市政路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用探究

王青

清遠(yuǎn)市恒通建筑工程有限公司 廣東 清遠(yuǎn) 511500

市政路橋工程在促進(jìn)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中發(fā)揮出了極其重要的作用，同時(shí)，道路運(yùn)輸也是促進(jìn)我國交通事業(yè)發(fā)展的重要前提，隨著城市但速度的加快，對道路橋梁的質(zhì)量提出了更高的要求。預(yù)應(yīng)力技術(shù)是市政道路橋梁工程建設(shè)施工中比較常見的一種，這種技術(shù)的專業(yè)性非常強(qiáng)，本身具有抗疲勞、抗拉裂破壞、抗?jié)B透等多個(gè)特征，將這種技術(shù)應(yīng)用于市政路橋工程建設(shè)施工中，能夠?qū)φ麄€(gè)工程的建設(shè)質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)的把控，從整體上提高市政路橋工程的安全性、穩(wěn)定性和耐久性。因此從這方面來看，在市政路橋工程建設(shè)施工中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)也是我國市政路橋工程未來發(fā)展過程中的主要方向。

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)

預(yù)應(yīng)力技術(shù)具體指的是在施工期間給結(jié)構(gòu)預(yù)先施加的壓應(yīng)力，通過這種壓應(yīng)力來抵消全部或者部分荷載造成的拉應(yīng)力，進(jìn)一步改善結(jié)構(gòu)的服役表現(xiàn)，避免結(jié)構(gòu)受到破壞。在混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用的比較多，在市政路橋工程建設(shè)施工中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，由于部分構(gòu)建會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，所以需要技術(shù)人員提前采取相應(yīng)的措施，避免路橋結(jié)構(gòu)由于出現(xiàn)外力改變其結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形或受到破壞。在市政路橋工程施工的過程中，一般在外部荷載模塊之前會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力，這也在一定程度上減少了外部荷載引起的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力，可有效避免混凝土開裂情況的發(fā)生，對保證市政路橋工程建設(shè)質(zhì)量發(fā)揮著極其重要的作用。市政路橋工程建設(shè)施工的過程中，所用到的混凝土和鋼材強(qiáng)度都比較高，抗拉性能比較強(qiáng)，部分構(gòu)件可以被壓縮，從而減少構(gòu)件所占的空間[1]。而預(yù)張拉技術(shù)在市政路橋工程中的應(yīng)用一方面可延長路橋工程的使用壽命，另一方面還能減少路橋工程在使用過程中裂縫等缺陷問題的發(fā)生，能夠讓整個(gè)市政路橋工程變得更加經(jīng)濟(jì)，增強(qiáng)了市政路橋工程本身的美觀度，同時(shí)還保證了施工質(zhì)量。正是由于預(yù)應(yīng)力技術(shù)具備多種優(yōu)勢，所以近些年來，其應(yīng)用范圍也越來越廣，有技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)，在市政路橋工程建設(shè)中，很多傳統(tǒng)設(shè)計(jì)無法克服的障礙，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)均可得到彌補(bǔ)。

