公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用探究

徐福杰

（承德市交通運輸局，河北 承德 067000）

1 引言

在公路橋梁的施工過程中，為了保證工程質(zhì)量，需要應(yīng)用各種技術(shù)，施工過程較為煩瑣，需要進行很多工作，如底模制作、鋼筋加工、安裝等。將預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用到公路橋梁施工中，可提高公路橋梁的承載能力，提升公路橋梁的質(zhì)量。然而，在預(yù)應(yīng)力技術(shù)的實際應(yīng)用中，一旦出現(xiàn)技術(shù)問題，會影響工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量，留下安全隱患，因此，應(yīng)加強對預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用探究。

2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的含義與作用

在各種建筑的實際施工過程中，通過在混凝土工程中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，可使混凝土構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，從而減小或抵消外界條件對混凝土的拉力影響[1]。傳統(tǒng)建筑過程中，混凝土的抗壓能力一般較高，但抗拉能力不足，一旦施工中出現(xiàn)技術(shù)問題，會出現(xiàn)建筑開裂現(xiàn)象，嚴(yán)重影響建筑施工，工程質(zhì)量無法保障。因此，建筑施工應(yīng)通過預(yù)應(yīng)力技術(shù)增強混凝土的抗拉強度，提高混凝土的抗?jié)B性能、抗疲勞能力與抗裂能力，還可減少混凝土、鋼材等材料的應(yīng)用，延長工程壽命。

將預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用在公路橋梁施工中，主要有提升建筑承載力，延長橋面使用壽命及優(yōu)化橋梁結(jié)構(gòu)、節(jié)省建筑材料3種作用[2]。

1）提升建筑承載力。承重構(gòu)件是公路橋梁的施工基礎(chǔ)，只有建設(shè)高質(zhì)量的承重構(gòu)件，才可承載更大壓力，滿足公路橋梁的負(fù)載量，為路面施工打好基礎(chǔ)。因此，在公路橋梁施工過程中，對承重構(gòu)件的要求極高，若采用碳纖維貼片的技術(shù)方式對承重構(gòu)件進行處理，難以滿足現(xiàn)代施工的需要。因此，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)對承重構(gòu)件進行處理，可減少承重構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生的拉力，同時受拉部分可產(chǎn)生一定壓力，防止拉力過重，有效提高結(jié)構(gòu)質(zhì)量，提升承重構(gòu)件的整體承重能力，對公路橋梁的施工起到關(guān)鍵作用。

2）延長橋面使用壽命。公路橋梁的施工質(zhì)量是公路橋梁安全運行的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)公路橋梁的施工中，橋面的施工往往為預(yù)先構(gòu)筑，再經(jīng)過吊裝拼接而成。而在對橋面施工中，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)可有效改善橋面剛度與強度，提高橋面的承載力與抗形變能力，延長橋面使用壽命，增加公路橋梁的安全性。

3）優(yōu)化橋梁結(jié)構(gòu)，節(jié)省建筑材料。預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以增強橋梁強度，因此，可以對路橋整體結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，使公路橋梁更具美觀性與實用性。預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以增強市政路橋結(jié)構(gòu)的緊密性，在施工過程中，減少了對鋼筋等原材料的使用，節(jié)省了建筑材料，降低了建筑成本，同時在建筑過程中，混凝土的使用也會相應(yīng)減少，由此節(jié)省下來的澆筑時間可以加快工程施工進度，縮短施工周期，便于控制公路橋梁的整體建設(shè)。

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

3.1 受彎部件中的應(yīng)用

公路橋梁施工中，混凝土是重要的建設(shè)材料。但混凝土的抗拉、抗彎性能較差，通過應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，可很好地解決混凝土抗彎性能差的問題。預(yù)應(yīng)力技術(shù)可提高混凝土的抗彎性與抗拉性，保證建筑質(zhì)量，減少了后期養(yǎng)護與維修。

