公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用分析

李大森

（中鐵十四局集團(tuán)第五工程有限公司，山東 濟(jì)寧 272100）

0 引言

對(duì)于預(yù)應(yīng)力技術(shù)而言，由最初的理論研究逐漸落實(shí)到具體實(shí)踐，其所具備的突出技術(shù)優(yōu)勢(shì)，已明顯體現(xiàn)在路橋的具體施工過(guò)程中。雖然，這一技術(shù)在路橋施工中已經(jīng)較為普遍，可在看到技術(shù)優(yōu)勢(shì)的同時(shí)還需重視其中存在的問(wèn)題進(jìn)而有效規(guī)避，避免影響到橋梁的使用功能及使用安全。

1 技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析

1.1 提升路橋安全水平

對(duì)比其他工程項(xiàng)目，公路以及橋梁項(xiàng)目均有更高的安全問(wèn)題發(fā)生概率。因此，有關(guān)其安全性能是以施工技術(shù)為原則和指導(dǎo)，并非隨便選擇施工技術(shù)。例如預(yù)應(yīng)力技術(shù)屬于一個(gè)重要的組成部分，通過(guò)對(duì)其有效運(yùn)用，可實(shí)現(xiàn)路橋工程項(xiàng)目有效性及穩(wěn)固性的雙提升。

1.2 環(huán)保節(jié)能與提升效率

選擇合適的原材料用于工程建設(shè)十分重要。預(yù)應(yīng)力技術(shù)不僅可以縮減浪費(fèi)，還在增強(qiáng)橋梁工程抗震、抗疲勞等方面起到積極作用，從而減少維修成本支出。將此技術(shù)運(yùn)用在構(gòu)造體系，按照具體條件、要求優(yōu)化與改進(jìn)構(gòu)造體系，突顯技術(shù)特征。

1.3 有利于路橋應(yīng)力的控制

如果橋梁自身承重力未能滿足策劃要求，會(huì)縮短其使用壽命。例如混凝土應(yīng)力直接影響著橋梁整體品質(zhì)，若是高于應(yīng)力限制的話，不僅會(huì)加重橋梁裂隙問(wèn)題，嚴(yán)重情況下甚至?xí)?dǎo)致塌陷，從而嚴(yán)重影響到橋梁構(gòu)件?；诖?，應(yīng)該結(jié)合橋梁實(shí)際情況做好應(yīng)力把控工作，與此同時(shí)深入分析橋梁工程存在的隱性風(fēng)險(xiǎn)。

1.4 有利于工程自重的降低

有關(guān)預(yù)應(yīng)力施工建設(shè)，應(yīng)保證原料滿足應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)?；炷翍?yīng)擁有高黏度屬性，所涉及的鋼筋也需符合高強(qiáng)度要求，也只有原材料可以適應(yīng)其相關(guān)需求的情況下，這一技術(shù)才會(huì)達(dá)到預(yù)期效果。選用品質(zhì)優(yōu)良的建設(shè)原料不僅能保障工程質(zhì)量品質(zhì)，也會(huì)減小項(xiàng)目重量。另外，站在經(jīng)濟(jì)角度分析，經(jīng)過(guò)原材料的縮減實(shí)現(xiàn)橋梁自重的縮減，由此將投入的各項(xiàng)費(fèi)用進(jìn)一步壓縮。

2 工程概況

該工程G309(寧夏境)固原至西吉一級(jí)公路,是寧夏“三縱九橫”干線公路網(wǎng)的第八橫。本合同段為第5合同段，合同段全長(zhǎng)3.8km。具體施工內(nèi)容包括炸山嘴隧道出口段、路基、墊子洼溝特大橋等。店子洼大橋ZK26+706—ZK27+164,全長(zhǎng)458m 上部結(jié)構(gòu)15～30裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T 梁；YK26+631—YK27+149,全長(zhǎng)518m,上部結(jié)構(gòu)為17～30 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T梁。偏城河橋K28+155—K28+463 全長(zhǎng)308m,上部結(jié)構(gòu)為10～30 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T 梁。

3 技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 灌漿孔位置設(shè)計(jì)技術(shù)

