高速公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用分析

吳芬

山西路橋第六工程有限公司一分公司 山西晉中 030600

預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在高速公路橋梁工程中的應(yīng)用非常廣泛，而高速公路橋梁工程比較特殊，對建設(shè)的質(zhì)量要求較高，因為高速公路橋梁工程一般建設(shè)在遠離市區(qū)的位置，所以保證工程的高品質(zhì)才能降低交通事故，高速公路橋梁工程的建設(shè)質(zhì)量關(guān)系著國計民生的大事，研究預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)是高速公路橋梁工程建設(shè)中的重要內(nèi)容，建設(shè)方對預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的監(jiān)管要具體到各個流程，從具體的施工細節(jié)出發(fā)，才能有效提升高速公路橋梁工程的施工質(zhì)量，要從根本上加強對施工流程進行全過程監(jiān)管，注意預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用方式，選擇恰當?shù)姆绞絹硖嵘夹g(shù)的應(yīng)用效果，需要建筑方對高速公路橋梁工程施工做出具體的部署。

1 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

國內(nèi)高速公路橋梁工程施工主要面臨的問題是混凝土澆筑方面，可能會出現(xiàn)波紋管堵塞的問題，如果波紋管出現(xiàn)堵塞，后期預(yù)應(yīng)力鋼絞線的貫穿必然會受到影響，如果鋼絞線的實際伸長值和預(yù)計數(shù)值存在較大的差異，那么高速公路橋梁工程施工建設(shè)就難以進行，可能會導(dǎo)致工期延長，使建設(shè)方面臨著投入增加的問題，人力、物力資源都會出現(xiàn)損耗。建設(shè)方在高速公路橋梁工程施工期間要按照相關(guān)標準展開施工安裝，避免波紋管定位出現(xiàn)偏差、出現(xiàn)扭曲的問題。

建設(shè)方在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的過程中，要準確認識到這項技術(shù)的施工要點，比如減少混凝土構(gòu)件的施工材料，降低結(jié)構(gòu)的自重，需要建設(shè)方對混凝土的強度進行實驗研究，才能知道設(shè)計的配合比是否科學(xué)，考慮相同環(huán)境下混凝土試塊強度值是否能夠滿足高速公路橋梁工程的建設(shè)需求。且建設(shè)方要做好張拉預(yù)應(yīng)力筋的準備工作，比如建設(shè)方要應(yīng)用先張法，那么就要在張拉預(yù)應(yīng)力筋之前，檢查錨固塊的抗傾覆性能是否可以滿足施工的基本要求，成對核驗千斤頂與壓力表的數(shù)值，如果應(yīng)用后張法，就要在預(yù)應(yīng)力筋張拉之前，保證混凝土構(gòu)件的尺寸滿足高速公路橋梁工程設(shè)計需求，查看相關(guān)數(shù)值是否符合施工規(guī)范，清掃墊片周圍的灰塵，測量預(yù)應(yīng)力筋與管道的摩擦系數(shù)后，查看張力預(yù)應(yīng)力是否達到設(shè)計要求?？v觀國內(nèi)高速公路橋梁工程中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的現(xiàn)狀，可以看到建設(shè)方對預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的研究比較深入，隨著預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在高速公路橋梁工程中的廣泛應(yīng)用，建設(shè)方對預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的監(jiān)管也更加完善[1]。

2 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的影響

2.1 對橋梁受彎構(gòu)件的作用

混凝土構(gòu)件的極限壓應(yīng)變可以通過預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用，使其與受壓區(qū)混凝土的壓應(yīng)變保持一致，那么受彎構(gòu)件的極限拉應(yīng)變就可以得到提升，公路橋梁整體的承載能力就會隨之提升。

2.2 對加固過程的作用

現(xiàn)代交通運輸壓力對高速公路橋梁工程質(zhì)量的要求非常高，加固公路橋梁的結(jié)構(gòu)可以有效的提升工程的使用壽命，提升整體構(gòu)件的承載力，使鋼筋應(yīng)力得到加固。

2.3 對橋梁混凝土裂縫的作用

如果高速公路橋梁工程出現(xiàn)混凝土裂縫問題，那么公路的使用壽命就會受到影響，尤其是大型的高速公路橋梁工程，涉及到跨海、跨江的情況，一旦出現(xiàn)裂縫，將會造成不可預(yù)計的嚴重后果，如果建設(shè)方能夠合理應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，就可以有效的避免裂縫問題。

2.4 混凝土加固

部分鋼筋混凝土建設(shè)的橋梁因為長期處于高壓、高荷載環(huán)境中，承載性能嚴重不足，但高速公路橋梁工程的施工成本較高，如果隨意拆除工程，會影響交通的正常運行，體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)可以在不拆除高速公路橋梁工程的情況下，加強橋梁主體結(jié)構(gòu)的承載能力，但是技術(shù)人員要明確體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)是在其結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)較大裂縫或者嚴重銹蝕的情況下才能應(yīng)用，如果主體結(jié)構(gòu)的損壞比較嚴重，技術(shù)人員就無法采用體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)來強化高速公路橋梁工程的性能，而是要考慮高速公路橋梁工程的整體返修與改建，才能保證工程整體的完整性[2]。

