預(yù)應(yīng)力混凝土在路橋施工中的應(yīng)用

游俊

（廣東華路交通科技有限公司，廣東 廣州 510655）

1 預(yù)應(yīng)力混凝土后張拉工藝概述

預(yù)應(yīng)力混凝土后張拉式技術(shù)，一般是指混凝土結(jié)構(gòu)在接受負(fù)荷條件時，通過采用高強(qiáng)度鋼筋對混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)承力部分加施壓應(yīng)力，借以保證鋼混結(jié)構(gòu)能夠一直勝任這種內(nèi)應(yīng)力條件，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了增強(qiáng)鋼筋大直徑混凝土結(jié)構(gòu)超強(qiáng)耐久承荷功能的一項技術(shù)。通過提前加施內(nèi)部應(yīng)力，還可以部分抵消結(jié)構(gòu)整體所受到的在建設(shè)期不平衡壓力，從而降低了鹿僑施工操作中或者成橋后結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂紋的可能性。而預(yù)應(yīng)力混凝土后張拉式技術(shù)則能夠使路橋混凝土構(gòu)件體的最大承拉儲力高達(dá)0.1～0.15mm/m，該值約為一般鋼筋構(gòu)件承拉儲力的4～8倍。只有當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)體所承受的拉力和負(fù)荷均大于其設(shè)計應(yīng)力范圍時，相關(guān)構(gòu)件體才可能出現(xiàn)裂縫病害[1]。也正是由于混凝土預(yù)應(yīng)力后張拉技術(shù)的高功效特性，該技術(shù)時下也正被日益廣泛運(yùn)用到我國的路橋工程施工領(lǐng)域。

2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)特點(diǎn)分析

2.1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用功能

在實(shí)際的施工過程中，必須選用最優(yōu)質(zhì)的材料，在減少經(jīng)濟(jì)成本的同時，又實(shí)現(xiàn)了較好的建筑效益。也因此，要求將建筑材料的使用量與構(gòu)件直徑比例不斷降低，使橋梁的高度可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行減小，從而提高了預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用效益。當(dāng)前，由于我國的土地資源已經(jīng)相當(dāng)緊缺，因此必須在節(jié)省土地資源的同時，達(dá)到最高的投資效益。所以，通過合理地運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以使立交橋的寬度得以明顯的減小，在將引道寬度減少的基礎(chǔ)上，可以降低建筑的占地面積，使建設(shè)成本控制在合理的范圍之內(nèi)[2]。

2.2 橋梁受力分析

在設(shè)計橋梁的時候，就必須對當(dāng)前的城市規(guī)劃、地下管道的布設(shè)等現(xiàn)實(shí)情況做出更細(xì)致的分析和把控，并在此基礎(chǔ)上提高了橋梁的應(yīng)用功能。在設(shè)計大橋承載力結(jié)構(gòu)的過程中，必須對各設(shè)計節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)做出準(zhǔn)確的掌握，在綜合分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，編制出更加詳細(xì)的設(shè)計方案，使大橋的整體承載力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)得以進(jìn)一步地完善，增加大橋的整體受力能量[3]。

2.3 橋梁耐久性

采用水泥施工技術(shù)的路橋施工中，優(yōu)質(zhì)的水泥和鋼筋都是至關(guān)重要的基礎(chǔ)材料，因此需要根據(jù)相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范和要求，對基礎(chǔ)建筑材料的型式、成分、顏色等進(jìn)行仔細(xì)審核，以確?；A(chǔ)建筑材料的品質(zhì)符合實(shí)際的施工要求，在具體的路橋施工運(yùn)營中，確保基礎(chǔ)建筑材料可以使橋梁的耐磨性、抗?jié)B性、抗壓力得以有效增加，并且可以使混凝土的縫隙面積顯著減小，使酸、堿、鹽等對橋面的侵蝕程度減至最低，進(jìn)而增加了橋面的穩(wěn)固度，使橋面的使用期限得以合理提高，從而帶來了更大的經(jīng)濟(jì)效益。

3 路橋施工中引入預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的作用

3.1 強(qiáng)大的使用功能

預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)與傳統(tǒng)水泥澆筑技術(shù)比較，在鋼材、混凝土等建筑材料的用量上可以降低許多，進(jìn)而預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的斷面體積和自重也相應(yīng)降低，路橋施工的設(shè)計困難也相應(yīng)減小。同時，預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)也克服了傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)在裂縫方面的缺陷，大大增強(qiáng)了混凝土的實(shí)用性功能，從而有效降低了路橋發(fā)生的概率，也提高了路橋施工的耐久性[4]。

