市政路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

鄭鍵濱

廣州市市政集團(tuán)有限公司 廣東 廣州 510030

在路橋建設(shè)中，重視運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，拓寬其實際運(yùn)用，對提高路橋工程的質(zhì)量、提高其運(yùn)行后的安全性具有重要意義。為此，必須根據(jù)路橋結(jié)構(gòu)的具體要求和預(yù)應(yīng)力技術(shù)的特性，在技術(shù)上進(jìn)行有效的應(yīng)用，以保證施工過程中出現(xiàn)的各種隱患，從而達(dá)到最大限度的發(fā)揮其作用，并保證其應(yīng)用效果，從而為今后的建設(shè)事業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

1 相關(guān)概述

1.1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)概念

預(yù)應(yīng)力技術(shù)是20世紀(jì)中期首先應(yīng)用在建筑和施工領(lǐng)域，但由于路橋工程的發(fā)展，對工程技術(shù)的要求越來越高，因此在混凝土中應(yīng)用的主要是在混凝土中施加預(yù)應(yīng)力，并能有效地抑制由外界引起的荷載。簡而言之，就是利用混凝土本身的強(qiáng)大抗壓性能，彌補(bǔ)抗彎曲強(qiáng)度的缺陷，從而達(dá)到了改善混凝土品質(zhì)的目的。

預(yù)應(yīng)力技術(shù)的突出特征在于：在應(yīng)力的作用下，它的“提前性”。在實際應(yīng)用中，建筑工人需要在結(jié)構(gòu)或部件上施加一些應(yīng)力，從而消除可能對工程質(zhì)量造成不良影響的應(yīng)力。通過采用“提前加載”技術(shù)消除了不合理應(yīng)力，消除了對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的負(fù)面影響，進(jìn)而實現(xiàn)了對結(jié)構(gòu)整體的機(jī)械性能和結(jié)構(gòu)的可靠性的目的。在城市道路橋梁結(jié)構(gòu)中，裂縫和滲漏是影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的一個關(guān)鍵因素，采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以有效地改善結(jié)構(gòu)的抗?jié)B和抗裂性能，因此，在城市道路橋梁中采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)是非常必要的[1]。

在使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)時，其耐久性也是一個重要的考量，它反映了材料、結(jié)構(gòu)等對外界的適應(yīng)性。道路橋梁在充分利用其自身的作用時，不可避免地要面對多種內(nèi)部因素、外部環(huán)境等因素的制約，因此必須對其進(jìn)行最優(yōu)改善，以確保其在路面上的抗?jié)B透能力和對裂紋進(jìn)行有效的抑制。

1.2 市政路橋工程施工的特點分析

市政道路橋梁是城市最大的建筑工程，它直接關(guān)系到城市的發(fā)展和人民的生活。在城市公路的修建和施工中，最關(guān)鍵的問題就是對工程質(zhì)量、安全、造價和橋梁的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督和控制。通過對城市工程施工、橋梁的經(jīng)營，加強(qiáng)城市工程的經(jīng)營，提高工程的管理和施工技術(shù)，以有效地克服當(dāng)前城市道路施工、橋梁技術(shù)方面的難題，使施工企業(yè)既能獲得較大的技術(shù)進(jìn)步，又能使企業(yè)獲得較大的經(jīng)濟(jì)利益。

1.3 市政路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)概述

預(yù)應(yīng)力技術(shù)是指在施工過程中，對有可能存在的構(gòu)件進(jìn)行預(yù)應(yīng)力處理，以避免構(gòu)件在承受荷載的同時發(fā)生變化，造成結(jié)構(gòu)的變形和損壞。因此，事先在構(gòu)件中構(gòu)造應(yīng)力，抵御外力的破壞。在橋梁施工中，為了減小由外界加載而引起的巨大的拉力和內(nèi)力，可以起到減緩混凝土開裂、改善施工質(zhì)量的作用。在城市道路橋梁中，采用了高強(qiáng)度的鋼筋和砼，在施工時，可以提高抗拉性能，減小了結(jié)構(gòu)占用的面積，減輕了結(jié)構(gòu)的重量。采用預(yù)應(yīng)力可以延長橋梁的使用年限，延緩裂紋的發(fā)生[2]，從而有效地改善項目的經(jīng)濟(jì)效益，在保證結(jié)構(gòu)的美感的前提下，改善其使用效果和品質(zhì)。