3 高速公路橋梁工程施工中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的實踐應(yīng)用

3.1 利用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)制定合理的施工方案

3.1.1 施工方案

高速公路橋梁工程施工會受到多種因素的影響，影響施工質(zhì)量和施工進度，建設(shè)方需要制定科學(xué)的施工方案，逐級審批施工方案，對各項事宜的安排加以完善，符合國家的相關(guān)規(guī)定才能正式執(zhí)行方案。在施工過程的監(jiān)管工作中，管理人員要采用監(jiān)控的方式記錄施工中存在的技術(shù)問題，如果出現(xiàn)了新問題，要在第一時間上報給上級部門，等待命令指示，上級管理部門也要及時的給出修繕方案，制定步驟性的整改措施，加強事中控制方法，使施工的過程始終處于建設(shè)方管理層次的掌控中[3]。

3.1.2 施工工藝

高速公路橋梁工程路基施工質(zhì)量控制工作非常重要，在工程建設(shè)之前，填方路堤要通過相關(guān)試驗數(shù)據(jù)來給出方案基礎(chǔ)，將相關(guān)技術(shù)參與做出填料施工的參照。在填方施工前做好清表工作，及時的清淤換填，再使用機械整平，用壓路機將其碾壓密實，要根據(jù)施工的要求控制填筑長度，當日填筑的部分應(yīng)當在當日整平碾壓，控制每層土層的松鋪厚度并且逐層碾壓，分層驗收土層。施工過程中建設(shè)方要注重對各班組之間工作的協(xié)調(diào)與交接，比如施工過程中的房建、污水、雨水、強電、弱電的管線密布，因為場地范圍受到限制，而且工期、施工密度等方面的要素都會影響施工質(zhì)量，路基部分必須按照分段進行驗收，便于其他班組開展施工活動。不同施工階段使用的工藝也不同，比如挖方路塹要根據(jù)設(shè)計橫截面與邊坡的要求，按照從上而下的規(guī)律逐層開挖，采取必要的排水措施，保證操作過程中路面排水功能較好，不會出現(xiàn)積水的情況，在完工以后要及時的做好支護工作[4]。

3.1.3 質(zhì)量控制

在高速公路橋梁工程施工中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，建筑方需要嚴格的按照技術(shù)標準來規(guī)定張拉應(yīng)力的伸長值，并在灌漿階段嚴格計算灌漿量，避免管道中漿體飽滿度不夠的問題，施工過程中技術(shù)人員要注意觀察管孔的情況，不可存異物進入管孔中，否則管道極易出現(xiàn)堵塞或者滲漏，技術(shù)人員可以采用必要的措施密封預(yù)應(yīng)力的管道口及孔道其他位置，設(shè)置下層孔道中的灌漿孔及排氣孔，充分重視其牢固性。比如施工人員在澆筑或者振搗混凝土?xí)r，要注意避免損傷孔道或者管道出現(xiàn)位移，振動棒不可以接觸孔道或者錨具，這種施工技術(shù)存在較大的難度，技術(shù)人員要選擇適宜的鋼筋棒，采用人工倒插時，查看是否有出現(xiàn)塑性沉陷裂縫的問題，對施工質(zhì)量進行嚴格的監(jiān)管。

3.2 高速公路橋梁工程施工中加固預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用

高速公路橋梁工程施工中必須存在工程加固，有效運用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)完成工程加固，提升公路橋梁的荷載力，可以提高高速公路橋梁工程的質(zhì)量。在維持高速公路橋梁工程的高效穩(wěn)定時，建設(shè)方要考慮如何運用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)來增強高速公路橋梁工程荷載能力，使預(yù)應(yīng)力施工構(gòu)件存在充足的拉應(yīng)力，根據(jù)高速公路橋梁工程結(jié)構(gòu)的相關(guān)受力體系，科學(xué)加固高速公路橋梁工程的補強層，添加一定的預(yù)應(yīng)力在預(yù)應(yīng)力施工構(gòu)件上，充分發(fā)揮鋼筋加固的作用。高速公路橋梁工程施工中常使用受彎構(gòu)件，尤其是碳纖維材料的應(yīng)用，選擇強度較高且操作簡便的碳纖維，可以在結(jié)構(gòu)中形成一種特殊的應(yīng)力，與混凝土產(chǎn)生的應(yīng)變增量之間會形成關(guān)聯(lián)，也就是說，混凝土初始應(yīng)力增加以后，碳纖維的應(yīng)力會受到一定的破壞，建設(shè)方要重視這一問題，粘貼碳纖維片使其可以具備較好的拉應(yīng)力，不斷提升受彎構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力，提升高速公路橋梁工程的穩(wěn)定性和整體性[5]。

