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

吳松

（江西省交通工程集團(tuán)建設(shè)有限公司，江西 萍鄉(xiāng) 337100）

0 引言

在公路橋梁施工中，預(yù)應(yīng)力對公路橋梁的施工質(zhì)量和橋梁今后的安全系數(shù)都起到至關(guān)重要的作用。并且，預(yù)應(yīng)力技術(shù)往往應(yīng)用在跨度較大的公路橋梁施工中，這種公路橋梁施工更加具有難度，在施工過程中如何保證有效地控制預(yù)應(yīng)力來提高公路橋梁施工的工藝及質(zhì)量控制就變得極為關(guān)鍵。由于預(yù)應(yīng)力空心板梁在張拉過程中極易出現(xiàn)縫隙，如果能有效地為橋梁留出張拉余量，那么橋梁的預(yù)應(yīng)力不僅不會給施工造成困擾甚至?xí)鸬揭欢ǖ膸椭饔?。所以要想?shí)現(xiàn)對公路橋梁施工質(zhì)量有效的控制，就必須加強(qiáng)對預(yù)應(yīng)力的技術(shù)工藝的不斷精細(xì)化。

1 公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工現(xiàn)狀

在施工期間，預(yù)應(yīng)力筋和波紋管的安裝情況很關(guān)鍵，在公路橋梁工程建設(shè)中，要把握好預(yù)應(yīng)力筋和波紋管的安裝，確保安裝質(zhì)量，是提升預(yù)應(yīng)力體系整體質(zhì)量的關(guān)鍵前提。所以，施工期間，完成好預(yù)應(yīng)力筋和波紋管的安裝，要明確把握施工環(huán)節(jié)，深入開展施工管理，保證施工質(zhì)量，進(jìn)一步維護(hù)灌注混凝土后的波紋管完好性，在實(shí)際運(yùn)行中正常不變形。波紋管的安裝定位在完成鋼絞線下料后進(jìn)行，這個環(huán)節(jié)很容易出現(xiàn)波紋管堵塞的質(zhì)量問題，其原因包括施工人員未按規(guī)范操作，導(dǎo)致波紋管定位不準(zhǔn)確，接頭有松動和扭曲的情況，直接影響梁體澆筑的質(zhì)量[1]。

對于一些跨度較大的公路橋梁工程，通常需要應(yīng)用一端張拉工藝開展預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工，但這種技術(shù)方法應(yīng)用要面臨跨越較多箱梁橫隔板、產(chǎn)生的摩擦力較大以及孔道過長的問題，要確保施工質(zhì)量，必須嚴(yán)格根據(jù)規(guī)范進(jìn)行張拉施工，保證橋梁有足夠預(yù)應(yīng)力。對于張拉端設(shè)置而言，要充分實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋與錨板的垂直，對于安裝承壓板而言，完成安裝以后，要全面固定，避免混凝土澆筑時產(chǎn)生位移。并且在預(yù)應(yīng)力筋部位，總會發(fā)生一些施工洞及預(yù)留洞，這期間，要保持預(yù)應(yīng)力筋原狀，對于這些情況，在洞口實(shí)施科學(xué)規(guī)劃，完成質(zhì)量控制。

在公路橋梁工程中，對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工，預(yù)應(yīng)力筋的防腐蝕性與結(jié)構(gòu)混凝土也是限制工程質(zhì)量的關(guān)鍵要素之一。在施工期間由實(shí)施壓力灌漿填充預(yù)應(yīng)力筋埋設(shè)孔道和預(yù)應(yīng)力間的空隙進(jìn)行改善，所以，在此前提下，若是預(yù)應(yīng)力的后張力筋缺乏平衡性，或是結(jié)構(gòu)混凝土在傾斜狀態(tài)，如此就會使得二者面臨一種彎曲狀態(tài)，在水泥漿凝固后，就極易造成無水泥漿處于一個空的區(qū)域中，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋缺乏必要的水泥混凝土保護(hù)，在一定程度上限制著預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性。