3.2 碳纖維片中的應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟、技術(shù)的不斷發(fā)展，公路的建設(shè)規(guī)模逐漸增大，公路橋梁的建設(shè)也在逐漸增多。為了保證橋梁的安全性，我國對公路橋梁的抗彎能力要求越來越高。然而，傳統(tǒng)的公路橋梁施工中，難以保證公路橋梁的抗彎能力，因此，需要應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)來保證公路橋梁的抗彎能力達標(biāo)。碳纖維片是公路橋梁施工中的一種優(yōu)質(zhì)材料，可以對公路橋梁施工中的薄弱位置進行加固處理。應(yīng)用預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固技術(shù)，可基于碳纖維板的特點提高結(jié)構(gòu)的屈服荷載與極限承載力，具有抗沖擊性良好、耐腐蝕性強的特點。在施工過程中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力碳纖維板，可簡化施工工藝，節(jié)約成本，可滿足公路橋梁進行長距離施工的要求，無須傳統(tǒng)施工的搭接形式，進一步保證了施工的工期與橋梁質(zhì)量。

3.3 混凝土路面中的應(yīng)用

公路橋梁使用過程中，常規(guī)損耗如長時間的車輛碾壓，冰雪、雨等惡劣環(huán)境的侵蝕等，會影響路面混凝土結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)路面變形、裂縫等[3]。為減少這些常規(guī)性損耗，避免橋梁公路在使用中出現(xiàn)質(zhì)量問題，需要在公路橋梁的施工過程中根據(jù)現(xiàn)場情況應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)增強混凝土的抗壓性。如在混凝土施工過程中，應(yīng)用縱向預(yù)應(yīng)力施工方式，可防止混凝土路面出現(xiàn)裂縫，應(yīng)用橫向預(yù)應(yīng)力技術(shù)可避免混凝土路面出現(xiàn)縱向裂縫。在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)時，施工人員要控制好混凝土的配合比，保證施工質(zhì)量。

4 提高預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工質(zhì)量的策略

4.1 預(yù)應(yīng)力筋的定位

布設(shè)預(yù)應(yīng)力筋時，結(jié)合項目實際情況與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，保證預(yù)應(yīng)力筋的準(zhǔn)確性，以此保證平面的良好順直性。（1）在張拉端布置預(yù)應(yīng)力筋時，控制其位置，使預(yù)應(yīng)力筋與錨板垂直，布置好承壓裝置，避免在混凝土澆筑作業(yè)中預(yù)應(yīng)力筋出現(xiàn)位移現(xiàn)象[4]。（2）在與非預(yù)應(yīng)力的相關(guān)性進行核對時，明確坐標(biāo)位置，以曲線預(yù)應(yīng)力筋位置為坐標(biāo)依據(jù)，在預(yù)應(yīng)力筋與非預(yù)應(yīng)力筋實際布設(shè)過程中，一旦相互沖突，應(yīng)保證預(yù)應(yīng)力筋按照初始設(shè)計布設(shè)，根據(jù)現(xiàn)場施工對鋼筋位置進行調(diào)整。（3）準(zhǔn)備實施捆扎工作。綁扎前在墊層上標(biāo)注鋼筋、梁的具體位置，依次進行捆扎。（4）保證預(yù)應(yīng)力筋與波紋管安裝質(zhì)量，進而保證預(yù)應(yīng)力技術(shù)質(zhì)量，需在施工過程中進行嚴(yán)格控制，保證波紋管灌注后不會出現(xiàn)形變、堵塞等問題[5]。

4.2 控制灌漿作業(yè)質(zhì)量

高應(yīng)力條件下，為防止應(yīng)力筋出現(xiàn)腐蝕等現(xiàn)象，需提升預(yù)應(yīng)力壓漿施工質(zhì)量，一般在錨固后2 d 內(nèi)完成，漿液拌制壓入孔道時間≤40 min[6]。橫向或曲線孔道應(yīng)將壓漿壓力控制在0.5～0.7 MPa，當(dāng)孔道長度超過80 m，最大壓力應(yīng)≤1 MPa，豎向孔道壓漿壓力控制在0.3～0.4 MPa。壓漿時，計算壓漿飽和度，實際數(shù)值應(yīng)≥100%，若＜100%，需檢查原因，優(yōu)化工藝，進行補漿。壓漿飽滿度計算公式為：

