橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)探討

郭旺

摘? ? 要：當(dāng)前我國(guó)的科學(xué)技術(shù)在不斷的發(fā)展和進(jìn)步，與此同時(shí)也影響著對(duì)橋梁的建設(shè)，使得橋梁的建設(shè)也得到了發(fā)展，除此除此之外，我國(guó)的城市建設(shè)也在成正比例的趨勢(shì)不斷發(fā)展，在這其中，預(yù)應(yīng)能力的施工得到廣泛的使用，這種技術(shù)應(yīng)用到橋梁建設(shè)中會(huì)有良好的效果。

關(guān)鍵詞：橋梁;預(yù)應(yīng)力;技術(shù)

1? 引言

預(yù)應(yīng)力混凝土引入國(guó)內(nèi)后蓬勃發(fā)展，從最初的試用預(yù)應(yīng)力軌枕到全面推廣，在工程界掀起了預(yù)應(yīng)力技術(shù)巨浪。尤其在橋梁路網(wǎng)不斷規(guī)劃完善的時(shí)代背景下，高等級(jí)橋梁建設(shè)速度加快，預(yù)應(yīng)力混凝土在橋梁中得以充分運(yùn)用、發(fā)展，但預(yù)應(yīng)力混凝土施工中仍存在很多問題，尤其現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力混凝土多以高強(qiáng)鋼架與高強(qiáng)混凝土按現(xiàn)代設(shè)計(jì)概念和方法設(shè)計(jì)的高標(biāo)準(zhǔn)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，施工時(shí)預(yù)應(yīng)力過程控制工藝及預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在運(yùn)營(yíng)期間維護(hù)還存在較多問題。

2? 預(yù)應(yīng)力技術(shù)優(yōu)勢(shì)

2.1? 穩(wěn)定項(xiàng)目構(gòu)件性能

橋梁項(xiàng)目建設(shè)中，受彎與受拉構(gòu)件中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，一定程度上，可以確保構(gòu)件有更加穩(wěn)定與安全的性能。這主要是因?yàn)椋瑧?yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，使得各構(gòu)件拉力增強(qiáng)，橋梁項(xiàng)目施工中，還能有效預(yù)防混凝土裂縫問題的出現(xiàn)。項(xiàng)目施工中，如果已經(jīng)發(fā)生混凝土裂縫，但不同構(gòu)件間拉力可降低對(duì)混凝土的損傷。另外，混凝土構(gòu)件中，適當(dāng)?shù)卦黾宇A(yù)應(yīng)力，可有效降低混凝土構(gòu)件的荷載承受力，在此基礎(chǔ)上，逐漸修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。橋梁項(xiàng)目施工中，逐步增強(qiáng)構(gòu)件抗疲勞性，確保構(gòu)件性能得到充分發(fā)揮，增強(qiáng)橋梁項(xiàng)目運(yùn)行的安全與穩(wěn)定性。

2.2? 對(duì)項(xiàng)目自重量進(jìn)行調(diào)整

橋梁項(xiàng)目建設(shè)中，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，能夠增強(qiáng)構(gòu)件性能的穩(wěn)定性，還可有效調(diào)整橋梁項(xiàng)目自重量。橋梁項(xiàng)目建設(shè)中，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，保障施工材料質(zhì)量，以此為預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)揮輔助作用。因此，橋梁項(xiàng)目建設(shè)中，所用混凝土有較強(qiáng)的粘性，鋼筋強(qiáng)度大，以此保障項(xiàng)目施工質(zhì)量，降低材料應(yīng)用成本，以此減小項(xiàng)目自重量，提高鋼筋材料使用效率。基于經(jīng)濟(jì)層面對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析，那么該技術(shù)利于降低項(xiàng)目施工成本，同時(shí)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。因而，橋梁項(xiàng)目建設(shè)中，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)項(xiàng)目自身或施工部門發(fā)展，發(fā)揮著非常重要的作用。

3? 橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)

3.1? 波紋管安裝技術(shù)