2 公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工工藝

2.1 橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，以滿足橋梁工程的需要為出發(fā)點(diǎn)。既要考慮到承載力的極限狀況，又要對施工階段的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和材料的應(yīng)力進(jìn)行校核。同時，為保證結(jié)構(gòu)的變形不會給建筑物正常使用和外觀產(chǎn)生影響，可限制其構(gòu)件撓度與反拱值。在施工過程中，注意結(jié)構(gòu)的應(yīng)力不會超出設(shè)計(jì)的容許值，需對預(yù)應(yīng)力筋的拉應(yīng)力實(shí)行控制，保證工程質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。加強(qiáng)過程控制也是影響質(zhì)量的關(guān)鍵原因，所以有關(guān)人員一定要重視地對所有施工的產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督管理，不僅要監(jiān)督工人對實(shí)際材料的合理利用，還應(yīng)嚴(yán)格按圖紙定位構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力鋼筋的位置，以實(shí)現(xiàn)對外部預(yù)應(yīng)力功效的合理使用，從而避免因?yàn)閷ν獠款A(yù)應(yīng)力的使用不當(dāng)，或者內(nèi)部材料產(chǎn)生裂縫等所引起的質(zhì)量問題。在對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行荷載撓度校核時，必須嚴(yán)格控制其變形量，不得超出規(guī)范的容許偏差。通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)，可確保按照工程實(shí)際情況與標(biāo)準(zhǔn)完成相應(yīng)的計(jì)算和驗(yàn)算，進(jìn)而保障預(yù)應(yīng)力混凝土在橋梁施工中的質(zhì)量水平[2]。

2.2 預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)要點(diǎn)

在開始澆筑之前，為獲得完善的工程質(zhì)量管理，就需要對相關(guān)的預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的質(zhì)量管理。由于預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)對工程隊(duì)伍的專業(yè)素質(zhì)要求較高，所以需要選擇具有專項(xiàng)施工資質(zhì)、經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)管理人員進(jìn)行管理。此外，在工程項(xiàng)目進(jìn)行之前需要做好各種準(zhǔn)備工作，如基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)準(zhǔn)備、物資的購買與驗(yàn)收、技術(shù)人員的培訓(xùn)，或者施工方案文件的安全技術(shù)交底，也要格外重視。由于上述各種因素的影響將直接影響項(xiàng)目的建設(shè)效率，所以做好對各種預(yù)應(yīng)力項(xiàng)目前期準(zhǔn)備方面的管理是十分必要的。當(dāng)使用應(yīng)力控制法對預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時，必須由施工者進(jìn)行檢驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)際伸長值和理論伸長值的差異來確定，如果沒有特別的設(shè)計(jì)規(guī)范要求，則應(yīng)使其與理論伸長值之差小于6%，如未達(dá)6%時，張拉操作應(yīng)立即終止。初始應(yīng)力應(yīng)在張拉控制應(yīng)力的10%～15%左右，抗滑穩(wěn)定系數(shù)不能低于1.3，張拉梁在達(dá)到一定剛度后，應(yīng)承受的最大變形量不能超過2mm，錨桿的受力應(yīng)該與預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力中心相協(xié)調(diào)。同時，在鋼筋骨架安裝完畢后安裝到位，以防止在安裝后因切割或焊接而影響到鋼筋模板的整體效果，在必要時應(yīng)進(jìn)行堵嚴(yán)處理。在橋梁工程中，其后張法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力線形鋼筋不能少于其鋼管直徑的1/2。后張法中，鋼筋要穿過管道，然后在管道外面澆筑混凝土。例如，在采用后張拉預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行預(yù)制箱涵施工時，必須在箱涵鋼筋骨架上設(shè)置波紋管，使其定位平穩(wěn)；在下料時，鋼絲繩的長度要與被加工部件的兩端保持一定距離，并保證切口的平整；在鋼絞線安裝后，孔道處應(yīng)有分叉，進(jìn)而保障后張法預(yù)應(yīng)力張拉工序順利完成。

2.3 下料施工

在公路橋梁施工中，應(yīng)用鋼筋預(yù)應(yīng)力技術(shù)下料施工工藝出現(xiàn)最多的一種情況是，因?yàn)闆]有預(yù)應(yīng)力施工鋼束，在應(yīng)力鋼束施工結(jié)束后沒有預(yù)應(yīng)力張拉之前，按照技術(shù)要求，施工需要同時使用錨固鋼墊板和應(yīng)力鋼管等技術(shù)材料，以此完成鋼筋灌漿施工操作，且不僅需要維護(hù)鋼筋黏結(jié)質(zhì)量，還需要有效地固定和釘住沒有預(yù)應(yīng)力的鋼筋。此外，在混凝土施工作業(yè)前鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼絞線的切割加工環(huán)節(jié)中，必須將長期存在于鋼筋黏結(jié)基礎(chǔ)位置上的殘留物全部清理干凈，所有不銹鋼絞線表面不得有大量化學(xué)雜質(zhì)（如殘留的任何污垢、油脂等），因?yàn)橹挥羞@樣才能有效地保證加固黏結(jié)層的堅(jiān)固性。下料施工每一項(xiàng)操作都必須符合現(xiàn)場施工工程設(shè)計(jì)規(guī)范要求，落實(shí)相對應(yīng)的安全措施，確保安全質(zhì)量。例如，各個黏結(jié)段的連接位置以及各個黏結(jié)段間的長度必須嚴(yán)格控制在合理長度范圍才能工作，防止出現(xiàn)施工設(shè)備錯位等安全問題[3]。

