橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工工藝與質(zhì)量控制

趙文學(xué)

（貴州省交通建設(shè)咨詢監(jiān)理有限公司，貴州貴陽 550009）

0 引言

建筑行業(yè)屬于社會(huì)重點(diǎn)發(fā)展行業(yè)，是推動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)人民群眾生活水平不斷提高的主要行業(yè)。建筑施工范圍較大，包括房屋建筑、橋梁建筑及路面建筑等，橋梁施工中需要用到的技術(shù)主要是預(yù)應(yīng)力技術(shù)。

近年來，我國(guó)公路橋梁施工數(shù)量不斷增加，橋梁施工是交通建設(shè)的關(guān)鍵，其中需要用到多項(xiàng)技術(shù)和多種工藝，預(yù)應(yīng)力施工是橋梁施工的重點(diǎn)。因此，預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工工藝與質(zhì)量控制在施工中相當(dāng)重要。施工單位為了確保施工質(zhì)量，需要提高對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工工藝與質(zhì)量控制的關(guān)注程度，確保預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠在施工中發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

1 橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)質(zhì)量控制的重要性

現(xiàn)階段，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入新時(shí)期，人民群眾的需求不斷增加，對(duì)交通行業(yè)提出了新的要求。橋梁工程是交通工程的重要組成部分，橋梁施工與人民群眾的現(xiàn)實(shí)生活息息相關(guān)，橋梁施工后出現(xiàn)諸多缺陷問題，對(duì)橋梁質(zhì)量造成了非常大的影響，嚴(yán)重威脅人民群眾的出行安全。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在一定程度上能夠降低工程裂縫問題出現(xiàn)的概率，主要指的是施工單位在橋梁施工前，提前施加壓力在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上，降低甚至消除荷載導(dǎo)致的拉應(yīng)力，確保橋梁在正常使用的情況下，不會(huì)出現(xiàn)大的質(zhì)量問題，在很大程度上延長(zhǎng)了橋梁的使用壽命，提高了橋梁施工的質(zhì)量。

2 橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工工藝

2.1 鋼絞線下料和穿束

在橋梁加固過程中，張拉結(jié)束之后，施工人員需要在錨墊板和波紋管中進(jìn)行灌漿操作，制作黏結(jié)段。為了保證質(zhì)量，施工人員在下料步驟，需要清潔黏結(jié)段的鋼絞線PE 層，同時(shí)清潔油脂。在這個(gè)過程中，對(duì)黏結(jié)段長(zhǎng)度、位置控制較為困難，鋼絞線較長(zhǎng)，易產(chǎn)生下垂。在施工過程中，難度加大，還需要考慮張拉伸長(zhǎng)的影響，確保兩端伸長(zhǎng)處的長(zhǎng)度相同，保證兩黏結(jié)段的黏結(jié)力基本相同。施工人員在進(jìn)行穿束的時(shí)候，因?yàn)榇蟛糠咒摻g線的長(zhǎng)度都大于150m，需要用到一定數(shù)量的跨中轉(zhuǎn)向裝置。對(duì)于箱梁中的鋼絞線，整束穿束難度極高，危險(xiǎn)因素極大。為了保證施工便捷，減少施工危險(xiǎn)，采用單束穿束施工。在此過程中，因鋼絞線長(zhǎng)易產(chǎn)生纏繞，影響整體施工進(jìn)度及施工質(zhì)量。受墩高及箱梁有效使用空間范圍狹窄的因素影響，施工中考慮在全橋長(zhǎng)范圍內(nèi)，鋼絞線產(chǎn)生纏繞現(xiàn)象。在實(shí)際施工中，施工人員在穿束前，完成鋼絞線、錨墊板，并完成鋼絞線穿束編號(hào)等工作。12 根鋼絞線均采用單束穿束，每束鋼絞線順直，不產(chǎn)生纏繞問題[1]。

跨中轉(zhuǎn)向橫肋決定鋼絞線的位置，其索形和張拉應(yīng)力決定等效荷載的大小，如果跨中轉(zhuǎn)向橫肋、墩頂導(dǎo)向槽鋼絞線出現(xiàn)偏差，需要承擔(dān)局部擠壓應(yīng)力，錨固端橫梁處的錨墊板預(yù)埋方向和位置要精確。施工人員制作墩頂導(dǎo)向槽，需要完全依照設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)規(guī)定，不僅確保彎折處曲率半徑，還要保證端部的平滑性。避免張拉過程中，鋼絞線因?yàn)槎瞬繂栴}被卡滑和擠壓[2]。