2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于市政路橋工程建設(shè)施工中的優(yōu)勢

預(yù)應(yīng)力技術(shù)性能比較優(yōu)異，目前被廣泛的應(yīng)用在了我國市政路橋工程的建設(shè)中，其發(fā)揮出的優(yōu)勢顯而易見，具體有如下幾個(gè)方面：首先，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用可進(jìn)一步提高市政路橋工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性，從而促使市政路橋工程建設(shè)質(zhì)量與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求相符合，同時(shí)可有效延長市政路橋工程的使用年限[2]。在市政路橋工程投入運(yùn)營階段，隨著其運(yùn)營時(shí)間的延長，長期受到來自外部荷載等因素的影響，市政路橋結(jié)構(gòu)自身的穩(wěn)定性逐漸減弱，所以在具體應(yīng)用的過程中，可結(jié)合具體情況應(yīng)用一些性能較優(yōu)的施工材料，比如應(yīng)用高性能施工材料，選擇一些預(yù)應(yīng)力鋼材，可有效增強(qiáng)市政路橋工程的相關(guān)功能，提高其抗?jié)B性。在市政路橋工程中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，通過鋼絞線進(jìn)行張拉，技術(shù)人員事先對預(yù)應(yīng)力構(gòu)件進(jìn)行了處理，借助了混凝土構(gòu)件的優(yōu)勢增強(qiáng)了路橋工程結(jié)構(gòu)本身的強(qiáng)度。并且應(yīng)用這種技術(shù)所產(chǎn)生的壓應(yīng)力正好能夠與路橋工程結(jié)構(gòu)自身的荷載相互抵消，技術(shù)人員可根據(jù)混凝土構(gòu)件的具體情況，合理的控制預(yù)應(yīng)力的受理方向以及預(yù)應(yīng)力的力度大小，進(jìn)一步降低外部荷載壓力對混凝土結(jié)構(gòu)造成的破壞，增強(qiáng)了路橋結(jié)構(gòu)本身的抗震性能；其次，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在市政路橋工程建設(shè)中的應(yīng)用還可對工程本身的服務(wù)功能進(jìn)行優(yōu)化，在具體的施工階段，由于預(yù)應(yīng)力技術(shù)本身具備的優(yōu)勢比較多，所以應(yīng)用后可將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢充分的發(fā)揮出來，不但會(huì)保證市政路橋工程安全通行功能的充分發(fā)揮，還能最大化的節(jié)省施工材料，降低工程建設(shè)的成本。

3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在市政路橋工程建設(shè)施工中的具體應(yīng)用

3.1 施工前的準(zhǔn)備

在市政路橋工程建設(shè)中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)時(shí)，前期準(zhǔn)備工作尤其重要，前期準(zhǔn)備工作中主要涉及到的內(nèi)容就是相關(guān)材料以及預(yù)應(yīng)力錨具的選擇，下面對此進(jìn)行詳細(xì)的分析：首先是施工材料的選擇。應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)時(shí)應(yīng)用到的施工材料比較多，比如預(yù)應(yīng)力錨具、波紋管以及鋼絞線等，相關(guān)工作人員在施工之前一定要加強(qiáng)對各類施工材料質(zhì)量的檢驗(yàn)，保證各項(xiàng)施工材料質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，相關(guān)參數(shù)也能更好的滿足設(shè)計(jì)規(guī)范中的相關(guān)要求。在預(yù)應(yīng)力錨具選擇方面，預(yù)應(yīng)力錨具進(jìn)入施工現(xiàn)場之前，相關(guān)技術(shù)人員以及采購人員要嚴(yán)格按照本項(xiàng)目中相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對預(yù)應(yīng)力錨具的外觀、硬度、尺寸等進(jìn)行檢驗(yàn)，檢測預(yù)應(yīng)力錨具的錨固性能，結(jié)合檢測結(jié)果對預(yù)應(yīng)力錨具投入使用后可達(dá)到的預(yù)期效果進(jìn)行評估。抽檢量不得低于總數(shù)量的10%，如果為一些特殊的預(yù)應(yīng)力錨具，那么要對其硬度進(jìn)行試驗(yàn)檢測。檢測預(yù)應(yīng)力錨具的性能時(shí)，檢測比例不得低于20%，如果發(fā)現(xiàn)其中某個(gè)試件檢驗(yàn)結(jié)果不達(dá)標(biāo)，則需增加抽檢數(shù)量；在鋼絞線材料的選擇方面，技術(shù)人員以及采購人員對即將進(jìn)入施工現(xiàn)場的鋼絞線質(zhì)量也要進(jìn)行檢驗(yàn)，首先要對鋼絞線的包裝情況、標(biāo)志、規(guī)格、質(zhì)量證明文件等進(jìn)行詳細(xì)的檢測，同時(shí)還要要求廠家提供對應(yīng)批次的鋼絞線彈性模量值以及相關(guān)檢測報(bào)告，分批次的對鋼絞線表面質(zhì)量、直徑偏差、力學(xué)性能等進(jìn)行直觀或間接檢驗(yàn)，將得到的檢測結(jié)果與廠家提供的檢測結(jié)果進(jìn)行對比，尤其是鋼絞線彈性模量值，如果得到的檢測結(jié)果與廠家提供的文件中彈性模量值誤差在規(guī)定的范圍內(nèi)，則可判定為合格。波紋管也是市政道路工程施工中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)常見的材料之一，材料管理人員以及采購人員也要及時(shí)對即將進(jìn)入施工現(xiàn)場的波紋管進(jìn)行質(zhì)量檢測，比如要對波紋管的外觀、抗沖擊性能、柔韌性、抗彎曲性能、滲漏性能以及局部橫向荷載等參數(shù)進(jìn)行檢測。根據(jù)項(xiàng)目的具體情況進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)的檢測，市政道路工程中所使用的波紋管為塑料材質(zhì)，那么每批次需要進(jìn)行專業(yè)性檢查的長度應(yīng)控制在10000m以內(nèi)。為了保證其使用性能，應(yīng)將波紋管的存放時(shí)間控制在6個(gè)月以內(nèi)，如果受到施工因素的影響需要將波紋管存放在室外區(qū)域，那么要及時(shí)在地面上墊上支墊，并且還要對其上部進(jìn)行覆蓋，讓波紋管避免與地面直接接觸，同時(shí)還不可直接暴露在空氣中。除了以上提及到的一些施工材料之外，在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力的過程中還會(huì)用到一些張拉設(shè)備、孔道壓漿機(jī)等設(shè)備，所以相關(guān)技術(shù)人員在施工之前要對各設(shè)備的性能以及運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行全面的檢查，為后續(xù)施工做好準(zhǔn)備。

