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

洪志淮

（江蘇海通建設(shè)工程有限公司，江蘇連云港222000）

0 引言

作為城市交通基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，道路橋梁工程的施工建設(shè)對于城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展來說有著直接影響。落實道路橋梁施工管理，保證道路橋梁施工各環(huán)節(jié)工作順利推進(jìn)，不僅能加速城市區(qū)域之間的溝通交流，同時也能進(jìn)一步推動城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提升?，F(xiàn)階段，社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，大眾日常出行的需求不斷豐富，而隨著人們出行量的增加，道路橋梁工程施工也面臨著更多元化的要求。在此基礎(chǔ)上，相關(guān)施工單位必須對道路橋梁的施工質(zhì)量高度重視，在滿足大眾出行安全性、穩(wěn)定性需求的同時，加大預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁工程施工中的科學(xué)應(yīng)用，為工程質(zhì)量及施工水平的提升奠定良好基礎(chǔ)，充分保障道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全程度，有效延長道路橋梁工程的使用周期[1]。

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)概述

1.1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)基本定義

在道路橋梁工程施工過程中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用的核心和重點便是通過向道路橋梁工程施加相應(yīng)的力，進(jìn)而保障工程的穩(wěn)定性能，而所施加的力便是預(yù)應(yīng)力。進(jìn)入道路橋梁工程施工后期階段后為有效提升工程施工水平，保障工程的施工質(zhì)量及工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，施工單位往往會選擇利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)。而在應(yīng)用該技術(shù)過程中，施工企業(yè)會在道路橋梁工程中合理應(yīng)用混凝土模塊，并借助混凝土模塊增強(qiáng)道路橋梁整體的承重能力，在增大道路橋梁整體結(jié)構(gòu)承重壓力的基礎(chǔ)上，優(yōu)化其工程結(jié)構(gòu)。若道路橋梁工程所承受的外力偏大，則施工單位需合理調(diào)整預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用?，F(xiàn)階段，預(yù)應(yīng)力技術(shù)已在眾多道路橋梁工程中得到大規(guī)模應(yīng)用，該技術(shù)也直接與道路橋梁的整體質(zhì)量相掛鉤，甚至逐漸成為評估道路橋梁質(zhì)量的重要指標(biāo)內(nèi)容。

1.2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

首先，在道路橋梁工程施工過程中，合理應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)不僅能充分保障工程施工質(zhì)量，同時也能在提高道路橋梁實際承載壓力的基礎(chǔ)上，延長道路橋梁工程的使用周期。因此，施工單位必須對預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用價值形成正確認(rèn)知，并明確其具體作用。一般來說，道路橋梁工程施工的結(jié)構(gòu)跨度較大，而在這一特性影響下，工程施工便對施工材料提出了更高的要求。在施工中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)時，施工單位也必須高度關(guān)注施工材料的強(qiáng)度表現(xiàn)，在提高施工材料強(qiáng)度改善施工材料物理性質(zhì)的基礎(chǔ)上，保證道路橋梁施工建設(shè)符合預(yù)期要求和標(biāo)準(zhǔn)[2]。

其次，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用還能合理控制因結(jié)構(gòu)體震動而導(dǎo)致的道路橋梁結(jié)構(gòu)受損。相比其他建筑工程項目而言，道路橋梁工程不僅是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要內(nèi)容，而且此類工程的日常運營壓力相對較大，不管是道路工程還是橋梁工程，其日常運營過程中都需長時間承載由不同重量車輛所帶來的壓力，因此工程整體結(jié)構(gòu)極易被損傷。而加大預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用，并能對道路橋梁工程結(jié)構(gòu)受損問題進(jìn)行科學(xué)把控，進(jìn)而延長道路橋梁工程的使用期限。

最后，目前預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁工程施工中的應(yīng)用已趨于成熟，其與道路橋梁架設(shè)工藝之間的有效融合，更推動了現(xiàn)代預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的健康發(fā)展，進(jìn)一步展現(xiàn)了道路橋梁工程施工工藝的便捷程度和安全性[3]。

1.3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的具體作用

1.3.1 保證道路橋梁工程的穩(wěn)定性和牢固程度

在進(jìn)行道路橋梁工程施工過程中，施工單位在選擇受彎構(gòu)件材料時，大多會選擇應(yīng)用碳纖維材料。相比其他材料來說，碳纖維材料不僅具有極強(qiáng)的承載能力，而且其施工操作的便捷程度更高，能保證施工進(jìn)度以及各環(huán)節(jié)施工內(nèi)容順利推進(jìn)，確保工程按時按質(zhì)完成。而在進(jìn)行道路橋梁工程施工時，施工單位可將預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)與受彎構(gòu)件進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，這樣不僅能進(jìn)一步增強(qiáng)受彎構(gòu)件的穩(wěn)定性和承載能力，同時還能對受彎構(gòu)件的變形問題進(jìn)行合理控制，進(jìn)而延長施工材料的使用周期，為道路橋梁工程項目施工質(zhì)量的提升打下強(qiáng)有力的基礎(chǔ)。