3.2 提升路橋工程的受力

路橋建設(shè)工程方案在可行性研究階段，施工人員不但要充分考慮其運(yùn)營中的實(shí)用性功能，同時還要充分考慮對城市建設(shè)計劃和地下管線等方方面面的影響作用。因此，路橋建筑架構(gòu)設(shè)計時要根據(jù)施工地段的綜合狀況加以考量。從城市規(guī)劃來看路橋工程項目建設(shè)困難，在我國城市規(guī)劃中，一般規(guī)定路橋工程項目不但要具備荷載能力，而且還必須盡量地節(jié)省空間占用。因此，路橋項目建設(shè)難點(diǎn)也比較大。

4 道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力混凝土存在的一些問題

4.1 道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力混凝土當(dāng)中的裂縫問題

其實(shí)在具體的道路橋梁施工當(dāng)中，往往會出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力混凝土在張拉中的裂縫。這樣的裂縫現(xiàn)象通常是無法避免出現(xiàn)的，但是有著裂縫的混凝土往往會存在結(jié)構(gòu)性能比較差、耐久性不夠的現(xiàn)象。那么出現(xiàn)裂縫主要是由于以下兩種因素：①荷載導(dǎo)致的構(gòu)件承載力不充足。這樣的裂縫往往被稱作結(jié)構(gòu)性的裂縫；②裂縫便是非結(jié)構(gòu)性的裂縫，這種裂縫的產(chǎn)生是由于變形、溫度差或者是地基不夠均勻等[5]。

4.2 波紋管的堵塞問題

對于波紋管的堵塞問題而言，會導(dǎo)致張拉預(yù)應(yīng)力的鋼絞線過于長而與計算值有著比較大的差別，這樣會讓道路橋梁施工有著許多問題，也為施工人員帶來了許多困難。但是波紋管的堵塞其實(shí)就是因為道路橋梁施工單位缺乏規(guī)范性的施工安裝，從而導(dǎo)致套管的接頭出現(xiàn)松動的或者彎曲的現(xiàn)象，還可能是因為混凝土再澆筑的過程中，會出現(xiàn)操作性的失誤，最終會使得波紋管有著破損，從而誘發(fā)水泥漿進(jìn)入波紋管而堵塞管道。

4.3 預(yù)應(yīng)力混凝土?xí)r間過長而出現(xiàn)張拉工藝的問題

現(xiàn)階段，我國在進(jìn)行比較大跨度的預(yù)應(yīng)力澆筑時，往往會應(yīng)用張拉式的流程，這種工藝流程往往需要借助鋼絞線拉緊時的拉力。如果孔道在比較長的時候，就要跨過更多道箱梁橫隔板。不過，孔道的具體摩擦阻力就需要經(jīng)過實(shí)驗才可以確定。此外，在跨中的過程中要是承載能力不夠高，截面就會有裂縫，依照有關(guān)的規(guī)定，其跨度要是高于30m，預(yù)應(yīng)力的橋梁就需要應(yīng)用張拉的工藝流程。不過，現(xiàn)階段我國大多數(shù)道路橋梁施工大都采用單端的張拉模式，不過這種工藝流程比較耗時，而且連接的位置無法進(jìn)行連接，從而出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象。

4.4 在道路橋梁建設(shè)過程中工作人員的專業(yè)素質(zhì)不夠高

道路橋梁施工過程需要一定的技術(shù)指導(dǎo)才能夠使得最終結(jié)果更加準(zhǔn)確完善，有很多企業(yè)為了更快地獲得更多利益，所以對于專業(yè)人員的選取過于草率，技術(shù)根本不過關(guān)。這就會對道路橋梁施工過程造成很多不好的影響。不僅對道路橋梁施工有不好的影響，而且影響我國建筑業(yè)的發(fā)展，影響一個國家的進(jìn)步，影響一個國家的形象。不能因為節(jié)約資金而雇傭一些廉價勞動力，過低的技術(shù)水平在道路橋梁施工中作用甚微，非但沒有節(jié)約資金反而會造成更加惡劣的影響，甚至最終產(chǎn)生的后果是金錢無法彌補(bǔ)的。因此這就需要在工作人員的選取時一定要格外注意，要求一定要嚴(yán)格。