這道工藝屬于保障路橋工程使用質(zhì)量的關(guān)鍵所在，工藝在具體實(shí)施環(huán)節(jié)應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注灌漿的黏結(jié)力，依據(jù)技術(shù)使用的現(xiàn)實(shí)需求，采用滿足灌漿孔技術(shù)的相關(guān)策略，從而讓施工能夠更好地適應(yīng)灌漿孔位置。一方面對(duì)灌漿孔使用效果開(kāi)展分析，另一方面在設(shè)置應(yīng)用點(diǎn)位時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注泌水孔狀態(tài)，這樣應(yīng)用技術(shù)期間能夠順利排出空氣，安裝波紋管也會(huì)依據(jù)灌漿孔所處的方位特征完善設(shè)計(jì)。重視孔洞狀態(tài)，讓安裝波紋管維持和孔洞預(yù)留計(jì)劃相一致，由此為控制灌漿孔施工予以保障。

3.2 預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)

在路橋相關(guān)施工技術(shù)中其屬于一個(gè)關(guān)鍵組成要素，具體實(shí)踐中提出較高的硬件資源的性能要求。一是應(yīng)該科學(xué)布置鋼絞線，依據(jù)顯示的數(shù)值特點(diǎn)，分析總結(jié)鋼絞線發(fā)生形變的具體狀態(tài)。把握好混凝土的強(qiáng)度，依據(jù)橋梁工程要求的承重性能進(jìn)行混凝土制備。使用張拉技術(shù)應(yīng)該為布置預(yù)應(yīng)力筋留出相應(yīng)的孔洞，且保證安裝的錨具滿足承重設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。錨具在實(shí)際裝配環(huán)節(jié)可以通過(guò)千斤頂科學(xué)配置路橋壓力。

3.3 安裝波紋管技術(shù)

正確安裝波紋管是發(fā)揮預(yù)應(yīng)力技術(shù)功能作用的關(guān)鍵所在。具體使用這項(xiàng)技術(shù)時(shí)，應(yīng)依據(jù)其磨損情況進(jìn)行安裝工藝參數(shù)設(shè)置，有關(guān)施工圖紙分析環(huán)節(jié)應(yīng)重視其施工標(biāo)準(zhǔn)，并依據(jù)技術(shù)具體使用方案明確各施工步驟。安裝波紋管需清楚設(shè)置軸線坐標(biāo)，保證預(yù)應(yīng)力梁滿足波紋管的設(shè)計(jì)尺寸。實(shí)際安裝中應(yīng)以坐標(biāo)方案為依據(jù)維持與底膜相一致。除此之外，安裝工藝也應(yīng)重視鋼筋骨架狀態(tài)，結(jié)合設(shè)計(jì)的錨墊板方案細(xì)化安裝工藝，讓波紋管能夠和中心線始終處于垂直狀態(tài)。例如，基于鋼筋支架所選角度安裝波紋管，有效控制間距超過(guò)600mm。且在完成鋼筋焊接之后操作預(yù)應(yīng)力技術(shù)，由此應(yīng)依據(jù)保護(hù)層的實(shí)際設(shè)計(jì)需求進(jìn)行安裝控制。

3.4 應(yīng)用于受彎構(gòu)件

以預(yù)應(yīng)力混凝土澆筑施工，能保障結(jié)構(gòu)自身的抗剪承載性能；出于避免施工承載能力較差的情況，以碳纖維實(shí)施粘貼加固，可為正彎以及負(fù)彎矩處的承載力提供保障。

3.5 應(yīng)用于多跨連續(xù)路橋

站在工程力學(xué)視角分析，一般情況下，多跨連續(xù)橋梁會(huì)被劃分成不同的兩個(gè)區(qū)域。如果橋梁的抗彎及抗剪能力均沒(méi)有滿足標(biāo)準(zhǔn)值，則會(huì)直接影響到整體的公路橋梁性能，由此需通過(guò)預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行加固。相關(guān)技術(shù)人員必須正確計(jì)算出正彎以及負(fù)彎矩區(qū)，保證工程項(xiàng)目可以正常使用。這一技術(shù)在實(shí)際使用時(shí)工藝并不復(fù)雜且成本支出較低，擁有顯著的使用效果。

