路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用與優(yōu)化研究

摘 要：預(yù)應(yīng)力技術(shù)作為現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要創(chuàng)新技術(shù)，在公路橋梁施工中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)起到十分重要的作用，對于路橋工程的施工具有重要意義。本文通過對路橋預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用與優(yōu)化研究進(jìn)行探討，旨在探索提升施工效率、確保工程質(zhì)量、延長工程壽命的有效方法與途徑。通過對預(yù)應(yīng)力材料、施工工藝等方面的詳盡分析和總結(jié)，需要我們進(jìn)一步探究和發(fā)現(xiàn)，促進(jìn)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的進(jìn)步，希望能為路橋工程領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展提供一定的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力技術(shù)；路橋工程；施工效率；工程壽命文章編號：2095-4085（2024）04-0007-03

路橋在城市交通建設(shè)中占有重要地位，施工質(zhì)量的好壞直接影響著行車安全及工程使用壽命。路橋工程施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)成為普遍而又重要的施工方法，借助預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠有效提升結(jié)構(gòu)承載能力與抗震性能，保障工程安全可靠。但在實(shí)踐中，怎樣將預(yù)應(yīng)力技術(shù)更好的利用起來，從而促進(jìn)施工效率和保證工程質(zhì)量已經(jīng)成為路橋工程領(lǐng)域亟待解決的難題之一。

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工過程中的應(yīng)用特點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力技術(shù)是將事先設(shè)計好的壓應(yīng)力作用于混凝土構(gòu)件上，能夠有效改善構(gòu)件受力性能，增強(qiáng)承載能力，進(jìn)而確保路橋安全與穩(wěn)定。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的獨(dú)特之處不只是在其建設(shè)階段顯現(xiàn)，更在于它所擁有的顯著優(yōu)勢和獨(dú)到之處。

一是預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于路橋施工的一大特點(diǎn)是技術(shù)含量高、技術(shù)復(fù)雜，預(yù)應(yīng)力技術(shù)需要施工人員有高超的技術(shù)水平與豐富的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，要有精確的計算與設(shè)計、精確的力學(xué)分析、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕げ僮鞯?。只有通過專業(yè)培訓(xùn)與實(shí)際操作的工程師與技術(shù)人員才能夠?qū)︻A(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行熟練運(yùn)用，保證預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工過程中能夠得到有效運(yùn)用。

二是預(yù)應(yīng)力技術(shù)特點(diǎn)還體現(xiàn)在其施工過程中的嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致。就預(yù)應(yīng)力施工而言，各個環(huán)節(jié)均需精心設(shè)計并嚴(yán)格實(shí)施，其中任何一環(huán)疏忽大意都會造成工程質(zhì)量降低，甚至出現(xiàn)安全隱患。因此，在預(yù)應(yīng)力施工中，施工人員必須嚴(yán)格按照設(shè)計要求和施工規(guī)范進(jìn)行操作，確保每一個步驟都符合工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

三是預(yù)應(yīng)力技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)性、高效性等特征。預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)項(xiàng)目的快速建設(shè)、縮短工期，降低對周邊環(huán)境影響。預(yù)應(yīng)力技術(shù)不僅要求施工人員有精湛的技術(shù)水平與操作技巧，而且還要求嚴(yán)格遵循設(shè)計要求與規(guī)范要求，保證工程安全可靠性。

2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工過程中的運(yùn)用及優(yōu)化方法

2.1 建設(shè)前的準(zhǔn)備工作

在道路和橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)是施工的重要手段，起著關(guān)鍵作用。施工前的充分準(zhǔn)備是確保預(yù)應(yīng)力技術(shù)使用效果的重點(diǎn)。

一是預(yù)應(yīng)力技術(shù)在工程中的運(yùn)用離不開科學(xué)、合理的工程設(shè)計，以保證預(yù)應(yīng)力施工準(zhǔn)確穩(wěn)定和安全高效進(jìn)行［1］。

二是充分備齊必要的物資同樣是建設(shè)前準(zhǔn)備中很重要的一環(huán)。預(yù)應(yīng)力技術(shù)要求材料主要有預(yù)應(yīng)力筋、預(yù)應(yīng)力錨具、預(yù)應(yīng)力導(dǎo)向管，施工前需對這些材料進(jìn)行質(zhì)與量的檢驗(yàn)，保證施工過程不因材料問題影響項(xiàng)目的進(jìn)度與質(zhì)量。另外，編制合理的施工計劃是建設(shè)前的一項(xiàng)重要內(nèi)容。在制定施工計劃時，需充分考慮施工現(xiàn)場實(shí)際狀況，合理地安排施工順序、方法及進(jìn)度，以保證預(yù)應(yīng)力的順利實(shí)施。在預(yù)應(yīng)力技術(shù)運(yùn)用與優(yōu)化過程中，施工前的準(zhǔn)備是非常關(guān)鍵。只有做好充分準(zhǔn)備才能夠確保施工的質(zhì)量與安全，從而達(dá)到工程建設(shè)順利發(fā)展的目的。