目前比較常用的波紋管有圓形和扁形兩大類，施工單位在橋梁工程的預(yù)應(yīng)力施工前應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求合理選擇波紋管的類型和規(guī)格，確保波紋管的壁厚、內(nèi)徑等規(guī)格參數(shù)能夠符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，例如波紋管內(nèi)截面面積最小值應(yīng)達(dá)到預(yù)應(yīng)力截面的2倍。同時(shí)施工單位還應(yīng)對(duì)波紋管外觀的完好性、強(qiáng)度、荷載能力、抗沖擊能力以及環(huán)剛度等指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行全面的檢測(cè)，各項(xiàng)檢測(cè)合格后才能進(jìn)場(chǎng)使用。在安裝波紋管施工時(shí)，施工人員應(yīng)通過定位鋼筋在模板上將波紋管固定牢固，以防止其在澆注混凝土過程中出現(xiàn)位移變形等現(xiàn)象。在安裝時(shí)要確保鋼筋位置與鋼束孔道相符合，如果出現(xiàn)不一致情況時(shí)，應(yīng)采取對(duì)鋼筋位置進(jìn)行調(diào)整的方式來確保二者的一致性，盡量避免隨意改變波紋管位置。施工人員在安裝施工過程中還要對(duì)鋼筋間距進(jìn)行嚴(yán)格的控制，以確保鋼筋間距不超過0.8m。此外，為了保證波紋管的牢固平順安裝，施工單位還應(yīng)對(duì)扁平以及曲線管道上設(shè)置的鋼筋采取加密處理措施。

3.2? 錨固穿索施工技術(shù)

在橋梁工程的預(yù)應(yīng)力施工中，鋼絞線以及錨具是關(guān)鍵性的施工材料和設(shè)備，因此施工單位應(yīng)按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制鋼絞線以及錨具的質(zhì)量性能。施工人員應(yīng)對(duì)鋼絞線進(jìn)行徹底的清理，防止有油脂等污染物存在于鋼絞線表面，以便于穿索以及粘接作業(yè)的順利實(shí)施。在完成波紋管的安裝施工后，施工人員應(yīng)對(duì)波紋管端頭進(jìn)行打磨，以提高其平滑度，然后在端頭處將錨具埋設(shè)牢固，并利用千斤頂?shù)仍O(shè)備進(jìn)行張拉作業(yè)。目前比較常用的錨具主要包括固定錨具以及上拉端錨具。通過在橋梁工程的預(yù)應(yīng)力斷面應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨具，可以使橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得到明顯的提高。

3.3? 張拉施工技術(shù)

在預(yù)應(yīng)力張拉施工中，施工單位應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來準(zhǔn)確掌握孔道摩擦阻值，并根據(jù)孔道長(zhǎng)度、角度以及摩擦系數(shù)等來準(zhǔn)確計(jì)算張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)的具體張拉力以及伸長(zhǎng)量。在張拉力的計(jì)算中應(yīng)根據(jù)單端張拉或者兩端同時(shí)張拉的不同張拉方式來合理選擇計(jì)算方法，以確保計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。在橋梁橋工程的預(yù)應(yīng)力張拉施工實(shí)踐中，應(yīng)首先對(duì)橋梁混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)其達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)后的8～10d左右可以開始張拉作業(yè)。在張拉施工中應(yīng)采取分段分批的張拉方式，以便對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)受應(yīng)力作用的影響進(jìn)行合理的控制。在對(duì)縱向鋼束進(jìn)行張拉施工時(shí)應(yīng)在兩端同時(shí)張拉，且在張拉過程中應(yīng)防止有不平衡束出現(xiàn)。張拉施工時(shí)應(yīng)首先張拉長(zhǎng)束，并按照從腹板到頂板的順序，從外向內(nèi)依次進(jìn)行張拉。施工人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)油壓表的檢測(cè)，以準(zhǔn)確中掌握預(yù)應(yīng)力變化。當(dāng)張拉持荷時(shí)間達(dá)到5min左右，且伸長(zhǎng)量達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，施工人員應(yīng)將鋼束錨固牢固。

3.4? 壓漿技術(shù)

施工單位在壓漿前應(yīng)嚴(yán)格按照漿液的配比設(shè)計(jì)控制所有成分的用量，并將壓漿設(shè)備以及抽真空設(shè)備安裝到位。施工人員應(yīng)將短管接頭分別設(shè)置在管道量測(cè)，并與抽真空級(jí)和壓漿機(jī)可靠連接。在灌漿時(shí)應(yīng)按照自下而上的順序連續(xù)進(jìn)行，并要做好相關(guān)的排氣措施，以確保孔道內(nèi)漿液的密實(shí)度能夠符合施工要求。在壓漿機(jī)啟動(dòng)前，施工人員應(yīng)確保管內(nèi)無積水等存在，之后才能將真空機(jī)開啟。當(dāng)管內(nèi)真空度達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)后才能開始?jí)簼{。壓漿開始時(shí)，可以適當(dāng)控制壓漿速度，當(dāng)壓力上升后再將壓漿速度加快。在壓漿過程中當(dāng)真空管內(nèi)流出泥漿時(shí)，則及時(shí)關(guān)閉真空機(jī)連接閥門，且應(yīng)同時(shí)將排廢管閥門打開，以便于水泥漿的順利排出。當(dāng)漿液稠度比較適中時(shí)，應(yīng)關(guān)閉真空端閥門。當(dāng)壓力出現(xiàn)不斷上升，達(dá)到0.5～0.6MPa左右時(shí)，施工人員應(yīng)采取2min左右的保壓處理措施，之后可開啟壓漿泵，避免壓力過低。當(dāng)完成全部壓漿作業(yè)后，應(yīng)將壓漿泵完全關(guān)閉。