4 技術(shù)現(xiàn)存問(wèn)題

4.1 張拉時(shí)間

這一問(wèn)題是路橋工程中影響預(yù)應(yīng)力技術(shù)有效應(yīng)用的一個(gè)主要因素?；谀壳皣?guó)內(nèi)公路橋梁實(shí)際施工情況分析，因?yàn)槠孀非蠼?jīng)濟(jì)效益過(guò)于追趕工程進(jìn)度，往往會(huì)在配置混凝土的環(huán)節(jié)添加早強(qiáng)劑，由此縮減凝結(jié)時(shí)間與提高初期強(qiáng)度，從而減少工程的建設(shè)施工時(shí)間。但實(shí)際上添加早強(qiáng)劑，即使能夠在初期增強(qiáng)其強(qiáng)度，可是因?yàn)樵黾訌椥阅Ａ康乃俣群苋菀诇p緩，從而造成其預(yù)應(yīng)力下降，直接影響到路橋結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及其穩(wěn)定性。

4.2 控制張拉力

在路橋工程建設(shè)施工環(huán)節(jié)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)揮的作用十分明顯，可也由于存在的技術(shù)使用問(wèn)題而降低其施工效果，其中重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題便是張拉力的控制?，F(xiàn)階段，一般會(huì)選擇1.5 級(jí)油壓機(jī)開(kāi)展工作，可由于負(fù)責(zé)這項(xiàng)工作的有關(guān)人員未曾接受過(guò)專業(yè)的系統(tǒng)培訓(xùn)，導(dǎo)致在控制張拉力時(shí)無(wú)法均衡控制每處公路橋張拉力，如果發(fā)生失誤很容易影響到整體結(jié)構(gòu)的承載性能及穩(wěn)定性，進(jìn)而限制該項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。

4.3 管道堵塞

修建公路橋梁會(huì)涉及管道以及混凝土鋪設(shè)，若是施工人員的技術(shù)能力與綜合素質(zhì)未能滿足施工要求，或是未按照施工規(guī)則開(kāi)展作業(yè)，很容易在澆筑混凝土?xí)r造成管道阻塞，無(wú)法穿過(guò)預(yù)應(yīng)力筋有時(shí)會(huì)導(dǎo)致鋼筋彎折。一方面不利于工程自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，另一方面會(huì)提高今后的維修成本。

5 技術(shù)問(wèn)題處理建議

5.1 施工人員努力提高施工水平

如果想要避免發(fā)生張拉力時(shí)間的問(wèn)題，則需要工程施工人員進(jìn)一步掌握施工技巧。有關(guān)施工單位需就每道施工步驟展開(kāi)針對(duì)的學(xué)習(xí)培訓(xùn)，旨在使施工人員能夠扎實(shí)掌握合適的加入早強(qiáng)劑時(shí)間，在讓混凝土提高其早期強(qiáng)度的同時(shí)，防止由于過(guò)快增長(zhǎng)造成的預(yù)應(yīng)力損失。除此之外，具體施工環(huán)節(jié)必須依據(jù)施工圖紙與具體要求選用合適的施工技術(shù)，切實(shí)保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋。施工人員還需以實(shí)際情況為依據(jù)，有效控制這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用。首先合理選擇錨固連接，保證公路橋梁自身穩(wěn)定性。其次，因?yàn)榧夹g(shù)擁有較多使用要點(diǎn)，具體施工環(huán)節(jié)需做好用水量的控制，還有固結(jié)水泥不能進(jìn)行加水處理。此外，混合料的生產(chǎn)需對(duì)原材料實(shí)際用量加以控制，依據(jù)配比選用相應(yīng)材料且做好攪拌工作。為了防止鋼絞線的散開(kāi)還應(yīng)當(dāng)將濕布纏繞在鋼絞線上，并檢查預(yù)應(yīng)力筋以確保預(yù)應(yīng)力筋的強(qiáng)度相同。