4.5 在道路橋梁建設(shè)過程前期制定的方案不夠優(yōu)化

對于道路橋梁建設(shè)而言，前期策劃以及對方案的優(yōu)化都是十分重要的。前期設(shè)計對于后期結(jié)果的影響是很大的，只有具有一個完整的計劃和方案，后期的施工過程才會順利展開。而且設(shè)計方案的可行性也是很容易出現(xiàn)問題的一個方面，有些設(shè)計方案的技術(shù)方面要求很高但是卻沒有進(jìn)行實(shí)地考察，對于周邊環(huán)境不是很了解，沒有做到因地制宜，這就使得方案看起來很完美無可挑剔，實(shí)際上根本無法執(zhí)行，這都是需要我們注意的。因此在設(shè)計方案時需要各方面進(jìn)行密切的配合并且需要有一定程度的技術(shù)指導(dǎo)。在選材方面，工作人員素質(zhì)方面以及前期方案設(shè)計方面都是需要我們注意的地方。只有多方面相互配合，挖掘出預(yù)應(yīng)力的最大價值，會使最終結(jié)果臻于完美。

5 道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力混凝土問題的解決方式

相關(guān)施工人員在具體進(jìn)行道路橋梁施工時，一旦其中出現(xiàn)了波紋管堵塞的問題，就需要首先依照著預(yù)應(yīng)力筋的坐標(biāo)來標(biāo)注相應(yīng)的孔道處。與此同時，還應(yīng)當(dāng)錯過橋梁的主筋處，應(yīng)用沖擊的鉆來開孔，緊接著清除一些堵塞的水泥。這樣的過程就能夠幫助鋼絞線較為輕松地穿過波紋管。在張拉過程結(jié)束以后，道路橋梁就能夠運(yùn)用更高級別的混凝土進(jìn)行封堵。其實(shí)裂縫問題往往是由于溫度的因素，遇到這類問題時施工人員就應(yīng)當(dāng)對薄壁的構(gòu)件進(jìn)行拆模，再幫助其增加時間，最終可以防止預(yù)制的構(gòu)件與臺座之間出現(xiàn)黏結(jié)的情況。此外，施工人員在進(jìn)行張拉的工作時，就應(yīng)當(dāng)重視梁端的一些布筋設(shè)計，并對一些部分加以合理的考慮，這樣不光能夠增添鋼筋的具體數(shù)量，還能夠幫助增加錨端的大小。同時，預(yù)應(yīng)的力筋張拉順序也應(yīng)當(dāng)與設(shè)計規(guī)則相一致，假如設(shè)計缺乏詳細(xì)的規(guī)定，就需要選擇分層式的對稱性張拉。具體張拉的過程中速度要比較緩慢，切忌過快而導(dǎo)致部分的應(yīng)力比較集中的問題，影響到道路橋梁施工的質(zhì)量。同時，在澆筑混凝土的過程中，施工人員需要注重其中的規(guī)則，要保障好澆筑過程中的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)問題。除此之外，施工人員還應(yīng)當(dāng)注重鋼筋所放置的位置，不應(yīng)當(dāng)將其處在比較低的位置，以免出現(xiàn)以后的標(biāo)高現(xiàn)象，要是模板處的安裝足夠的牢固，預(yù)留的空洞或者卡定應(yīng)位置都準(zhǔn)確時，也與設(shè)計要求相符合，這樣才可以真正地保障道路橋梁的質(zhì)量以及安全問題。另外進(jìn)行嚴(yán)格制度，道路橋梁建設(shè)過程中出現(xiàn)問題的重要原因就是獎懲制度不夠完善，檢查力度不到位，導(dǎo)致人們存在僥幸心理，給我國道路橋梁建設(shè)帶來了很多隱患。這就需要我國對于道路橋梁施工建設(shè)過程的要求更加嚴(yán)格、制度更加完善、要求標(biāo)準(zhǔn)更加明確，加大力度懲罰不合格的企業(yè)，并且抽查力度一定要大，對于道路橋梁施工過程中的各方面指標(biāo)進(jìn)行及時檢查。

6 道路橋梁工程施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

6.1 張拉預(yù)應(yīng)力鋼束

當(dāng)預(yù)制式箱體的所灌注混凝土構(gòu)件的整體抗拉強(qiáng)度超過國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)的時候，就必須停放在一段之間之后方可對箱體構(gòu)件進(jìn)行預(yù)應(yīng)力處理。同時所有的工作人員都必須具有良好的專業(yè)性，并且在上崗前一定要做好技術(shù)考試，在確?？荚嚭细竦臓顩r下能上崗。同時張拉千斤頂?shù)募榷◤埨瓧l件務(wù)必要確保滿足國家規(guī)定的強(qiáng)度，并且標(biāo)準(zhǔn)精度也不得小于國家標(biāo)準(zhǔn)級，同時張拉施工過程中所必須用到的所有相關(guān)裝置也必須保持完好。根據(jù)工程張拉力計算選用最合適的螺旋千斤頂設(shè)計，并結(jié)合實(shí)際情況選定最佳的螺旋千斤頂安設(shè)部位。