2.2 鋼絞線張拉

鋼絞線需要兩端對(duì)稱，單根兩端同時(shí)進(jìn)行張拉，張拉由兩方面組成：高應(yīng)力張拉和預(yù)緊張拉[3]。

2.2.1 高應(yīng)力張拉

在加固橋梁過程中，施工人員需要用到通長(zhǎng)環(huán)氧涂層鋼絞線。在張拉過程中，需要進(jìn)行多行程連續(xù)張拉，多次錨固工作夾片。施工人員在臨時(shí)錨固工作夾片的時(shí)候，夾片齒間會(huì)夾雜環(huán)氧涂層保護(hù)膜碎片。鋼絞線夾持工作夾片的次數(shù)越多，齒間環(huán)氧涂層的碎片數(shù)量就會(huì)越多，導(dǎo)致滑絲問題出現(xiàn)，對(duì)工作夾片的錨固效果造成影響。為解決這一問題，施工人員需要采用一種臨時(shí)錨固設(shè)施，這種設(shè)施可以保證錨固效果[4]。

2.2.2 預(yù)緊張拉

隨著燃料乙醇和食品加工中伴生的液體副產(chǎn)品產(chǎn)量增加、果蔬種植規(guī)模化伴生的鮮基飼用資源增加，加上環(huán)保要求趨嚴(yán)、飼料成本上升，促進(jìn)了液體農(nóng)副產(chǎn)品、鮮基地源飼料和發(fā)酵液體飼料的應(yīng)用和推廣，液體飼料具有廣闊的發(fā)展前景[1]。

施工人員要保證鋼絞線的狀態(tài)從開始的松散轉(zhuǎn)變?yōu)閺埨Y(jié)束后的順直且不纏繞。在張拉之前，需要開展預(yù)緊張拉，預(yù)緊張拉的情況對(duì)整體加固效果有非常大的影響。這主要是因?yàn)椋?/p>

一方面，鋼絞線處于松散狀態(tài)，即使施工人員采取了一定的措施，由于鋼絞線過長(zhǎng)，下垂量還是很大。因此，施工人員要確保兩端黏結(jié)段長(zhǎng)度基本相同，在預(yù)緊的時(shí)候兩端要對(duì)稱。

另一方面，施工人員要保證預(yù)緊力大小與規(guī)定相符合，不僅確保預(yù)緊時(shí)鋼絞線繃緊的同時(shí)不纏繞，還要確保在高應(yīng)力張拉過程中，鋼絞線不存在錯(cuò)位情況。預(yù)緊力無論太大還是太小，都無法達(dá)到預(yù)緊的目的。施工人員在進(jìn)行施工加固的時(shí)候，預(yù)緊張拉的張拉力一般在15%左右[5]。

2.3 壓漿

一般情況下，體外索錨固橫梁采用局部黏結(jié)形式，施工單位為了同時(shí)滿足設(shè)計(jì)圖紙及甲方對(duì)預(yù)應(yīng)力筋鋼束黏結(jié)力的要求，張拉結(jié)束后24h 內(nèi)進(jìn)行壓漿環(huán)節(jié)。為做好壓漿工作，施工人員在施工前，根據(jù)已批復(fù)的壓漿配比進(jìn)行擬配壓漿料，在保證壓漿密實(shí)飽滿的前提下，黏結(jié)力達(dá)到張拉力的105% 以上，并持荷5min。采用智能張拉設(shè)備，有效保證張拉過程中應(yīng)力及持荷時(shí)間，保證張拉效果和控制應(yīng)力。采用智能壓漿設(shè)備，保證壓漿料拌和質(zhì)量和壓漿應(yīng)力的要求。同時(shí)，節(jié)約人力資源的投入，提高了工作效率，最大程度地保證壓漿的穩(wěn)定性，達(dá)到壓漿壓力的規(guī)定數(shù)值[6]。

3 橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)質(zhì)量控制

3.1 施工前控制

橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)質(zhì)量施工前控制主要體現(xiàn)在施工材料控制方面，施工人員在橋梁施工中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，需要用到很多材料，如預(yù)應(yīng)力錨具、預(yù)應(yīng)力鋼絞線及預(yù)應(yīng)力體系等，施工人員要依照橋梁施工要求和施工實(shí)際情況，選擇合適的施工材料和工具[7]。

3.1.1 預(yù)應(yīng)力錨具

在橋梁施工過程中，預(yù)應(yīng)力錨具的作用主要是張拉和固定。預(yù)應(yīng)力錨具安裝在鋼絞線兩端，能夠有效維持預(yù)應(yīng)力筋的張拉力，同時(shí)在混凝土結(jié)構(gòu)中傳遞張拉力，使公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)備能夠正常發(fā)揮其應(yīng)有作用。公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)備在預(yù)應(yīng)力施工過程中發(fā)揮著相當(dāng)重要的作用，因此施工人員在選擇預(yù)應(yīng)力錨具的時(shí)候，需要依照橋梁工程的實(shí)際特征，選擇規(guī)格、品質(zhì)、大小契合度較高的預(yù)應(yīng)力錨具[8]。