2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在市政路橋施工中的應(yīng)用優(yōu)勢

在市政路橋施工工程中有如下優(yōu)勢：（1）采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以使其機(jī)械強(qiáng)度得到明顯提高，其抗裂性、抗?jié)B性和剛性等方面比沒有采用預(yù)加載技術(shù)的混凝土結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)，可以明顯提高其可靠性，提高其對外部的損傷和提高其耐用性；（2）可以根據(jù)受拉和受彎的觀點，對橋梁進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力，以提高其抗彎性能，并在某種意義上減少了裂縫的出現(xiàn)；（3）使結(jié)構(gòu)中各部位的整體能得到充分的發(fā)揮，使其充分利用，并能有效地發(fā)揮構(gòu)件內(nèi)部鋼筋的使用，以降低工程造價。

3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用準(zhǔn)備

3.1 鋼絞線選擇

在項目進(jìn)行之時，由于預(yù)應(yīng)力技術(shù)的鋼絞線自身的品質(zhì)會對橋面的安全造成一定的不利影響。采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)該選取不同品種的鋼筋進(jìn)行了分類，如：低松弛鋼絞線、預(yù)應(yīng)力鋼絞線、常規(guī)預(yù)應(yīng)力鋼絞線等。低松弛鋼絞線是一種新型的材料，在建筑上更方便快捷，更經(jīng)濟(jì)，更實用，廣泛應(yīng)用于大跨結(jié)構(gòu)的高層建筑，核電廠，高速公路等[3]。

此外，在選擇鋼筋混凝土?xí)r，必須考慮下列問題：（1）確定工程的實際空間布置，并依據(jù)具體的施工條件，制訂合理的施工計劃；（2）從整體上來看，選擇適合的鋼絞線，因為的真實抗拉能力和空間位置會對其產(chǎn)生一定的作用，因此必須根據(jù)工程的具體情況，根據(jù)大橋本身的特性，選擇最適合的鋼絞線；（3）施工人員要對鋼絞線進(jìn)行科學(xué)、合理的研磨，由于鋼絞線具有多種不同的彎矩，因此，施工人員要根據(jù)不同的彎矩和不同的方向進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。

在選用預(yù)應(yīng)力鋼的過程中，要特別注意鋼絞線的長度、幾何參數(shù)和表面狀態(tài)，選擇鋼絞合的標(biāo)準(zhǔn)要看其大小、種類等。

3.2 錨具的選擇

在工程中，預(yù)應(yīng)力工藝可以分為兩類：先張法和后張法，兩種是在工程實踐中采用的，因此，要按實際需要選用相應(yīng)的錨具。先張法要求工人在進(jìn)行混凝土澆筑前，對其進(jìn)行預(yù)應(yīng)力，然后采用張拉筋，將預(yù)應(yīng)力鋼筋固定在支架和模具上，然后進(jìn)行混凝土的澆注，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求，預(yù)應(yīng)力鋼筋與鋼筋完全結(jié)合之后，再進(jìn)行預(yù)應(yīng)力加固，不過，這種方法的適用區(qū)域有限，一般都是中小企業(yè)的預(yù)制。后張法與前張法施工次序是完全不同的，首先是在構(gòu)件內(nèi)部預(yù)留一定的預(yù)應(yīng)力，在構(gòu)件內(nèi)部預(yù)留一定的預(yù)應(yīng)力，再將預(yù)應(yīng)力鋼筋插入，再進(jìn)行鋼筋的拉伸，并利用螺栓將預(yù)應(yīng)力鋼筋與鋼筋連接在一起，再通過鉆孔進(jìn)行壓漿，使得鋼筋和鋼筋成為一個不可分割的整體[4]。在路橋工程中，為了確保工程的順利進(jìn)行，采用了與后張法相匹配的張拉預(yù)應(yīng)力。

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

在使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)時，選用合適的材料是一個非常重要的問題。原材料的品質(zhì)與工人的工作品質(zhì)有很大的關(guān)系，所以對施工的材料要嚴(yán)格控制，選用高品質(zhì)的原材料，在使用之前要經(jīng)過仔細(xì)的檢驗。在路橋工程中，應(yīng)按主要受力的要害位置進(jìn)行選型，選用適當(dāng)?shù)姆椒?，以確保其工程的良好運(yùn)行。

4.1 路橋加固工程預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

路橋通車后，將會有許多不同規(guī)模的汽車經(jīng)過，在無形中對其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)上的擠壓，從而增大了其承受的荷載。為了確保公路大橋的工程質(zhì)量，提高其使用年限，必須加強(qiáng)和加強(qiáng)[5]。為了加強(qiáng)橋梁的外應(yīng)力，如橋梁的外應(yīng)力及橋面的抗拉強(qiáng)度，可以增加橋梁的承載力，從而使橋梁的整體性能得到顯著改善。