4? 橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)實(shí)際應(yīng)用

4.1? 在大型橋梁中的應(yīng)用

在橋梁之中有著不同的分類，按照工程規(guī)?？梢苑譃榇笮蜆蛄汗こ毯椭行⌒蜆蛄汗こ?，規(guī)模越大，施工難度越大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)越復(fù)雜。大型橋梁中有著極多的組成構(gòu)件，相互之間的作用關(guān)系混亂如果不能對(duì)其進(jìn)行良好處理將很容易引發(fā)工程病害等問題。在多跨橋梁工程中，跨中部分會(huì)受到正彎矩的作用，會(huì)對(duì)橋梁工程形成向下的拉力，而多跨橋梁的支座部分則會(huì)受到負(fù)彎矩的作用，會(huì)對(duì)橋梁工程形成向上的拉力，但一般的混凝土不能夠承載這樣多變的作用力。因此，必須要利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)來對(duì)混凝土進(jìn)行加固，從而保證橋梁整體以及各環(huán)節(jié)能夠承受足夠的作用力，提高其安全性與穩(wěn)定性。

4.2? 在路面施工中的應(yīng)用

當(dāng)前交通流量不斷增加，給橋梁路面造成了非常大的影響，經(jīng)過車輛的反復(fù)碾壓使混凝土路面逐漸產(chǎn)生裂縫，一方面影響了整個(gè)工程的美觀，另一方面也會(huì)給整個(gè)橋梁埋下不穩(wěn)定性隱患。因此，可以采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)來對(duì)此問題進(jìn)行改善，既可以通過改善混凝土本身質(zhì)量的方式來實(shí)現(xiàn)，也可以應(yīng)用預(yù)應(yīng)力鋼筋來實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用預(yù)應(yīng)力鋼筋可以提高混凝土中骨料以及鋼筋之間的黏合力，從而避免混凝土路面在長(zhǎng)期應(yīng)用過程中出現(xiàn)裂縫。目前已經(jīng)有越來越多的施工團(tuán)隊(duì)開始利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)來提高混凝土路面的穩(wěn)定性，但如何進(jìn)一步提高預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用水平，這還需要施工人員和技術(shù)人員進(jìn)行更多考慮，比如在混凝土中通過施加預(yù)應(yīng)力來避免橫向裂紋的出現(xiàn)，或者在彎道路面對(duì)混凝土施加預(yù)應(yīng)力。

5? 預(yù)應(yīng)力施工注意事項(xiàng)

5.1? 鋼絞線質(zhì)量要過關(guān)

在預(yù)應(yīng)力施工中，鋼絞線作為主要材料之一，其質(zhì)量的優(yōu)劣、材質(zhì)的選擇，都決定了橋梁工程的建設(shè)效果。目前建材市場(chǎng)中應(yīng)用較多的鋼絞線，按照材質(zhì)可分為鋁包鋼絞線、不銹鋼絞線、鍍鋅鋼絞線等幾種類型，要注意結(jié)合工程需要進(jìn)行科學(xué)選擇。此外，低松弛鋼絞線是近年來在大跨度工程中常用的一類材料，相比于普通的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，它的內(nèi)部應(yīng)力損失更慢，因此使用壽命更長(zhǎng)。而隨著技術(shù)的成熟，低松弛鋼絞線的價(jià)格也在一路走低，甚至低于普通鋼絞線，可以在橋梁工程中推廣使用。無論施工單位選擇哪種類型的材料，都要嚴(yán)格執(zhí)行“三檢”制度，采購(gòu)前要求供應(yīng)商提供產(chǎn)品合格證，并按照抽樣檢測(cè)的方法，確定同一批次的產(chǎn)品中，瑕疵率不超過2%。另外在鋼絞線到場(chǎng)后、使用前，也需要分別進(jìn)行一次檢查。尤其是對(duì)于一些規(guī)模較大的橋梁工程，由于建設(shè)周期長(zhǎng)，很多鋼絞線需要在現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)存放一段時(shí)間。存放期間要注意做好環(huán)境管理，防止鋼絞線出現(xiàn)生銹，沾染油垢，保證鋼絞線的使用性能。