3.1.2 預(yù)應(yīng)力鋼絞線

很多根鋼絲組成的絞合性鋼纜被稱為預(yù)應(yīng)力鋼絞線。預(yù)應(yīng)力鋼絞線中用到的鋼絲需要提前進(jìn)行穩(wěn)定化處理，在混凝土結(jié)構(gòu)的施工中的使用率非常高，能夠被用在很多施工環(huán)節(jié)中。依照表面特性和鋼絲數(shù)量，預(yù)應(yīng)力鋼絞線被分成很多類型。在橋梁施工過程中，經(jīng)常用到的預(yù)應(yīng)力鋼絞線主要是低松弛鋼絞線，也被叫作二級(jí)松弛鋼絞線，由7 根直徑5mm 的鋼絲絞合形成1 根低松弛鋼絞線，相較于其他類型的鋼絞線，其強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率較高[9]。但是在具體橋梁施工過程中，很多施工單位為了節(jié)約成本，獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益，一般不會(huì)依照在建橋梁的實(shí)際情況和工程特征選擇預(yù)應(yīng)力鋼絞線。選擇鋼絞線主要依據(jù)松散性、伸長(zhǎng)率、斷裂荷載等參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，否則預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工過程中無法真正發(fā)揮作用，最終對(duì)橋梁施工質(zhì)量造成影響[10]。

施工單位要保證預(yù)應(yīng)力錨具、鋼絞線等材料的質(zhì)量。單位材料采購(gòu)人員在進(jìn)行材料采購(gòu)時(shí)，需要選擇市場(chǎng)口碑佳、信譽(yù)良好的材料廠商，所有產(chǎn)品都要有合格證、檢測(cè)報(bào)告等相關(guān)證明。施工人員在材料進(jìn)場(chǎng)前要對(duì)材料進(jìn)行抽檢，避免材料質(zhì)量參差，采購(gòu)材料與進(jìn)場(chǎng)材料不一致的情況出現(xiàn)，最大程度地保證材料強(qiáng)度、剛度及螺旋壓接縫的咬合牢度等。

3.1.3 預(yù)應(yīng)力體系

預(yù)應(yīng)力體系在一定程度上影響橋梁預(yù)應(yīng)力走向，因此施工單位要保證預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中發(fā)揮其應(yīng)有的作用，需要確保預(yù)應(yīng)力體系設(shè)計(jì)的科學(xué)性，最大程度保證橋梁的施工質(zhì)量和承載力[11]。當(dāng)下，我國(guó)預(yù)應(yīng)力體系設(shè)計(jì)盡管相較于過去取得了一定的進(jìn)展，但是由于各方原因限制，還存在不少問題。其中，比較明顯的問題是設(shè)計(jì)人員進(jìn)行預(yù)應(yīng)力體系設(shè)計(jì)的時(shí)候，很少進(jìn)行實(shí)地考察，對(duì)于橋梁現(xiàn)場(chǎng)施工情況并不是非常清晰。此外，施工人員在進(jìn)行橋梁施工時(shí)，因?yàn)闆]有按照預(yù)應(yīng)力體系的設(shè)計(jì)要求施工，影響預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用，繼而影響橋梁施工質(zhì)量。因此，施工單位要保證預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中的作用：一方面，要求設(shè)計(jì)人員進(jìn)行預(yù)應(yīng)力體系設(shè)計(jì)時(shí)，依照工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的方向，盡可能保證預(yù)應(yīng)力體系設(shè)計(jì)的科學(xué)性和實(shí)用性；另一方面，要求施工人員嚴(yán)格按照預(yù)應(yīng)力體系設(shè)計(jì)計(jì)劃進(jìn)行施工，除特殊情況，減少設(shè)計(jì)與實(shí)際施工之間的偏差。

3.2 施工中控制

3.2.1 場(chǎng)地控制

橋梁施工的工程規(guī)模大，施工要求高。施工單位在橋梁施工中，不僅需要用到多類技術(shù)，還需要用到大量材料。如果場(chǎng)地面積太小，材料存放會(huì)出現(xiàn)問題。為此，施工單位需要選擇占地面積較大的梁場(chǎng)，依照施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，選擇合適的梁場(chǎng)，避免因?yàn)楣?jié)約成本或者是考察錯(cuò)誤等原因?qū)е铝簣?chǎng)選擇失誤，影響橋梁施工進(jìn)度。在具體施工過程中，如果因?yàn)楦鞣矫嬖驅(qū)е铝簣?chǎng)過小，出現(xiàn)材料堆放不下的問題，施工單位則需要做好材料運(yùn)輸和控制工作，保證進(jìn)場(chǎng)材料能夠符合工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，避免因?yàn)椴牧腺|(zhì)量導(dǎo)致的工程質(zhì)量問題。

