàn)變形或開裂問題。

2.4 鋼絞線施工應(yīng)用

鋼絞線施工是公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用最為重要的部分，鋼絞線的箱梁施工過程通常較為復(fù)雜，其施工過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）在預(yù)應(yīng)力施工張拉時，需制定嚴(yán)謹(jǐn)?shù)匿摻g線張拉程序，確保各個細(xì)節(jié)無誤，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問題。（2）預(yù)應(yīng)力張拉的順序通常需結(jié)合實(shí)際情況，一般為自上而下。（3）鋼絞線張拉施工過程中，受氣候條件的影響較大，尤其是經(jīng)長時間暴雨天氣后極易造成鋼絞線出現(xiàn)銹蝕，為此，在實(shí)際施工過程中應(yīng)注意氣候條件，做好相應(yīng)的防護(hù)措施。

2.5 混凝土空心板應(yīng)用

公路橋梁施工中，針對跨度為25～26 m 時，可選用預(yù)應(yīng)力混凝土空心板。經(jīng)相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，一旦預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的跨度值為30～35 m 時，其相應(yīng)的剛度會隨跨度增加而減小，為此在實(shí)際使用過程中，混凝土空心板的跨度通常控制在25 m 之內(nèi)。

3 公路橋梁工程中預(yù)應(yīng)力施工典型問題分析

3.1 波紋管堵塞

（1）施工人員在安裝波紋管時未按照相關(guān)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范開展相應(yīng)的施工，使得波紋管位置的安裝精準(zhǔn)度不足，繼而使得波紋管的松緊度以及彎曲度均受到一定的影響，在后期使用過程中極易出現(xiàn)堵塞問題。（2）波紋管經(jīng)安裝結(jié)束后，在正式投入使用之前并未根據(jù)相關(guān)規(guī)范對其進(jìn)行檢測和驗(yàn)收，致使波紋管出現(xiàn)因自身質(zhì)量問題造成堵塞。（3）在澆筑橋梁模塊的混凝土振搗過程中，因施工人員的操作不到位，使得波紋管部分位置破損，從而導(dǎo)致混凝土進(jìn)入到波紋管內(nèi)，致使出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。

3.2 預(yù)應(yīng)力長束一端張拉工藝問題

目前，一端張拉工藝在我國現(xiàn)澆橋梁工程中較為常見，其主要是利用03-0AAK 的力道將一束鋼絞線拉直。而我國現(xiàn)有的多數(shù)橋梁跨度預(yù)應(yīng)力箱梁有3～5 跨，且每跨寬度約30～50 m，當(dāng)跨越多道箱梁以及長度較長時，其形成的摩擦力必須經(jīng)相關(guān)試驗(yàn)才能最終確定。為此，有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范指出，針對跨度超過30 m 的預(yù)應(yīng)力橋梁，為確保橋梁具備足夠的承載力，有效防止開裂，以及確保其具備足夠的預(yù)應(yīng)力和抗彎矩架設(shè)，則橋梁開展的張拉工藝需包含兩端，且相互對應(yīng)。

3.3 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在張拉前出現(xiàn)裂縫

處于高負(fù)荷的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)通常存在一定的裂縫問題，且根據(jù)相關(guān)規(guī)定表明，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)允許出現(xiàn)裂縫，但其數(shù)量和規(guī)模需控制在一定范圍內(nèi)。經(jīng)大量工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在張拉前出現(xiàn)裂縫的主要原因來自結(jié)構(gòu)干燥收縮以及溫差效應(yīng)。為此，在實(shí)際工程中可根據(jù)以上兩點(diǎn)問題采取針對性的防治措施，以有效避免預(yù)應(yīng)力構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。裂縫通常主要分布于結(jié)構(gòu)表面位置，且裂縫寬度和深度都各不相同。梁板類結(jié)構(gòu)的裂縫則大都沿短方向產(chǎn)生，通常沿箍筋位置或構(gòu)建頂部延伸至構(gòu)件的側(cè)端。而溫差效應(yīng)造成的裂縫則無跡可尋，其產(chǎn)生的位置可包括構(gòu)件表面或構(gòu)件深處位等，甚至也可能會出現(xiàn)貫穿現(xiàn)象。