2.4 控制預(yù)應(yīng)力筋的定位

預(yù)應(yīng)力鋼筋的敷設(shè)必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的數(shù)量進(jìn)行，并確保正確的鋪設(shè)位置，使其不會相互纏繞，并且在平面上保持平整。在張拉端設(shè)置時，應(yīng)確保預(yù)應(yīng)力鋼筋與錨桿垂直，并在立柱安裝完畢后用承壓螺栓進(jìn)行緊固，以此避免出現(xiàn)移位的情況。校核與無預(yù)應(yīng)力鋼筋之間的關(guān)系，是以曲線預(yù)應(yīng)力鋼筋的坐標(biāo)為基礎(chǔ)，在與無預(yù)應(yīng)力鋼筋或其他布管發(fā)生工序沖突時，需確保預(yù)應(yīng)力鋼筋可按照設(shè)計(jì)的位置進(jìn)行施工。普通鋼筋應(yīng)及時把控好預(yù)應(yīng)力管道位置，在調(diào)節(jié)時不得出現(xiàn)鋼筋切斷等問題。在實(shí)際工程中，若鋼筋出現(xiàn)大位移，可采用相同規(guī)格的井字鋼筋補(bǔ)強(qiáng)。在制作和布置鋼筋時，必須符合曲線坐標(biāo)。渡紋管位置及防護(hù)：鋼筋網(wǎng)與渡紋管之間的距離不能超過3mm；按照弧段長度不超過0.5m，直線段不超過1m；在靠近電氣焊的地方操作時，必須用濕的麻袋或薄鐵片等將其包?。辉谑┕r應(yīng)注意防止對波紋管造成損壞，避免與金屬或其他利器接觸，防止劃傷；在澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)盡量避免振動棒與渡紋管的接觸[4]。

2.5 控制灌漿作業(yè)的質(zhì)量

首先，在曲線相連、形狀、標(biāo)高以及控制點(diǎn)設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性能夠得到充分保證的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格控制曲線相連各個工序段的施工質(zhì)量，防止對后續(xù)工程施工造成不利影響。其次，從灌漿和張拉兩個環(huán)節(jié)控制灌漿材料的質(zhì)量。保證灌漿過程中測量的安全性和準(zhǔn)確性，保證漿液的整體飽滿度。最后，要按照工程設(shè)計(jì)方案圖紙上的技術(shù)要求和我國公路隧道橋梁工程施工技術(shù)規(guī)范來精確控制張拉孔道應(yīng)力，考慮孔道伸長值的異常變化以及是否完全符合相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求等，嚴(yán)格控制每個細(xì)節(jié)施工處的基層施工處理質(zhì)量[5]。

在后拉預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，通過預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)埋件，可采用加壓注漿方法，將預(yù)應(yīng)力鋼筋間的間隙填滿，從而解決混凝土結(jié)構(gòu)共同工作和預(yù)應(yīng)力鋼筋腐蝕等問題。當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筋處于非水平傾斜狀態(tài)或多跨彎曲狀態(tài)時，在漿液汽化后，會出現(xiàn)無水泥漿的空間，造成此處的預(yù)應(yīng)力鋼筋失去防護(hù)。在高應(yīng)力條件下預(yù)應(yīng)力鋼筋防腐能力較差，而預(yù)應(yīng)力鋼筋腐蝕處截面缺陷將會嚴(yán)重影響其安全性和耐久性。因此，應(yīng)合理控制灌漿作業(yè)質(zhì)量，確保增強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼筋的防腐蝕性能，持續(xù)提升預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)安全性和耐久性。針對孔道中泥漿硬化收縮問題，需及時將其從孔道壁上剝離，若水泥漿硬化后達(dá)不到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，需及時解決該問題避免對后續(xù)工序產(chǎn)生質(zhì)量影響[6]。

3 公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工質(zhì)量控制

3.1 完善質(zhì)量管理體系

在公路橋梁建設(shè)中，施工人員要具備足夠豐富的技能、經(jīng)驗(yàn)，滿足工程管理建設(shè)工作需求。在施工期間，要明確依據(jù)預(yù)期的計(jì)劃、標(biāo)準(zhǔn)并予以貫徹落實(shí)。深入分析施工圖紙，明確依據(jù)圖紙規(guī)劃來完成施工，完成好施工記錄等。并且，要把握好施工的設(shè)計(jì)原則，實(shí)現(xiàn)專業(yè)的預(yù)應(yīng)力專項(xiàng)施工組織設(shè)計(jì)，確保依據(jù)設(shè)計(jì)原理在建造中科學(xué)地把握并應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)。施工企業(yè)必須健全質(zhì)量管理制度，做好物資供應(yīng)、原材料檢測、技術(shù)控制等各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理工作，并指導(dǎo)現(xiàn)場施工。在實(shí)施過程中，必須控制預(yù)應(yīng)力筋和波紋管的施工穩(wěn)定性，這是道路橋梁工程質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為實(shí)現(xiàn)對預(yù)應(yīng)力筋和波紋管結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的有效管控，必須嚴(yán)格管理施工工藝和施工過程，全面加強(qiáng)質(zhì)量管理。特別要確?；炷翗?gòu)件沒有變形問題，這也是公路橋梁施工技術(shù)水平進(jìn)一步提升的基礎(chǔ)[7]。