3.2.2 設(shè)備控制

在橋梁施工中，為了發(fā)揮預(yù)應(yīng)力技術(shù)的作用，需要使用多種設(shè)備，如預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備、輔助裝置等。要求施工單位在正式施工前，嚴(yán)格檢查、測(cè)試施工中需要用到的預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備，依照橋梁施工的特征，選擇與現(xiàn)場(chǎng)契合度較高的預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備，如千斤頂、油泵及壓力表。千斤頂?shù)淖饔檬菍?duì)預(yù)應(yīng)力錨具進(jìn)行固定；油泵的作用是張拉的時(shí)候?yàn)槭┕ぬ峁┳銐虻膭?dòng)力，確保張拉工作能夠正常開展；壓力表的作用是對(duì)張拉時(shí)候出現(xiàn)的壓力進(jìn)行測(cè)量，避免設(shè)備壓力太大，影響具體施工效果和進(jìn)度。

3.2.3 技術(shù)應(yīng)用控制

如果應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)存在問題，工程結(jié)構(gòu)非常容易出現(xiàn)裂縫，一旦工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，整個(gè)施工進(jìn)度和質(zhì)量都會(huì)受到影響，因此施工人員需要正確應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，對(duì)技術(shù)應(yīng)用不當(dāng)導(dǎo)致的橋梁施工問題進(jìn)行控制。一般情況下，施工人員在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的過程中，因?yàn)椴涣私饨Y(jié)構(gòu)部件材料產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力情況，致使混凝土結(jié)構(gòu)件破碎，導(dǎo)致工程出現(xiàn)裂縫。

要避免這一問題出現(xiàn)，建設(shè)單位需要對(duì)施工人員提出要求，要求施工人員在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的時(shí)候，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定，依照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)。

3.2.4 施工人員控制

施工人員是預(yù)應(yīng)力技術(shù)質(zhì)量控制的關(guān)鍵，因?yàn)槭┕と藛T是橋梁施工的主體，施工人員一旦出現(xiàn)問題，工程質(zhì)量和進(jìn)度都會(huì)受到影響。施工單位要保證工程質(zhì)量，首先，需要選擇施工經(jīng)驗(yàn)豐富、施工技術(shù)過硬的施工團(tuán)隊(duì)，從施工人員技術(shù)層面保證工程質(zhì)量。其次，施工單位需要制定科學(xué)合理的管理制度，合理分配施工人員，保證施工人員在自己擅長(zhǎng)的環(huán)節(jié)開展工作，保證施工人員的專業(yè)性。最后，施工單位在施工人員上崗前需要對(duì)其進(jìn)行崗前培訓(xùn)，培訓(xùn)重點(diǎn)在預(yù)應(yīng)力技術(shù)方面，同時(shí)要做好工作態(tài)度培訓(xùn)，盡可能減少施工人員因?yàn)榇中膶?dǎo)致的錯(cuò)誤。

4 結(jié)語

總而言之，隨著社會(huì)不斷發(fā)展，經(jīng)濟(jì)不斷增長(zhǎng)，人們的需求及生活水平不斷提高，工程建設(shè)需求不斷創(chuàng)新，從而改善人們生活條件，故建筑行業(yè)需要提高對(duì)橋梁施工的重視程度，特別是提高對(duì)于預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工工藝與質(zhì)量控制的重視程度。通過明確技術(shù)要點(diǎn)，優(yōu)化技術(shù)工藝，提高施工質(zhì)量，在技術(shù)層面最大程度確保橋梁施工質(zhì)量。傳統(tǒng)道路橋梁施工技術(shù)已經(jīng)無法滿足當(dāng)下道路橋梁工程施工需要。這主要是因?yàn)榈缆返墓δ茉絹碓綇V泛，需要承受的壓力不斷增加，但是傳統(tǒng)道路橋梁施工技術(shù)針對(duì)的主要是過去道路橋梁需要承擔(dān)的功能，已經(jīng)很難滿足當(dāng)下的壓力要求。因此，橋梁建筑企業(yè)要提高自身在市場(chǎng)中競(jìng)爭(zhēng)力，不僅要保證材料質(zhì)量，還需要不斷更新自身技術(shù)，用新技術(shù)、新工藝進(jìn)行工程建設(shè)，促使工程質(zhì)量能夠不斷提升。