3.4 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉力控制問題

公路橋梁施工在使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)過程中，假若缺乏規(guī)范性，特別是在張拉力控制時未嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范施工，則會嚴(yán)重影響到公路橋梁的施工質(zhì)量。而造成該類現(xiàn)象的原因主要是在施工時并未選用具備專業(yè)技術(shù)能力的張拉人員，該類人員的施工勢必會存在施工不專心和錯誤操作的現(xiàn)象，致使張拉力控制高低值差異較大。在進(jìn)行多束張拉力計(jì)算時，則會因每束張拉力計(jì)量值的差異出現(xiàn)較大偏差，致使彈性模量取值缺乏準(zhǔn)確性，繼而使得張拉力失控。

4 公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力質(zhì)量管控策略

針對目前預(yù)應(yīng)力在公路橋梁施工中存在的問題，其質(zhì)量管控措施主要包括以下幾點(diǎn)：（1）預(yù)應(yīng)力在公路橋梁的施工應(yīng)用過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及相關(guān)建筑工程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范開展施工，同時還應(yīng)科學(xué)采用合適的工程結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件，從而落實(shí)對預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的全面分析和計(jì)算；（2）在工程施工過程中，應(yīng)確保預(yù)應(yīng)力鋼筋和波紋管安裝的準(zhǔn)確性和規(guī)范性，確保其安裝質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)需求。針對鋼筋和波紋管的選用，應(yīng)注重對其質(zhì)量的把控，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求對其進(jìn)行安裝，避免出現(xiàn)較大的位置偏差，全面提升鋼筋和波紋管安裝位置的精準(zhǔn)性；（3）在施工過程中，還應(yīng)注重對張拉力的控制，將其偏差值嚴(yán)格控制在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范值內(nèi)，同時相關(guān)技術(shù)指標(biāo)（如結(jié)構(gòu)伸長變化等）都應(yīng)滿足設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求；（4）在普通鋼筋施工過程中，其綁扎應(yīng)盡可能地做到輕拿輕放，以避免預(yù)應(yīng)力鋼筋外表受損，另外，在焊接鋼筋時，應(yīng)避免搭接線中出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力鋼筋，同時還應(yīng)落實(shí)施工現(xiàn)場周圍的防護(hù)措施；（5）落實(shí)對孔道接口部位、排氣孔管連接部位、孔道以及灌漿孔的檢查，避免出現(xiàn)破損現(xiàn)象。同時，還應(yīng)將外露的氣孔部位和灌漿孔采取相應(yīng)的封閉措施，避免出現(xiàn)混凝土或異物對波紋管造成堵塞現(xiàn)象；（6）針對混凝土流動性的提升，嚴(yán)禁采用直接加水的方式。另外，還需注意對泥漿水、水泥以及添加劑用量的掌控，避免出現(xiàn)材料過度浪費(fèi)的現(xiàn)象，同時還應(yīng)嚴(yán)格控制泥漿水、水泥以及添加劑的配比，避免出現(xiàn)質(zhì)量問題；（7）壓漿施工時應(yīng)嚴(yán)格按照從低到高的施工方向，且還需認(rèn)真觀察疏通管道和排氣孔的高處孔眼，在泥漿漫出后，需堵住排氣孔后再開展壓漿施工，直至泌水結(jié)束后，再對孔眼進(jìn)行堵塞；（8）假若經(jīng)一次壓漿施工后，其成效并不理想，則可開展二次壓漿，但二次壓漿的開展必須基于一次壓漿凝結(jié)之后。

5 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的注意要點(diǎn)