5.2? 混凝土性能控制

首先是在混凝土的材料組成和配比設(shè)計(jì)上，可以適當(dāng)增加一定比例的添加劑，例如調(diào)凝劑、粘結(jié)劑、阻銹劑等，可以起到改良混凝土性能的效果。根據(jù)驗(yàn)證，在混凝土制備過程中加入增強(qiáng)劑，可以顯著提高混凝土的硬度、密度等參數(shù)，最高可提高60%左右，效果明顯。需要注意不同外加劑的用法、用量等均有要求，應(yīng)做到合理使用。其次是在混凝土澆筑時(shí)，要注意進(jìn)行振搗，減少混凝土中氣泡的含量，提高橋梁主體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、抗拉力。振搗應(yīng)在混凝土澆筑厚度達(dá)到20cm以后開始，然后一邊澆注、一邊振搗。振搗時(shí)要遵循“快插慢拔”的操作原則，保證混凝土整體密實(shí)性。振搗時(shí)還要注意觀察混凝土表面，不再出現(xiàn)新的氣泡后可以停止振搗。最后，在預(yù)應(yīng)力張拉之后，還要使用儀器檢查橋梁混凝土結(jié)構(gòu)是否有變形、開裂等問題?？梢圆扇∮袚p檢測(cè)，即使用設(shè)備在橋梁工程的混凝土結(jié)構(gòu)上，選取若干位置點(diǎn)，進(jìn)行鉆孔取芯，檢查樣品是否有孔洞、裂縫等問題。推薦使用無損檢測(cè)，例如超聲波檢測(cè)、X射線檢測(cè)等，可以在不破壞混凝土結(jié)構(gòu)的前提下，更加精準(zhǔn)、快速的判斷混凝土內(nèi)部是否存在裂縫。

5.3? 選用高素質(zhì)人才

對(duì)于任何工程來說，相關(guān)工作人員的選用都是極其重要的，一旦選擇了較為完善，具備高素質(zhì)的人才，才能夠使得相關(guān)技術(shù)的使用得到更高程度上的質(zhì)量保障，以大工程為例，其需要時(shí)間較長(zhǎng)，所需人員也較多，不確定性也較高，所以高素質(zhì)人才的選用會(huì)要求更高。對(duì)于施工人員進(jìn)行相關(guān)激勵(lì)機(jī)制的確定，并且對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的培訓(xùn)，才能夠使得他們的技術(shù)應(yīng)用更加完善，更加完備，并且施工人員應(yīng)該具備更好的優(yōu)良品質(zhì)。對(duì)其進(jìn)行篩選，才能夠使得相關(guān)技術(shù)得到更好的應(yīng)用。

6? 結(jié)語

綜上所述，受技術(shù)工藝、施工管理、材料選擇等方面要素的影響，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在橋梁工程應(yīng)用中依舊存在著諸多方面的缺陷與不足，制約著橋梁工程建設(shè)事業(yè)的健康有序發(fā)展。因此，技術(shù)人員應(yīng)該從橋梁工程項(xiàng)目的客觀實(shí)際需求出發(fā)，充分遵循預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的基本規(guī)律，創(chuàng)新施工理念，優(yōu)化施工流程，提高施工質(zhì)量，并不斷總結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新，為提高橋梁工程建設(shè)質(zhì)量，保障城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)健康穩(wěn)定發(fā)展保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張秀霞，董慧勇.探析現(xiàn)代市政橋梁工程中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2019（21）：138～140.

[2] 許翔，賈樂亭，杜艷珊.預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在市政橋梁工程中的應(yīng)用分析[J].四川水泥，2019（2）：212～213.

[3] 金志健，沈子軍.預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在市政橋梁工程中的應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（18）：102～103.

[4] 董凱其，管西順.淺談?lì)A(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁工程施工中的應(yīng)用與分析[J].工程技術(shù)研究，2019（10）：153.

[5] 張克雙，趙東彬.論述市政橋梁工程中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用[J].環(huán)球市場(chǎng)信息導(dǎo)報(bào)，2018（14）：190～192.

[6] 謝顯文，梅清趙.公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（20）：176～177.

[7] 陳亞飛.預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2020（4）：256～257.