1.3.2 保證道路橋梁工程施工質(zhì)量

加大預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在道路橋梁工程施工中的應(yīng)用，也是充分保證道路橋梁施工質(zhì)量的重要舉措。在預(yù)應(yīng)力技術(shù)的幫助下，道路橋梁的整體施工水平將更能滿足當(dāng)下社會各界對道路橋梁工程所提出的多元化施工要求。隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)的廣泛應(yīng)用，道路橋梁施工過程中的諸多難題都能得到有效解決，其中便包括縱筋錨固難度過大等問題。在此基礎(chǔ)上，道路橋梁工程施工質(zhì)量得到更好保障，施工單位也可根據(jù)施工設(shè)計方案，按期組織完成各環(huán)節(jié)內(nèi)部施工，保證道路橋梁工程項目在合同規(guī)定時間內(nèi)按質(zhì)完工。

2 工程概況

該工程為銅陵市學(xué)士路延長段紅銀河橋工程項目建設(shè)，工程建設(shè)地址為銅陵主城區(qū)，工程施工周期歷時180天。學(xué)士路主要位于銅陵市主城區(qū)，其東聯(lián)緯一路，西接桐都大道，是一條東西向的城市骨干道路。學(xué)士路在K0+950.8處上跨紅銀河，設(shè)置一座橋梁。而橋梁的跨徑組合以3×20m為主，上部構(gòu)造選用低高度密肋預(yù)應(yīng)T梁，橋梁的整體寬度須與橋位道路設(shè)計寬度保持一致。而橫向主要分為三幅橋，中幅則為靈巧車道橋，橋面全寬達(dá)25m，兩邊幅則以非機(jī)動車道橋和人行道為主，橋面全寬達(dá)9.5m。該工程項目的設(shè)計基準(zhǔn)周期為100年，汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)為公路一級，安全等級達(dá)二級。

3 工程預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)實踐

3.1 張拉系統(tǒng)配置

在施工現(xiàn)場，必須對預(yù)應(yīng)力張拉系統(tǒng)進(jìn)行智能化的合理配置。而該配置系統(tǒng)主要由千斤頂、油泵和主機(jī)等部分構(gòu)成。該系統(tǒng)的應(yīng)用主要依托于傳感技術(shù)，完成鋼絞線生產(chǎn)量以及每臺張拉設(shè)備壓力數(shù)據(jù)的采集獲取。隨后，系統(tǒng)會將獲取的數(shù)據(jù)及時傳輸給主機(jī)，并通過系統(tǒng)主機(jī)的分析、處理及判斷，在泵站接收系統(tǒng)相關(guān)指令后，對變頻電機(jī)工作的具體參數(shù)進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，以此嚴(yán)格控制加載速度和張拉力。

3.2 鋼絞線下料及穿束施工

在該工程的預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工過程中，鋼絞線下料主要采用砂輪鋸切割，砂輪鋸的鋸片需選用增強(qiáng)型鋸片，還需在切口上側(cè)5cm處綁扎20號鋼絲，有效防止切割后的松懈問題。而在進(jìn)行鋼絞線編束時，必須保證各根鋼絞線的順直程度，不得出現(xiàn)扭結(jié)情況，在鋼束每間隔1～1.5m距離綁扎一道低碳鋼絲或選擇利用塑料膠布纏裹。除此之外，還需對鋼絞線束伸出孔道的長度進(jìn)行合理控制，做到兩頭同時張拉，每端預(yù)留的長度為90cm，下料長度則為設(shè)計長度加張拉長度。穿束施工主要采用鋼套牽引法，針對帶網(wǎng)套的鋼絞線束，需以錐形或流線型鋼套套牢。而在進(jìn)行鋼絞線穿束工作前，還必須在鋼絞線上涂抹一層潤滑劑；穿束過程中，需先將鋼絞線穿到波紋管中，之后在小鋼管上固定線束，完成單根鋼絞線到孔內(nèi)的穿束工作[4]。