3.3 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)各類常見問題及應(yīng)對措施

3.3.1 波紋管堵塞

高速公路橋梁工程施工中，技術(shù)人員要按照相關(guān)規(guī)定安裝波紋管，混凝土澆筑后可能會出現(xiàn)波紋管堵塞，后期穿入預(yù)應(yīng)力鋼絞線時易受到影響，若造成不必要的麻煩，可能會為建筑方帶來經(jīng)濟損失，多數(shù)的高速公路橋梁工程施工都會存在這類問題，后期的改造會非常麻煩。為了防止波紋管堵塞，技術(shù)人員要先對波紋管的外觀質(zhì)量及密封效果進行檢查，查看其使用年限，要求生產(chǎn)廠家出具相關(guān)資質(zhì)，要保護波紋管，避免人為操作失誤使波紋管發(fā)生堵塞，可以使用坐標確定堵塞物的位置，再用沖擊鉆慢慢開孔清除雜物，鋼絞線能夠在波紋管中通過即可視為合格。

3.3.2 孔道堵塞

施工中預(yù)留的孔道發(fā)生堵塞是十分常見的，技術(shù)人員應(yīng)防止預(yù)留孔出現(xiàn)堵塞，保持孔洞通暢，鋼筋可以順利通過，抽芯不能過早或過完，如果抽芯太早水泥沒有凝固，可能會出現(xiàn)塌陷的問題，如果抽芯太晚，容易拔掉抽管，所以技術(shù)人員要掌握抽芯的時間，可以定時檢查混凝土的凝固情況。如果預(yù)留孔出現(xiàn)堵塞問題，主要是因為抽芯沒有處理好，技術(shù)人員可以想方法將抽管放回去，在規(guī)定的時間內(nèi)做好抽芯，就可以避免這些問題。

3.3.3 混凝土縮變

在高速公路橋梁工程施工中，路面和橋面可能會出現(xiàn)大范圍的收縮徐變，那么混凝土內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力就會出現(xiàn)損失，導(dǎo)致路面的抗性嚴重下挫，整體工程的性能會受到影響，要想避免混凝土內(nèi)部預(yù)應(yīng)力的損失，建設(shè)方要嚴格控制混凝土的配置比例，對外加劑的用量要經(jīng)過嚴格計算以后確定比例，選擇強度性能更高的混凝土更有利于保證施工質(zhì)量，可以有效的防止縮變問題對高速公路橋梁工程性能的影響。

3.3.4 斷絲問題

技術(shù)人員在處理斷絲問題時，要從誘發(fā)原因入手，比如張拉引起的斷絲，如果斷絲處于合理的范圍內(nèi)，可以繼續(xù)施工，如果斷絲已經(jīng)超出允許的范圍，技術(shù)人員就需要更換預(yù)應(yīng)力筋。如果是因為銹蝕問題使預(yù)應(yīng)力筋局部的性能下降，技術(shù)人員需要做好防銹的措施，保護預(yù)應(yīng)力筋，避免水或者油脂直接而接觸材料，即可有效防止銹蝕問題的發(fā)生。

3.4 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用中鋼絞線部分施工

3.4.1 控制鋼絞線空間位置

技術(shù)人員在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)時，需要確定導(dǎo)向槽和中跨橫助的鋼絞線位置，尤其是墩頂導(dǎo)向槽與中跨橫助部分極容易出現(xiàn)位置偏移，鋼絞線部分承受的預(yù)應(yīng)力會增加，所以施工過程中，技術(shù)人員需要固定器位置，保證中跨橫助的生產(chǎn)規(guī)格要符合施工要求，磨光其端部，保證曲率半徑的彎曲程度，在后續(xù)張拉絞線的過程中就不會出現(xiàn)卡住或者擠壓的問題。

3.4.2 鋼絞線下料與穿索

高速公路橋梁工程施工中為了形成有效的加固，會采用固定板和鋼管的方式進行注漿，過程中可能會出現(xiàn)粘結(jié)，技術(shù)人員可以用油脂來清洗粘結(jié)的地方，主要是清洗PE層。穿索操作的時候，技術(shù)人員要先對絞線下垂的磨損進行處理，保證兩端伸長率一致，兩端的粘合度要相同，實際施工中難以對位置和長度進行把握，所以在穿插鋼絞線時，需要在中部調(diào)整導(dǎo)向槽和中跨橫助。最為常見的方法就是單穿索，可以使鋼絞線不會出現(xiàn)纏繞，整個施工流程能更加順利的進行[6]。

4 結(jié)語

加強高速公路橋梁工程建設(shè)中對預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的管理，可以提升高速公路橋梁工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基礎(chǔ)性能，降低高速公路橋梁工程建設(shè)投入的成本，可以給高速公路橋梁工程的質(zhì)量帶來保障，為建設(shè)方創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。從建筑方的角度來講，做好預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的監(jiān)管工作，需明確預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的要點及操作規(guī)范，對技術(shù)進行創(chuàng)新，凸顯出預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的優(yōu)越性，使之可以為高速公路橋梁工程施工帶來優(yōu)勢，進而推動我國高速公路橋梁工程的高效發(fā)展。