2.2 雙柱式墩身施工

在現(xiàn)代化建筑領(lǐng)域，預(yù)應(yīng)力技術(shù)是路橋工程當(dāng)中應(yīng)用較為廣泛的高效先進(jìn)施工方式，其中雙柱式墩身施工是非常具有創(chuàng)新性以及獨(dú)特性的施工方法，給路橋工程施工以及發(fā)展帶來了全新的可能以及方向。雙柱式墩身施工從字面上理解就是通過架設(shè)兩根獨(dú)立柱子來完成某道工序墩身，該施工方法既充分考慮結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及承載能力要求，又對施工效率及質(zhì)量控制進(jìn)行突破性優(yōu)化。在實(shí)踐中，雙柱式墩身經(jīng)過精密設(shè)計與科學(xué)施工布置，對路橋工程快速施工提供有力支撐［2］。在雙柱式墩身建造時，要求施工人員必須按照工程設(shè)計要求準(zhǔn)確地確定兩柱的位置及高度，以保證可靠穩(wěn)定。通過精心策劃與布置，能夠有效降低施工中出現(xiàn)的錯誤與風(fēng)險，提升項(xiàng)目的效率與質(zhì)量。同時雙柱式墩身的施工也能確保預(yù)應(yīng)力構(gòu)件質(zhì)量穩(wěn)定的前提下提高了施工速度，通過對施工工藝及流程進(jìn)行合理控制，施工人員能夠有效避免裂縫及變形現(xiàn)象，保證預(yù)應(yīng)力構(gòu)件受力性能及使用壽命。另外，采用雙柱式墩身進(jìn)行施工也能有效地降低施工成本和增加項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益。通過對施工過程及資源配置進(jìn)行優(yōu)化，能夠節(jié)省人力，物力及時間成本，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目施工效率與競爭力的最大化。

2.3 橋臺的施工

橋梁作為聯(lián)系城市和鄉(xiāng)村的橋梁，其施工質(zhì)量的好壞直接影響著人們的出行安全和方便。而橋梁施工過程中預(yù)應(yīng)力技術(shù)運(yùn)用和優(yōu)化方法就顯得格外重要。就橋臺施工而言，預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用更關(guān)系到橋梁結(jié)構(gòu)是否牢固和耐久。橋臺施工是整個橋梁工程的一個重要步驟，橋臺的穩(wěn)固和安全與否直接關(guān)系到整個橋梁的品質(zhì)。而預(yù)應(yīng)力技術(shù)運(yùn)用其中，能夠有效提升橋臺承載能力與抗震性能，增加橋梁使用壽命，還能夠減輕結(jié)構(gòu)自重、減少材料用量，達(dá)到節(jié)約資源。將預(yù)應(yīng)力技術(shù)運(yùn)用于橋臺施工，有助于解決橋臺受力不均，變形較大和裂縫較多的問題，從而有效地改善橋臺整體受力性能。通過對施工期預(yù)應(yīng)力布置方案進(jìn)行合理設(shè)計，可使橋臺受力時處于一個較為穩(wěn)定的狀態(tài)，從而有效地減小結(jié)構(gòu)變形和延長橋梁使用壽命［3］。橋臺施工在施加預(yù)應(yīng)力技術(shù)的同時，還要考慮各方面的因素，比如材料的選擇、施工工藝以及施工設(shè)備的設(shè)計，這樣才能保證施工的質(zhì)量以及工期進(jìn)度。從優(yōu)化方法上看，可通過合理安排施工序列，科學(xué)設(shè)計預(yù)應(yīng)力張拉方案和嚴(yán)格把關(guān)質(zhì)量來提高橋臺建設(shè)效率和確保工程質(zhì)量。

2.4 預(yù)制式預(yù)應(yīng)力混凝土梁板的施工

在現(xiàn)代建筑工程當(dāng)中，路橋施工發(fā)揮著重要作用，同時預(yù)應(yīng)力技術(shù)也得到了廣泛運(yùn)用，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)承載能力與耐久性。在這些優(yōu)化技術(shù)中，預(yù)制型預(yù)應(yīng)力混凝土梁板作為最主要的施工方法之一，對它的優(yōu)化技術(shù)也在不斷地探索和改進(jìn)，從而給工程建設(shè)帶來了新鮮的生機(jī)。預(yù)制型預(yù)應(yīng)力混凝土梁板是一項(xiàng)難度較大的工程技術(shù)，它要求施工人員必須有堅實(shí)的專業(yè)知識與豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在施工時首先要按照設(shè)計要求編制周密的施工方案并合理地安排施工流程，保證各個環(huán)節(jié)都要精心策劃并嚴(yán)格把控，為保證施工質(zhì)量與效率，施工人員需嚴(yán)格控制預(yù)應(yīng)力鋼束張拉工藝，以確保梁板處于設(shè)計所需預(yù)應(yīng)力力值以內(nèi)，通過采用最新的內(nèi)卡式穿心式千斤頂進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，可節(jié)約了張拉工人重復(fù)安裝工具錨具和工具夾片時間，在節(jié)約材料方面效果也比較理想。