3.2 波紋管安裝

在市政路橋工程施工中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)時(shí)，首先要保證波紋管的安裝質(zhì)量，技術(shù)人員要詳細(xì)的分析施工圖紙中對波紋管安裝方面的要求，準(zhǔn)確的計(jì)算波紋管的安裝位置，保證波紋管安裝位置的準(zhǔn)確性[3]。應(yīng)用后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)時(shí)，技術(shù)人員首先要將波紋管固定在鋼筋構(gòu)件中，讓波紋管穿越鋼筋管道，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行混凝土澆筑，澆筑完成后再通過應(yīng)力張拉，讓應(yīng)力經(jīng)筋穿過波紋管后對其進(jìn)行張拉，在此過程中需要應(yīng)用到張拉機(jī)，施工的過程中一旦澆筑，波紋管的安裝位置便不得進(jìn)行更改，所以技術(shù)人員一定要保證波紋管的位置準(zhǔn)確無誤，只有這樣才能發(fā)揮出波紋管的效果。一般情況下，不論是上下層還是同排的管道間距，波紋管的定位位置允許偏差都不得超過10mm，而梁高方向的波紋管管道坐標(biāo)定位位置允許偏差在10mm以內(nèi)，但是梁長方向的波紋管管道坐標(biāo)定位位置允許偏差在30mm以內(nèi)。安裝預(yù)應(yīng)力波紋管時(shí)，需要制作井字形定位架或者u字型定位架，需要采用直徑為5mm的鋼筋（Ⅰ級）作為制作材料，如果波紋管位于直線段，至少要每間隔80cm安裝一個(gè)定位架，如果波紋管位于曲線段，至少要每間隔40cm安裝一個(gè)定位架，以此來對波紋管的位置進(jìn)行固定。施工過程中要保證梁體鋼筋管道、定位鋼筋直接能夠牢固、可靠的連接，尤其波紋管的固定位置與設(shè)計(jì)中要求位置之間的誤差不得超過允許范圍。波紋管連接部位接頭也要做好固定，還要進(jìn)行嚴(yán)密的纏裹，在保證其角度固定的同時(shí)，需避免水泥砂漿等向波紋管內(nèi)部的滲入，這對保證預(yù)應(yīng)力筋穿束或者張拉效果的發(fā)揮是非常重要的。