5.2 加大管控施工現(xiàn)場(chǎng)的力度

施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)通過(guò)嚴(yán)格的管理監(jiān)控來(lái)為整體技術(shù)施工水平提供保障。施工隊(duì)伍應(yīng)該設(shè)立相應(yīng)的監(jiān)管部門(mén)，且為其配置能力強(qiáng)、素質(zhì)高的監(jiān)督人員，在具體施工中有效開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)管控工作，確保所有施工人員均會(huì)依據(jù)設(shè)計(jì)圖和工藝來(lái)施工，如果存在不當(dāng)施工行為應(yīng)該嚴(yán)懲，由此切實(shí)提升施工人員自身的安全意識(shí)。如果結(jié)構(gòu)承載能力和預(yù)應(yīng)力之間存在差距，就要及時(shí)對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼束的分布方式進(jìn)行修改，并對(duì)橫面的預(yù)應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行重新檢查。除此之外，也應(yīng)落實(shí)安全責(zé)任制度，如果發(fā)生施工問(wèn)題可及時(shí)追究其責(zé)任，讓全體施工人員保證能夠規(guī)范施工，并且每一路橋施工部分均會(huì)依據(jù)原先設(shè)定來(lái)施工。

5.3 保障水泥張拉壓漿效果

張拉壓漿擁有較高質(zhì)量，水泥漿具有較高流動(dòng)性，均可以處理在使用技術(shù)時(shí)造成的管道堵塞，發(fā)揮出這一應(yīng)用技術(shù)的獨(dú)具優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)階段，通過(guò)智能張拉以及壓漿可以有效提高施工質(zhì)量，因此應(yīng)科學(xué)選擇設(shè)備并為其配置能力較強(qiáng)的施工人員，從而提升其工作質(zhì)量。有關(guān)張拉壓漿，水泥漿的流動(dòng)性、充盈度以及沁水率等指標(biāo)，均需符合既定標(biāo)準(zhǔn)。另外，施工人員在正式灌漿前應(yīng)全面檢查管道孔洞情況并保證其通暢性，根據(jù)科學(xué)配置比確保其優(yōu)良的流動(dòng)性。至于灌漿時(shí)需檢查所有孔洞是否嚴(yán)密，及時(shí)進(jìn)行排氣孔與管道疏通。實(shí)際壓漿過(guò)程中，遵循從高至低的原則觀察孔眼，若是冒出濃漿必須及時(shí)封堵排氣口，且在流完濃漿之后封堵全部孔洞，保證澆筑混凝土不會(huì)產(chǎn)生管道堵塞，也能夠順利穿過(guò)預(yù)應(yīng)力筋，為路橋施工中的技術(shù)有效應(yīng)用提供保障。

5.4 合理設(shè)置預(yù)制場(chǎng)

例如，該工程合同段一共是260 片30mT 梁、24 片20m 箱梁及48 片16m 空心板梁，預(yù)制場(chǎng)設(shè)置在YK26+80—YK26+305 分離式路基之間中央隔離帶位置。該工程的預(yù)制場(chǎng)寬度38m，預(yù)制場(chǎng)整體占地面積9272m。預(yù)制場(chǎng)按預(yù)制300 片梁標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)。預(yù)制場(chǎng)臺(tái)座臺(tái)座設(shè)置在地質(zhì)情況優(yōu)良的地基，臺(tái)座可以滿足梁片的制作，底模采用通長(zhǎng)鋼板，鋼板厚度為8mm，而且鋼板做到光滑與平整。

6 施工質(zhì)量控制建議

6.1 預(yù)應(yīng)力混凝土

關(guān)于這一施工過(guò)程，要求施工人員科學(xué)檢測(cè)整體結(jié)構(gòu)指標(biāo)，同時(shí)將具體的責(zé)任制度加以落實(shí)，提高施工人員自身綜合素養(yǎng)及專業(yè)能力；有效養(yǎng)護(hù)混凝土，一方面需提升其耐久性，另一方面有效規(guī)避混凝土裂縫，這樣能有效提升其耐用性以及安全性，確保滿足各項(xiàng)施工要求。除此之外，施工結(jié)束之后需要總結(jié)及評(píng)估項(xiàng)目建設(shè)情況，特別是保護(hù)層更需要保證其施工質(zhì)量，選擇正確時(shí)間增設(shè)一些墊塊，從而進(jìn)一步提升公路的耐用率以及穩(wěn)定性。