式中，S 為壓漿飽和度，%；V1為灌入每個孔道內(nèi)漿液實際總量，mL；V2為排出孔道內(nèi)漿液總量，mL；Vk為孔道體積總量，mL。

4.3 波紋管漏漿堵管防治措施

波紋管應(yīng)具備一定的剛度與強度，當(dāng)管材外觀出現(xiàn)損傷，應(yīng)及時更換，選擇與其匹配的管道進行連接，做好連接部位的處理工作，滿足其緊密要求[7]。橋梁混凝土初期凝固前，應(yīng)采用相應(yīng)處理設(shè)備進行質(zhì)量檢查，若使用預(yù)制預(yù)應(yīng)力管道，施工過程中應(yīng)拉動內(nèi)部鋼絲束，待混凝土正式澆筑完成，實施通孔檢查，對異常情況進行處理。在進行疏通過程中，一旦出現(xiàn)特殊情況無法進行，需明確堵孔位置，開鑿疏通，所有預(yù)應(yīng)力管道在每個定點增設(shè)相應(yīng)排氣孔，排氣管、水落管等管道應(yīng)用內(nèi)徑20 mm 的標(biāo)準(zhǔn)管，長度從管道引出結(jié)構(gòu)外，后張法預(yù)應(yīng)力管道安全允許出現(xiàn)偏差，允許偏差值見表1。

表1 后張法預(yù)應(yīng)力管道安全允許出現(xiàn)偏差值

4.4 施工過程質(zhì)量控制

施工過程中的質(zhì)量控制是提升預(yù)應(yīng)力技術(shù)的關(guān)鍵，可以通過以下幾點進行控制：（1）預(yù)埋階段加強曲線形狀的質(zhì)量控制，重視各控制點的標(biāo)高控制，加強工序檢查，保證曲線形狀、標(biāo)高控制點的質(zhì)量；（2）張拉與灌漿過程中，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)流程進行施工，保證張拉應(yīng)力、伸長值符合標(biāo)準(zhǔn)要求，灌漿計量準(zhǔn)確，進而加強施工效果；（3）注意細(xì)節(jié)控制，保證預(yù)應(yīng)力孔道接口處、排氣孔管連接處、外露灌漿孔等位置的密封性，防止出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，避免異物將孔道堵塞；（4）保證混凝土澆筑效果，用振搗棒進行振搗時，注意力度適中，不可觸動預(yù)應(yīng)力孔道與錨具，不可出現(xiàn)漏振、過振現(xiàn)象，保證混凝土的施工效果；（5）澆筑混凝土后，檢查孔道，清除雜物，保持孔道暢通。

4.5 提高施工人員素質(zhì)

在工程竣工后的安全評估階段，相關(guān)管理工作者應(yīng)完成應(yīng)盡的職責(zé)，完成項目整體評價工作。然而，當(dāng)前相關(guān)建筑管理部門對預(yù)應(yīng)力技術(shù)的管理不足，主要原因為管理人員缺乏、專業(yè)素質(zhì)不高等，難以滿足公路橋梁的建設(shè)需求，因此，需要加強管理人員培養(yǎng)力度，提升其綜合素質(zhì)。首先，對管理人員定期開展專業(yè)知識與技能相關(guān)的培訓(xùn)，增強管理人員的管理能力，使其對預(yù)應(yīng)力技術(shù)有一定了解，可以進行合理、科學(xué)的工程管理，為施工建筑帶來安全保障；其次，施工企業(yè)要對管理人員的上崗資格進行審查，落實工作制度，保證管理人員的專業(yè)水平能力；最后，落實管理職責(zé)，施工過程中，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題要追究到施工個人，加強管理人員的工作主動性，進而加強預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用。

5 結(jié)語

公路橋梁施工中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用項目較多，可保證橋梁施工的正常運行，延長橋梁壽命，增強橋梁的承載能力，保證橋梁質(zhì)量，也可讓整個工程的安全性有所保障。因此，需在公路橋梁工程的基礎(chǔ)上，要針對相應(yīng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)有效把握預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，做好質(zhì)量控制。在今后的施工中，要認(rèn)識可能存在的問題，采取相應(yīng)措施，注重施工經(jīng)驗的總結(jié)，提升工作人員素質(zhì)，從多個方面入手加強預(yù)應(yīng)力技術(shù)在建筑工程上的應(yīng)用，使公路橋梁施工質(zhì)量全面提升。