3.3 鋼絞線安裝

在市政路橋工程施工中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)時(shí)，鋼絞線的安裝也是極其重要的一部分，一般情況下，如果應(yīng)用的為先張法，所使用的鋼絞線一般為單根，需要將多根鋼絞線水平放置，用坐臺固定后進(jìn)行張拉。如果應(yīng)用后張法，所使用的鋼絞線一般為多股鋼絞線扎結(jié)成束，在具體施工的過程中，技術(shù)人員要嚴(yán)格按照相關(guān)步驟進(jìn)行施工，即開盤、下料、穿束和錨固，技術(shù)人員要對每一個(gè)施工細(xì)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的控制。首先是開盤，在鋼絞線開盤的同時(shí)，為了保證鋼絞線固定效果的牢固性，需要借助支架完成，可有效避免鋼絞線張拉的過程中對周邊施工人員造成彈傷。在鋼絞線下料的過程中，為了避免鋼絞線穿束的過程中發(fā)生銹蝕，需將鋼絞線與地面之間的距離控制在20cm左右，技術(shù)人員要與現(xiàn)場施工情況進(jìn)行結(jié)合，分析預(yù)應(yīng)力孔道的具體長度、千斤頂?shù)拈L度以及噸位、夾具的厚度等，嚴(yán)格控制下料長度，在保證鋼絞線應(yīng)用過程中不會(huì)發(fā)生脫錨的同時(shí)還應(yīng)該減少浪費(fèi)。確定鋼絞線的下料長度后應(yīng)用切斷機(jī)或者砂輪機(jī)進(jìn)行切割。鋼絞線穿束時(shí)，技術(shù)人員首先需采用錐形套將鋼絞線端部進(jìn)行包裹，這樣不但能降低鋼絞線穿束過程中的阻力，還能避免鋼絞線穿破孔道。將鋼絞線送入穿束機(jī)穿束端時(shí)，可根據(jù)孔道的長短選擇具體的穿束方式，如果孔道比較短，可直接進(jìn)行穿束，如果孔道比較長，則需要逐根進(jìn)行穿束，要盡量控制鋼絞線傳輸過程中的擺動(dòng)幅度，避免對周邊施工人員造成損傷，技術(shù)人員還要在作業(yè)區(qū)周邊放置警示牌，避免人員接近。技術(shù)人員要將鋼絞線理順后進(jìn)行傳輸，穿書后的鋼絞線松緊度要保持一致。為了避免后期張拉的過程中鋼絞線對管道造成戳刺，技術(shù)人員編束鋼絞線的過程中，需每間隔1米應(yīng)用20號的鋼絲對鋼絞線進(jìn)行綁扎，綁扎后將絲扣插入至內(nèi)側(cè)。穿束結(jié)束后需進(jìn)行鋼絞線的錨固，在固定端安裝錨具，保證每根鋼絞線都能得到固定，錨具與錨墊板之間不得存在間隙。

3.4 張拉施工

張拉施工也是預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)中的一部分，當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線固定結(jié)束后，技術(shù)人員要對端部預(yù)留的鋼絞線長度進(jìn)行全面的檢查，保證其預(yù)留長度與設(shè)計(jì)要求相符合，通過檢查后如果發(fā)現(xiàn)鋼絞線的端部預(yù)留長度與施工要求不相符，技術(shù)人員要及時(shí)對混凝土構(gòu)建兩端伸出的鋼絞線的長度進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后再次進(jìn)行檢測，保證混凝土構(gòu)建兩端所伸出的鋼絞線長度與后續(xù)施工要求相符合。在進(jìn)行鋼絞線張拉施工時(shí)，技術(shù)人員要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)安裝錨具、限位板和千斤頂?shù)仍O(shè)備，為了促使應(yīng)力筋中心線與張拉方向一致，要保證各設(shè)備中心點(diǎn)位于同一水平軸線。在張拉之前，技術(shù)人員要全面檢測混凝土的質(zhì)量，尤其是混凝土強(qiáng)度與彈性模量要與相關(guān)設(shè)計(jì)要求相符合，通過各項(xiàng)檢測后如果發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)中的相關(guān)要求相一致，技術(shù)人員還有及時(shí)聯(lián)系監(jiān)理人員進(jìn)行現(xiàn)場復(fù)檢，待檢驗(yàn)合格后才可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉施工操作，各項(xiàng)操作要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。鋼絞線張拉完成后回縮程度也要滿足設(shè)計(jì)要求，這些施工結(jié)束后需采用砂輪機(jī)將多余的鋼絞線切除，錨段外鋼絞線的預(yù)留長度需保持在3cm以上，當(dāng)滿足要求后要及時(shí)采用水泥砂漿對錨頭進(jìn)行封閉。