以重慶某高速公路為例，通過采用YDCQ2200“前卡式”張拉千斤頂（見圖1）進(jìn)行預(yù)制鋼絞線張拉，單片梁板兩端鋼絞線預(yù)留工作長度能比常規(guī)穿心式張拉短（約26cm），每束單端節(jié)約鋼絞線35cm。通過核算共計能節(jié)約鋼絞線19.36t，能節(jié)約材料成本10余萬元；另對在工效上，采用“前卡式”張拉千斤頂使平均張拉時長由1個小時縮短為30min，大大縮短了張拉作業(yè)時間，有效提高張拉效率，具體經(jīng)濟(jì)效益見下表1。

另外，還要注意預(yù)埋件布置及連接方式，保證箱梁整體穩(wěn)定及受力性能。通過準(zhǔn)確地測量與調(diào)整，使箱梁施工時滿足了預(yù)期設(shè)計要求，在施工現(xiàn)場施工人員需緊密配合、互相配合才能保證工作的有條不紊。在抓好安全生產(chǎn)的前提下，必須落實(shí)好各種安全措施，確保施工人員人身安全。只有以安全生產(chǎn)為前提，才能夠確保施工工程順利圓滿的完成。

2.5 采用掛籃式預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆法建造連續(xù)箱梁

預(yù)應(yīng)力技術(shù)作為先進(jìn)施工方法對提高工程質(zhì)量與效率起到了重要的作用。掛籃法預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁作為一種工藝先進(jìn)、效果顯著的施工方法已得到人們的普遍重視和運(yùn)用（如圖2所示）。掛籃式預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)梁施工，是將預(yù)應(yīng)力技術(shù)與現(xiàn)澆施工工藝相結(jié)合的一種創(chuàng)新型施工方法，其核心思想就是通過布置預(yù)應(yīng)力鋼束并運(yùn)用預(yù)應(yīng)力力學(xué)原理對混凝土初凝之前，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力作用，使混凝土固化之后實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)的加固，該方法既能提高橋梁承載能力及抗震性能，又能減少材料使用量、降低工程造價，經(jīng)濟(jì)社會效益顯著。掛籃預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的施工過程中如何對預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行合理運(yùn)用與優(yōu)化顯得尤為重要。一是設(shè)計階段需充分考慮橋梁結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)及工程要求來確定預(yù)應(yīng)力合理布設(shè)方案。二是施工期預(yù)應(yīng)力鋼束張拉工藝應(yīng)嚴(yán)格控制，以保證所加預(yù)應(yīng)力力量準(zhǔn)確一致，以確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全；預(yù)應(yīng)力張拉順序：縱向預(yù)應(yīng)力→橫向預(yù)應(yīng)力→豎向預(yù)應(yīng)力，其中縱向張拉順序：頂板束→腹板束→底板束，豎向預(yù)應(yīng)力橫橋向?qū)ΨQ于橋中心，在梁頂單端張拉，張拉時采用控制應(yīng)力和引伸量進(jìn)行雙控。同時應(yīng)重視混凝土澆筑質(zhì)量及養(yǎng)護(hù)條件控制，保證混凝土強(qiáng)度及耐久性。三是在驗(yàn)收階段對預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合檢測與監(jiān)控，以保證預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計要求及安全標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)語

路橋預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用及優(yōu)化研究的目的在于促進(jìn)施工效率，保證工程質(zhì)量和延長工程壽命。合理選用預(yù)應(yīng)力材料、優(yōu)化施工工藝、強(qiáng)化質(zhì)量控制及監(jiān)測等措施，能夠有效提升路橋工程施工質(zhì)量及性能，達(dá)到可持續(xù)發(fā)展目的。相信伴隨著科技的進(jìn)步與提高，路橋預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在今后會有更加廣泛的運(yùn)用與普及，從而為城市交通建設(shè)奉獻(xiàn)出更加強(qiáng)大的力量與智慧。

參考文獻(xiàn)：

［1］王青.市政路橋施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用探究［J］.城市建設(shè)理論研究（電子版），2023（34）：103-105.

［2］周燕.預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁施工中的應(yīng)用探究［J］.裝飾裝修天地，2020（13）：257.

［3］林學(xué)禮.預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用［J］.中國房地產(chǎn)業(yè)，2020（3）：210.