3.3 預(yù)應(yīng)力張拉施工的準(zhǔn)備

在首次開展預(yù)應(yīng)力張拉施工前，施工人員必須依據(jù)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，對預(yù)應(yīng)力鋼束以及毛圈口的摩擦力、孔道的摩阻力數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格測試，并依據(jù)測試結(jié)果對張拉力進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，保證預(yù)應(yīng)力值的準(zhǔn)確度和有效性。與此同時，相關(guān)人員還需精準(zhǔn)計算復(fù)核張拉理論的引申量及預(yù)應(yīng)力。此外，在進(jìn)行預(yù)制小箱梁的試生產(chǎn)過程中，必須及時測試兩孔梁體管道的摩阻力，明確預(yù)應(yīng)力的實際損失值。在正式開始張拉施工前，必須對拱度進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)記；在正式開展張拉施工后，再一次對其拱直進(jìn)行測量，并進(jìn)行拱值對比。最后，需做好錨墊板上雜物和灰漿的清理工作。在進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)測量前，也需全面檢查使用的測量工具及設(shè)備。而在該工程預(yù)應(yīng)力施工過程中，錨具的安裝也是張拉操作的重點，在正式進(jìn)行錨具安裝前，需及時清理鋼絞線表面黏濁物，完成張拉槽口寬度的查對。在安裝千斤頂過程中，必須保證工作錨孔徑和工具錨孔徑的一致性，避免鋼絞線在千斤頂?shù)拇┬目變?nèi)出現(xiàn)交錯，進(jìn)而導(dǎo)致張拉過程中的夾錨現(xiàn)象。兩頭的張拉工作也需同步進(jìn)行，在實際操作過程中，需每隔5MPa完成一次查對。

3.4 張拉施工控制

完成前期張拉施工準(zhǔn)備工作后，便需依據(jù)張拉次序順利開展施工。張拉前必須根據(jù)設(shè)計要求完成摩阻試驗，為張拉施工的正確性和準(zhǔn)確程度提供保障。初試張拉施工主要是以多根鋼絞線的張拉工作為主，首先施工人員需利用單向逐根調(diào)整鋼絞線到設(shè)計張拉噸位的5%，有效避免張拉過程中出現(xiàn)鋼絞線受力不均衡的現(xiàn)象。進(jìn)入正式張拉階段后，必須明確鋼絞線分級張拉時的初始應(yīng)力。通常情況下初始應(yīng)力多為設(shè)計應(yīng)力的10%，而第2級應(yīng)力則需達(dá)到設(shè)計應(yīng)力的20%，第3級應(yīng)力則需達(dá)到100%設(shè)計噸位間的分級次數(shù)。在此過程中需綜合考量設(shè)計張拉噸位的大小以及千斤頂?shù)睦碚撋扉L量，明確其具體數(shù)據(jù)。而在進(jìn)行每級張拉施工時，必須詳細(xì)記錄其實質(zhì)生產(chǎn)量和實際的張拉噸位，并做好實際數(shù)據(jù)與理論延伸量的對比。在落實每級張拉施工時，油泵的操作應(yīng)促使拉力均勻遲緩上升，避免油壓表出現(xiàn)大范圍顛簸問題。在選擇壓力表時，也需保證壓力表不低于1.5級精度，而千斤頂?shù)氖芰?yīng)力和實質(zhì)應(yīng)力偏差也需控制在固定范圍內(nèi)，千斤頂?shù)氖芰?yīng)力與油壓表的讀數(shù)需保持比率直線狀態(tài)。張拉施工結(jié)束后，還需對鋼絞線伸長量進(jìn)行嚴(yán)格的校準(zhǔn)核對，確保鋼絞線的實際伸長量與理論數(shù)據(jù)要求誤差不超出6%。

3.5 壓漿施工

壓漿施工通常需借助智能化的壓漿設(shè)備完成。在進(jìn)行孔道壓漿時，需選用柱塞式壓漿機(jī)，此類壓漿機(jī)的應(yīng)用能保證操作的連續(xù)性，還能以0.6～0.7MPa的狀態(tài)維持恒壓作業(yè)，有效避免壓漿不密實或漿內(nèi)氣孔現(xiàn)象。而在灌漿過程中，施工人員也必須確保另一端注漿孔中流出的水泥漿內(nèi)無氣泡現(xiàn)象產(chǎn)生，其稠度也需與灌入的水泥漿稠度一致。該工程主要采用二次壓漿的方式。壓漿過程中應(yīng)嚴(yán)格遵循由低往高、從兩頭往中間壓的原則。每當(dāng)孔道壓漿達(dá)到最大壓力后，還需留有必定的穩(wěn)準(zhǔn)時間，保證孔道另一端飽滿和出漿，排氣孔排出與規(guī)定稠度一致的水泥漿。除此之外，需要注意的是，在實際壓漿過程中以及壓漿完成后的48h之內(nèi)，構(gòu)造混凝土的溫度應(yīng)保持在固定范圍內(nèi)，如遇特殊情況，則可采用相對應(yīng)的保溫措施。而若日常天氣氣溫高于35℃，壓漿作業(yè)則需在夜間進(jìn)行。在進(jìn)行孔道壓漿時，也必須做好壓漿施工的詳細(xì)記錄[5]。