3.5 孔道壓漿

預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)中孔道壓漿環(huán)節(jié)也發(fā)揮著重要的作用，孔道壓漿其實(shí)主要是在避免鋼絞線銹蝕的同時(shí)減輕錨具所承受的負(fù)擔(dān)，促進(jìn)預(yù)應(yīng)力筋和混凝土作用的發(fā)揮。在孔道壓漿的過程中，技術(shù)人員首先要對水泥漿的制備質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，制作水泥漿時(shí)一般選擇低堿硅酸鹽水泥（強(qiáng)度＞42.5），也可結(jié)合市政路橋工程的具體情況選擇普通的硅酸鹽水泥，所使用的水中氯化物含量不得低于350mg/L，同時(shí)還不得還有其他可能會(huì)對水泥漿性能造成影響的成分，還要結(jié)合具體情況加入一些膨脹劑，應(yīng)用較多的為鈣礬系膨脹劑、復(fù)合型膨脹劑等。將水灰比控制在0.3～0.35之間，水泥砂漿制備完成后還要進(jìn)行泌水率檢驗(yàn)，一般情況下，水泥砂漿制備完成后三小時(shí)內(nèi)的泌水率在2%～3%為宜，24小時(shí)內(nèi)泌水全部吸收最佳。技術(shù)人員還要對孔道壓漿的施工細(xì)節(jié)進(jìn)行把控，先清理孔道內(nèi)的雜物，待壓漿泵口流出的漿體稠度與設(shè)計(jì)要求相符時(shí)再進(jìn)行壓漿，根據(jù)孔道的類型對壓漿泵的壓力進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，如果孔道彎曲較短，基本屬于水平，則壓漿壓力應(yīng)控制在0.5～0.7MPa，如果孔道較長，則壓漿壓力需調(diào)整為0.8～1.0MPa，要保證壓漿過程的均勻性和連續(xù)性。在進(jìn)行孔道壓漿施工的過程中，技術(shù)人員一定要遵循一定的原則，即壓漿施工應(yīng)從低到高，并且從下向上進(jìn)行施工，保證施工過程的有序性，如果對同一個(gè)孔道進(jìn)行壓漿操作，要保證壓漿施工操作的一次性完成，在同一個(gè)孔道壓漿的過程中不可進(jìn)行停留，途中不可被打斷，如果受到一些特殊因素的影響導(dǎo)致同一個(gè)孔到壓漿的過程中必須進(jìn)行停頓時(shí)，應(yīng)該在及時(shí)解決相關(guān)因素后盡早恢復(fù)灌漿，否則技術(shù)人員應(yīng)及時(shí)對鉆孔進(jìn)行沖洗，恢復(fù)灌漿，如果孔道無法清洗或者沖洗無效時(shí)，技術(shù)人員要及時(shí)進(jìn)行掃孔，徹底清除孔道中的雜物以及漿液，并我重新灌漿。再次恢復(fù)灌漿時(shí)，在水泥漿級別方面應(yīng)選擇開灌比級的水泥漿進(jìn)行灌注，如果水泥漿的注入率與中斷之前的非常接近，那么也可采用中斷之前的水泥漿進(jìn)行灌注，如果水泥漿的注入率與中斷之前的相比較明顯減少，要適當(dāng)?shù)募訚鉂{液后繼續(xù)灌漿。

4 結(jié)束語

總之，市政路橋工程中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，可在保證市政路橋工程抗震性能、施工質(zhì)量的同時(shí)延長其使用壽命，發(fā)揮出的效果較好，相關(guān)技術(shù)人員在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的過程中要加強(qiáng)摸索和研究，不斷提高應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的水平，為市政路橋工程的建設(shè)質(zhì)量提供保障。