6.2 預(yù)應(yīng)力張拉施工

當(dāng)智能張拉系統(tǒng)啟動以后，必須有專門技術(shù)人員針對整個控制系統(tǒng)的工作狀況進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)視，當(dāng)出現(xiàn)情況的時候必須正確的加以調(diào)整。當(dāng)智能張拉施工控制系統(tǒng)發(fā)送命令以后，將按照規(guī)定的路徑傳送到智能張拉施工控制系統(tǒng)上來，并通過張拉施工控制系統(tǒng)可以使螺旋千斤頂按照前期規(guī)定的流程進(jìn)行張拉施工的平衡管理，并根據(jù)各方面數(shù)據(jù)對錨栓、螺旋千斤頂和孔洞錨具的布置加以調(diào)整，確保三者可以維持在一條線上，抱枕所有的絞線所獲得的牽引力有良好的平衡力。張拉施工在操作的時候，必須保持按照順序漸進(jìn)的原則，從頂部開始慢慢地進(jìn)行施壓，并且二端的螺旋千斤頂?shù)膲簭?qiáng)增加的快慢也要保持的同步性，當(dāng)張拉施工達(dá)到了一定程度的時候，就需要對鋼絞線上是不是出現(xiàn)了絲滑的問題進(jìn)行檢測，同時還必須對伸長值的實(shí)際參考值和給定的參考值之間進(jìn)行比較，同時也要確保二者之間的偏差保持在規(guī)定的范圍以內(nèi)，并且如果發(fā)現(xiàn)了異常必須對造成異常的主要原因做出了診斷，并及時采取了合理的辦法加以解決，為以后的各項操作的正常進(jìn)行提供了良好的基礎(chǔ)。

6.3 預(yù)應(yīng)力連接施工

在預(yù)應(yīng)力過程施工中，與預(yù)應(yīng)力混凝土的銜接是十分重要的，所以為了要保證接頭的材質(zhì)符合施工設(shè)計的規(guī)定，施工者一定要嚴(yán)格遵照施工規(guī)程要求的方式進(jìn)行施工，并且在各個施工階段中都要對接頭進(jìn)行了認(rèn)真的檢測，以保證其沒有發(fā)生泄漏的情況，并且如果出現(xiàn)情況也要及時地對其加以封堵，同時還要仔細(xì)地檢查和保護(hù)措施，以防止雜質(zhì)摻入中封堵孔道，從而降低了工程進(jìn)度的質(zhì)量。再有是施工時對鋼筋的過程實(shí)施合理的防護(hù)，防止鋼筋在安全時遭受傷害。

6.4 預(yù)應(yīng)力混凝土施工

盡管外預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁路面施工過程中應(yīng)用較為普遍，但它仍然存在著一些的缺點(diǎn)，特別是裂紋問題比較嚴(yán)重。通常情況下，在進(jìn)行道路橋梁路面施工的期間外預(yù)應(yīng)力技術(shù)在使用以前就已經(jīng)產(chǎn)生了裂紋現(xiàn)象，而裂縫問題在道路橋梁路面的施工過程中也比較常見，且其是在進(jìn)行施工過程中無法避免的現(xiàn)象。而裂紋現(xiàn)象的產(chǎn)生主要是因為溫度變化很大，若相對的減少了溫度差異則可以更有效地減少裂紋現(xiàn)象的產(chǎn)生。因此通過在混凝土構(gòu)件施工階段采用外預(yù)應(yīng)力技術(shù)，就能夠在一定程度上降低了裂紋現(xiàn)象的產(chǎn)生。

7 結(jié)語

綜合上文，預(yù)應(yīng)力其實(shí)是一種較為復(fù)雜的工藝流程，因此在具體施工當(dāng)中，施工人員就需要針對材料、技術(shù)、工藝流程等加以更新和運(yùn)用。與此同時，道路橋梁施工人員還應(yīng)當(dāng)具有更高的專業(yè)素養(yǎng)，以便在施工過程中有著良好的工作狀態(tài)，能夠使得道路橋梁的施工有著更高的質(zhì)量。