3.2 強(qiáng)化施工過程的監(jiān)督管理

預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工質(zhì)量的控制離不開整個過程的監(jiān)督管理，施工人員要確保各個環(huán)節(jié)的施工都嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，要積極創(chuàng)建質(zhì)量保證體系，從各個工序環(huán)節(jié)中強(qiáng)化各節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量控制工作。通過對材料采購、技術(shù)管理、工序?qū)z等方面進(jìn)行監(jiān)管，進(jìn)一步提高質(zhì)量保證和施工效果。公路工程監(jiān)理單位要積極與項(xiàng)目管理單位、設(shè)計(jì)單位及時溝通，對技術(shù)方案總體把關(guān)，同時對工程建設(shè)總承包單位和預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工單位實(shí)行有效監(jiān)管，形成健全的工程質(zhì)量監(jiān)管制度，努力提高整個公路橋梁的建造品質(zhì)，最大限度地發(fā)揮預(yù)應(yīng)力技術(shù)的實(shí)用價(jià)值[8]。

3.3 加強(qiáng)施工材料質(zhì)量的控制

公路橋梁預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工中，材料質(zhì)量控制非常重要。如應(yīng)用先張法施工，如果沒能進(jìn)行砂級配選擇，就會導(dǎo)致其出現(xiàn)較大孔隙，使得應(yīng)力較大，影響施工質(zhì)量。特別要加強(qiáng)對鋼筋安裝質(zhì)量和波紋管安裝質(zhì)量的控制，施工前要再三確定材料質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求，施工中確定位置偏差在規(guī)定范圍內(nèi)，預(yù)防對工程質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。另外，還要加強(qiáng)對原材料的質(zhì)量管理，嚴(yán)格檢查、嚴(yán)格控制，避免出現(xiàn)任何差錯。如鋼材、水泥等，均符合規(guī)范要求和使用量要求。在公路橋梁工程施工中，管理人員需要對現(xiàn)有安全器具的使用情況深入了解和掌握，對于存在質(zhì)量問題或者已經(jīng)老化的安全設(shè)備及時更換，杜絕公路橋梁工程施工過程中使用有問題的安全設(shè)備，從而提升施工安全性，為施工人員生命安全提供可靠保障。除此之外，在公路橋梁工程施工中注意做好環(huán)保工作，將施工現(xiàn)場中的垃圾、剩余材料以及生活用水等及時進(jìn)行妥善處理，保證施工過程順利展開。

3.4 加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)和培養(yǎng)

公路橋梁施工企業(yè)的質(zhì)量管理工作，與從業(yè)人員的工作能力之間存在著明確且直接的關(guān)聯(lián)，加大對道路施工管理工作者的培養(yǎng)尤為重要。公路施工企業(yè)要根據(jù)自身實(shí)際，積極吸納社會相關(guān)人員，培養(yǎng)造就具備工程管理和施工技術(shù)知識的施工人員，加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)，提高隊(duì)伍能力和素質(zhì)。同時，還要對企業(yè)工作人員開展教育培訓(xùn)，通過多種形式的專業(yè)理論學(xué)習(xí)、系列講座等，增強(qiáng)企業(yè)員工的工作能力，增進(jìn)施工企業(yè)之間的溝通交往，學(xué)習(xí)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，從而提高企業(yè)自身的管理水平與施工技術(shù)水平。

4 結(jié)語

綜上所述，公路橋梁工程作為城市現(xiàn)代化建設(shè)中的重要內(nèi)容，對人們生活水平的提升具有重要意義。公路橋梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)經(jīng)過相關(guān)企業(yè)單位和廣大從業(yè)人員的不斷研究探索和實(shí)踐，已經(jīng)取得決定性成果，成為我國新時期橋梁建設(shè)的重要方法，廣泛應(yīng)用到各種橋梁和其他構(gòu)建物的建造之中。相關(guān)人員通過采取科學(xué)的方式分析其技術(shù)要點(diǎn)，因地制宜妥善應(yīng)用，不斷提高公路橋梁施工能力，充分發(fā)揮其價(jià)值，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，建造出跨海大橋、高架鐵路等一大批人類文明進(jìn)步最新標(biāo)志性成果。因此，對預(yù)應(yīng)力技術(shù)更加深入地進(jìn)行研究和探索十分必要且十分重要。