6.2 預(yù)應(yīng)力筋

一是立足預(yù)應(yīng)力筋埋設(shè)的本質(zhì)，做好參數(shù)設(shè)計(jì)工作，必須要精確到各個(gè)坐標(biāo)的實(shí)際位置同時(shí)做好固定處理，讓管道線可以擁有圓滑的形態(tài)，防止施工誤差所引發(fā)的局部彎曲。正式進(jìn)行混凝土澆筑之前落實(shí)各項(xiàng)準(zhǔn)備工序，堅(jiān)決落實(shí)檢查工作，同時(shí)進(jìn)行澆筑振搗，應(yīng)特別注意選擇的施工方法，例如振搗棒和管道之間不能夠直接相撞，否則管道很容易因此出現(xiàn)偏移。與此同時(shí)，還應(yīng)該高度重視張拉伸長(zhǎng)度，彈性模應(yīng)該由具體的實(shí)驗(yàn)操作獲得數(shù)據(jù)，進(jìn)而確保數(shù)據(jù)信息的真實(shí)性與準(zhǔn)確性。

6.3 錨具

一般情況下預(yù)應(yīng)力管及錨具應(yīng)用在鋼筋密集位置，因此其密集性在一定程度上對(duì)兩者起到限制作用，那么不僅要選擇合適的工具，也重視使用錨具的連接問(wèn)題。因?yàn)殄^具有不同的形狀與種類，所以應(yīng)結(jié)合具體空間情況科學(xué)選擇。針對(duì)不同環(huán)境需選擇不同的錨具形狀及方式，按照具體需求科學(xué)判斷分析，由此也能為工程施工效果提供保障，避免損傷到管道。另外，選擇錨具尺寸也十分重要，施工人員必須要結(jié)合具體現(xiàn)場(chǎng)情況選擇適宜的錨具尺寸，絕對(duì)不能隨意選擇錨具，否則會(huì)直接影響到工程整體質(zhì)量。

6.4 檢驗(yàn)預(yù)應(yīng)力材料及相關(guān)工序

之所以要重點(diǎn)檢驗(yàn)各種預(yù)應(yīng)力材料，主要目的是能夠在各個(gè)工程建設(shè)階段有效控制其質(zhì)量。一是嚴(yán)格控制與檢查混凝土實(shí)際應(yīng)用期限，質(zhì)量好與壞會(huì)直接影響到人員出行以及工程建設(shè)。實(shí)際建設(shè)公路橋梁階段，其中橋梁涉及的混凝土具備較高的強(qiáng)度要求，那么技術(shù)質(zhì)量的提升顯得十分重要。出于有效防止過(guò)早張拉的角度來(lái)考慮問(wèn)題，具體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)嚴(yán)格規(guī)定齡期，唯有滿足強(qiáng)度要求之后才能夠張拉，現(xiàn)階段規(guī)定的強(qiáng)制力時(shí)間通常為10d。通過(guò)在時(shí)間層面的有效限制，能夠妥善處理因?yàn)榛炷翝u變與收縮造成的一系列問(wèn)題，防止過(guò)大的預(yù)應(yīng)力損失等現(xiàn)象，如果想獲得更理想的預(yù)期效果，建議這一過(guò)程中使用具備優(yōu)良級(jí)配的石英砂。

7 結(jié)語(yǔ)

總之，該技術(shù)針對(duì)當(dāng)前路橋施工的重要性毋庸置疑，在增強(qiáng)路面自身抗滑性的同時(shí)，削弱梁結(jié)構(gòu)的主拉應(yīng)力以及自重。與此同時(shí)應(yīng)注意到在實(shí)際施工環(huán)節(jié)發(fā)生的張拉時(shí)間、控制張拉力等一系列問(wèn)題，在一定程度上限制了技術(shù)優(yōu)勢(shì)的穩(wěn)定發(fā)揮?；诖?，應(yīng)及時(shí)妥善處理預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題，進(jìn)一步提升一線施工人員的技能水平及綜合素質(zhì)，由此為我國(guó)公路橋梁事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)保障。