5.1 工程形狀與曲線

預(yù)應(yīng)力鋼筋作為公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)，在施工時，應(yīng)確保預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)埋的準(zhǔn)確性和牢固性，并落實(shí)對各個預(yù)埋控制點(diǎn)的定位。另外，在其他工程施工時，還應(yīng)盡可能地避免對鋼筋預(yù)埋位置造成影響或損壞。針對公路橋梁預(yù)應(yīng)力施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問題，施工技術(shù)人員須在第一時間進(jìn)行處理和控制，并給予有效的防治措施，全面保障工程的施工質(zhì)量以及安全性。此外，公路橋梁施工時還應(yīng)注重對鋼筋施工質(zhì)量的監(jiān)管，全面保障工程施工質(zhì)量。

5.2 施工用水量的控制

公路橋梁工程施工時，應(yīng)注重對施工用水量的控制。假若施工過程中受部分因素影響導(dǎo)致泥漿流動性偏低時，嚴(yán)禁采用直接加水的方式來提升泥漿的流動性。另外，在漿體拌制時，作業(yè)人員應(yīng)嚴(yán)格掌控真實(shí)所需的用水量、水泥量以及添加劑用量。在漿體拌制完成后，在進(jìn)入施工時，針對沒有用完的漿體，不可直接通過添加新拌料的方式來進(jìn)行施工。此外，公路橋梁施工時，嚴(yán)禁作業(yè)人員采用邊倒料邊進(jìn)料的作業(yè)方式，以避免對工程施工質(zhì)量造成不利影響。

5.3 施工質(zhì)量控制

公路橋梁預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來進(jìn)行，合理掌控預(yù)應(yīng)力拉伸長度，并且在開展預(yù)應(yīng)力混凝土澆筑過程中，應(yīng)合理計(jì)算出灌漿用量，避免出現(xiàn)管道內(nèi)漿體灌注量不足或超標(biāo)的現(xiàn)象。在實(shí)際施工過程中，還應(yīng)避免混凝土或異物進(jìn)入管孔內(nèi)，以防出現(xiàn)管道破損或堵塞問題。施工技術(shù)人員還應(yīng)落實(shí)對各個管控道口的封閉措施，且牢固性符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)需求。此外，在混凝澆筑和振搗施工過程中，也應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范開展施工，以振搗為例，在施工過程中應(yīng)確保振搗棒的垂直作業(yè)狀態(tài)，合理控制振搗棒的振搗速度，確保振搗無氣泡產(chǎn)生，全面保證工程施工質(zhì)量。

5.4 施工材料控制

公路橋梁工程施工過程中所涉及的施工材料，應(yīng)符合施工標(biāo)準(zhǔn)要求，并符合相應(yīng)的性能指標(biāo)以及質(zhì)量指標(biāo)，同時還應(yīng)結(jié)合施工成本需求。在實(shí)際工程中，公路橋梁工程的橋梁選材主要為預(yù)應(yīng)力鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼絞線和低松弛型鋼絞線等鋼材，其中低松弛型鋼絞線屬于新型材料，因其所特有的優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于橋梁工程中，且在路橋施工中的成效也較為顯著，得到了大力推廣。與預(yù)應(yīng)力鋼筋以及預(yù)應(yīng)力鋼絞線相比，其在具備較高質(zhì)量的同時在材料的用量上也具備一定的優(yōu)勢，且整體材質(zhì)較輕，施工操作也較為簡易，整體施工成本較低。為此，在公路橋梁的實(shí)際施工過程中，施工方應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況，選用合適的施工材料，以盡可能地保障施工質(zhì)量的同時也能降低施工成本。

6 結(jié)束語

公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用，對提升施工效率和施工質(zhì)量有著重要的意義。隨著預(yù)應(yīng)力在公路橋梁施工中重要性的提升，預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用得是否科學(xué)合理，直接關(guān)乎整體工程的施工質(zhì)量以及使用壽命。為此，在實(shí)際公路橋梁工程施工過程中應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范開展相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力施工，并提高對施工過程中預(yù)應(yīng)力存在的常見問題，對其及時予以調(diào)整和糾正，最大程度上保障工程質(zhì)量。