4.2 預(yù)應(yīng)力預(yù)制箱粱施工

（1）預(yù)應(yīng)力施工時，預(yù)應(yīng)力筋的選擇影響著預(yù)應(yīng)力 施工的效率和質(zhì)量。為了保障施工的效率和質(zhì)量，就要做 好選擇預(yù)應(yīng)力筋的工作，盡可能的選擇信譽(yù)比較好，生 產(chǎn)能力比較高的生產(chǎn)廠家，在產(chǎn)品投入使用之前，嚴(yán)格 的對產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢測。產(chǎn)品只有質(zhì)量合格才可以進(jìn)場。（2）鋼絞線是提高預(yù)應(yīng)力施工中抗拉力的主要材料， 因此使用的鋼絞線在強(qiáng)度和力學(xué)性能方面一定要符合相 關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。只有在它的力學(xué)性能檢驗合格的情況下，才可以投入使用。（3）施工的時候要使用抗震性強(qiáng)的夾具，所使用的 夾具要達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求，在投入使用前要進(jìn)行性能 檢測。（4）關(guān)于預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)，預(yù)應(yīng)力設(shè)備標(biāo)定要和設(shè)計要求達(dá)到一致，另外預(yù)應(yīng)力張拉時候的油表度數(shù)一定要準(zhǔn)確無誤。

4.3 搭設(shè)支架

在搭設(shè)支架工作中，首先要進(jìn)行測量放樣，以明確支架搭設(shè)的確切部位，以及對所需部件進(jìn)行嚴(yán)格檢驗和確認(rèn)。在路橋工程中，支架的安裝必須嚴(yán)格遵循程序，從一邊開始到另一端進(jìn)行支撐；或在所述支座的中部作為起始點對所述支座的兩側(cè)進(jìn)行推動。不嚴(yán)格的操作，很容易導(dǎo)致支撐結(jié)構(gòu)發(fā)生偏差，無法閉合。

此外，在搭設(shè)支架時，應(yīng)留意支撐件的豎向和安裝剪刀支撐的定位是否正確和可靠。安裝完畢后，要按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，組織有關(guān)工作人員進(jìn)行工作的驗收，確保在安裝和使用的過程中，采用相關(guān)的規(guī)范制度，以達(dá)到良好的效果[6]。

4.4 受彎結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

由于碳纖維的強(qiáng)度高，使得其易于施工和使用，因此在道路橋梁的建造和建造中大量使用了碳纖維?；炷恋膽?yīng)力增加直接影響著碳纖維的利潤，混凝土的變形增加過大，會破壞碳纖維的一些細(xì)小部件，從而降低其高的性能。為了克服上述問題，必須在膠帶上進(jìn)行膠合和預(yù)壓處理，使其在拉伸過程中的張力得到最大限度的提高。

4.5 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在砼施工中的應(yīng)用要點

砼施工要引起足夠的注意，并做好相應(yīng)的施工工作，隨時進(jìn)行物料和裝備的檢驗，以確保設(shè)備的正常運(yùn)行，防止因設(shè)備故障而影響工程的進(jìn)度。在混凝土結(jié)構(gòu)工程中使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)時，必須對其技術(shù)的認(rèn)識和掌握，確保其在工程中的使用，確?；炷两Y(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

4.6 注重張拉時間控制

張拉時間對預(yù)應(yīng)力混凝土的施工效果有很大的影響。因此，在施工期中，張拉的時機(jī)要嚴(yán)格掌握。在混凝土中添加早期強(qiáng)化材料是目前路橋施工中普遍采用的一種預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，施工簡便，使用結(jié)果良好。在此工程中，工程技術(shù)人員在澆注時先加入早強(qiáng)藥劑，再放置3天。張拉操作在3天后進(jìn)行。在張拉工作中，要精確控制鋼筋的受力狀態(tài)，合理調(diào)整張拉的時機(jī)，以保證預(yù)應(yīng)力技術(shù)的效果最大化，從而使整個工程的施工質(zhì)量得到改善。