4 道路橋梁工程施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用的問題及解決措施

4.1 收縮變化問題

現(xiàn)階段，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁工程施工中的應(yīng)用已相對常見，但如果某些道路橋梁工程并不適用此類技術(shù)，則混凝土路面出現(xiàn)收縮問題的概率將大大增加，這會直接影響道路橋梁工程的整體承載力，進(jìn)而威脅工程施工質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上，施工單位必須針對橋梁混凝土收縮問題采取相對應(yīng)的解決措施。如可在混凝土施工過程中增加相應(yīng)的外加劑，或選用凝固強(qiáng)度較高的混凝土材料，也可通過應(yīng)用水灰比相對偏低的混凝土材料完成施工。這樣不僅能充分保障道路橋梁整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，也能有效保障道路橋梁工程的施工質(zhì)量。

4.2 管道堵塞問題

對于道路橋梁工程施工而言，管道堵塞現(xiàn)象出現(xiàn)的可能性也較大。而針對此類現(xiàn)象，施工單位需提前完成預(yù)應(yīng)力筋曲線坐標(biāo)的處理，明確標(biāo)注漏漿孔道中易出現(xiàn)阻塞的區(qū)域，之后再借助沖擊鉆落實開孔處理，而在處理過程中也需注意避開梁體的主筋部分。另外，還需及時清理波紋管中的水泥漿塊，保證鋼絞線穿過波紋管時的順直度。而在張拉施工結(jié)束后，還需利用高等級混凝土完成孔洞的封堵工作。

4.3 裂縫問題

在道路橋梁工程預(yù)應(yīng)力施工過程中，表面的溫度裂縫現(xiàn)象也需引起施工單位的高度重視。在此過程中，相關(guān)施工技術(shù)人員必須對構(gòu)件內(nèi)外可能出現(xiàn)的溫度差進(jìn)行合理控制。若出現(xiàn)溫度偏低的情況，需提前做好預(yù)制構(gòu)件的保溫工作，并對拆模時間進(jìn)行科學(xué)控制。若出現(xiàn)溫度偏高的情況，則需謹(jǐn)慎選擇施工原材料，最好選擇低水化熱的水泥，同時還需注意冷卻管的合理設(shè)置，并對其進(jìn)行全面養(yǎng)護(hù)。而在確定空心板薄壁構(gòu)件的拆模時間時，必須綜合分析現(xiàn)場施工的實際情況，保證其全部冷卻后才能拆除模板，確保道路橋梁工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及整體強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相符。

4.4 落實道路橋梁預(yù)應(yīng)力施工監(jiān)督

在進(jìn)行道路橋梁預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工過程中，必須高度重視施工內(nèi)容、施工原材料、施工機(jī)械設(shè)備的監(jiān)督監(jiān)管，并加強(qiáng)施工材料的驗收，保證其合理存儲，防止因施工材料存儲不當(dāng)而引發(fā)的質(zhì)量問題，避免施工機(jī)械設(shè)備維護(hù)不當(dāng)而導(dǎo)致運行效率降低。此外，還需進(jìn)一步完善各項監(jiān)督管理制度，充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在道路橋梁工程施工中的作用及價值。

5 結(jié)語

綜上所述，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在道路橋梁工程施工中發(fā)揮著極為關(guān)鍵的作用。但在多種主客觀因素的影響下，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的實際施工常常面臨各種問題和困境，這不僅影響了工程施工質(zhì)量，同時也為工程施工埋下了巨大的安全隱患，削弱了預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用效果。因此，施工單位在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)時，必須充分明確該技術(shù)應(yīng)用的重點和要點，在落實前期鋼絞線下料及穿束施工、預(yù)應(yīng)力張拉施工準(zhǔn)備、張拉施工控制以及壓漿施工的基礎(chǔ)上，針對性解決預(yù)應(yīng)力施工過程中常見的管道堵塞、表面裂縫以及收縮變化問題，進(jìn)而充分保障預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量，為工程項目施工的安全性和穩(wěn)定性保駕護(hù)航。