4.7 注重穿索技術(shù)把控

預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿索在預(yù)應(yīng)力工程中起著舉足輕重的作用，它對工程建設(shè)有著舉足輕重的作用。為了保證其在工程中的應(yīng)用，提高工程質(zhì)量，對鋼絞線穿索技術(shù)進(jìn)行了嚴(yán)格的控制，要求采用-165℃的鋼絞絲，經(jīng)有關(guān)部門審批后，方可采用；（1）檢查鋼絲和鋼筋的外表品質(zhì)，保證表面無銹蝕、破損等問題；（2）對空壓機(jī)進(jìn)行合理的運(yùn)行，并能在短時間內(nèi)清理出波紋管中的雜亂，并嚴(yán)格遵循工程技術(shù)規(guī)程進(jìn)行穿索的建造。

4.8 路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用的注意事項

由于其操作簡單，實用性強(qiáng)，因此，增加了預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用范圍，可以使項目的建設(shè)速度更快，造價更低。然而，某些施工企業(yè)在道路橋梁建設(shè)中過分依靠預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，既造成了大量的預(yù)應(yīng)力，又造成了工程成本的增加。但在實際工程中，由于使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的不合理，致使該技術(shù)很難在路橋工程中得到應(yīng)有的使用。在路橋結(jié)構(gòu)中，要想消除上述問題，必須在運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的同時，對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力控制，并根據(jù)項目的具體要求，對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用，以防止其過量的發(fā)生；（1）加強(qiáng)員工的安全意識，規(guī)范其在運(yùn)用過程中的實踐行為，以保證其在路橋工程中的應(yīng)用；（2）在預(yù)緊件制造過程中，要充分重視橋梁工程和工業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，以保證其安全可靠。在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)該進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)訓(xùn)練，使廣大參加項目的施工工人對其進(jìn)行合理的了解，拓寬其在路橋建設(shè)中的使用。

5 路橋施工中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的常見問題及處理對策

5.1 路橋施工中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的常見問題

預(yù)應(yīng)力技術(shù)是一種操作簡單、實用性強(qiáng)的橋梁工程技術(shù)，它在減少工程造價和加速工程建設(shè)中起著重要的作用。然而，在路橋工程建設(shè)中，許多建筑單位過分依靠預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，而對一些無需采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的建筑結(jié)構(gòu)仍然采用，這就導(dǎo)致了大量的工程造價的巨大損失；一些建筑工程單位對預(yù)應(yīng)力技術(shù)運(yùn)用缺乏科學(xué)化、行之有效的管理辦法，致使一些建筑工人在工程中出現(xiàn)了大量的濫用，致使工程建設(shè)單位遭受了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。另外，在工程工地上，一些工地的管理者對預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的制造工藝和使用方法缺乏認(rèn)識，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力構(gòu)件不能滿足設(shè)計要求，也不能充分利用預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的功能[7]。

5.2 解決路橋施工中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)常見問題的措施

為解決路橋工程建設(shè)中普遍存在的問題，必須加強(qiáng)對工程建設(shè)中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行深入的探討，并對存在的問題進(jìn)行分析，并采取相應(yīng)的對策，以達(dá)到改善工程質(zhì)量和提高工程造價的目的。①建筑單位應(yīng)強(qiáng)化對預(yù)應(yīng)力技術(shù)的控制，并通過引入其它技術(shù)，將這種技術(shù)與工程技術(shù)相結(jié)合，防止工程建設(shè)中出現(xiàn)的問題。②加強(qiáng)工地工程監(jiān)理的職業(yè)素養(yǎng)，保證工程施工和預(yù)應(yīng)力技術(shù)的有效運(yùn)用，從而使工程結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和性能得到改善。③各有關(guān)單位和主管部門應(yīng)注重提升建筑工人的技術(shù)水平，并對其進(jìn)行培訓(xùn)，并定期安排他們進(jìn)行相關(guān)的工作。④做好技術(shù)方面的工作，在項目建設(shè)中，要有專門的技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，保證其有效地利用，以改善路橋建設(shè)的總體質(zhì)量。

6 結(jié)束語

本文介紹了在高架橋工程中采用的預(yù)應(yīng)力技術(shù)及有關(guān)技術(shù)的解析，以期為有關(guān)技術(shù)工作者提供新的思路。眾所周知，在施工過程中，有關(guān)的施工過程要進(jìn)行相對嚴(yán)格的驗收與管理，同時也是一種更加高效的施工方法。在工程全期間，可以從材料、工具、加強(qiáng)等方面入手，對建筑質(zhì)量進(jìn)行更嚴(yán)格的管理。同時，采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，既能改善施工的品質(zhì)，又能使有關(guān)的項目得到改善。施工的高效節(jié)約了有關(guān)工程的施工費(fèi)用，增強(qiáng)相關(guān)的企業(yè)事業(yè)單位在激烈的市場環(huán)境下的立足之地。