預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在高速公路橋梁施工中的應(yīng)用

黃 晶 郭艷梅

河南省第二公路工程有限公司（450052）

0 前言

城市道路橋梁施工技術(shù)不但關(guān)系到我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,還影響到了人們的安全。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的飛速發(fā)展,城市道路橋面施工的問(wèn)題日益增多,對(duì)施工技術(shù)的需求也日益增加。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)便是其中一個(gè)最關(guān)鍵的技術(shù)手段。其能夠增強(qiáng)橋梁總體結(jié)構(gòu)的剛性與強(qiáng)度,優(yōu)化大橋質(zhì)量,從而提高橋梁的使用壽命。不過(guò)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)還存在許多缺陷,因此必須持續(xù)地提高、完善。

1 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)概述

預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的主要作用對(duì)象是混凝土。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)可以改變混凝土構(gòu)造的特點(diǎn)，具備抗衡外力的特性。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)能夠提高混凝土構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度,避免混凝土在強(qiáng)大的拉伸力下出現(xiàn)破裂的現(xiàn)象。在道路基礎(chǔ)工程施工期間,由于水泥混凝土與鋼筋構(gòu)件緊密聯(lián)系,發(fā)揮了外部預(yù)應(yīng)力混凝土的功能,可以在澆筑中增加強(qiáng)度較大的預(yù)應(yīng)力。還可減輕水泥構(gòu)件的比重，節(jié)省了所采用的混凝土材料,并防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開(kāi)裂的現(xiàn)象,可延長(zhǎng)橋梁工程的使用壽命,降低施工成本。同時(shí)，外部預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在路橋工程建設(shè)中的應(yīng)用越來(lái)越普遍，并且占據(jù)了核心地位，也能夠推動(dòng)路面施工的發(fā)展。在具體應(yīng)用的過(guò)程中,合理使用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù),可以優(yōu)化整個(gè)橋梁工程性能，使總體結(jié)構(gòu)和部分構(gòu)件之間的比例更為和諧與統(tǒng)一。在合理運(yùn)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)同時(shí)，也會(huì)優(yōu)化橋梁的實(shí)際施工工序，采用調(diào)整和分段澆筑方式的合理使用，可適應(yīng)實(shí)際的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求，從而確保在施工的各個(gè)過(guò)程中都能反映科學(xué)合理的工程設(shè)計(jì)理念[1-3]。

2 高速公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力存在的問(wèn)題

2.1 在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在高速公路橋梁施工中應(yīng)用前，有必要科學(xué)規(guī)劃施工方案，合理設(shè)計(jì)，從而確保施工進(jìn)度。此外，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)時(shí)也應(yīng)注意工程構(gòu)件的美學(xué)。所以，工程設(shè)計(jì)技術(shù)人員應(yīng)該反復(fù)認(rèn)真地估算構(gòu)件結(jié)構(gòu)中混凝土的強(qiáng)度和預(yù)應(yīng)力筋的抗拉強(qiáng)度，嚴(yán)格控制各種抗拉強(qiáng)度，避免拉力大于混凝土結(jié)構(gòu)自身的承受能力。只有在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)重視這種問(wèn)題，才能提高施工的質(zhì)量。

2.2 在預(yù)應(yīng)力施工管理中應(yīng)注意的問(wèn)題

預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在道路橋梁建筑中的使用也需要做好對(duì)施工過(guò)程的監(jiān)督工作，以提高施工質(zhì)量。在具體作業(yè)中，必須在項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)有質(zhì)量監(jiān)督管理工作組，以監(jiān)管項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量，以保障項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)秩序穩(wěn)定。在預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)反復(fù)仔細(xì)檢查施工材料，并適時(shí)替換不兼容的施工材料，對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行必要的培訓(xùn)，以提升操作技術(shù)水平，并增強(qiáng)其責(zé)任心，使技術(shù)人員更嚴(yán)格地遵循有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)施作業(yè)，進(jìn)而提高工程建設(shè)的質(zhì)量。

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

3.1 在橋梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

在高速公路橋梁施工中，水泥和石材泥土同樣古老，在橋梁施工的各個(gè)方面均已作為一個(gè)常用的建材，保持維護(hù)橋梁的穩(wěn)定性，提高橋梁的承載力。但是，由于混凝土施工、環(huán)境溫度、施工技術(shù)等因素的影響，混凝土底板施工時(shí)在一定程度上缺少了較強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度，從而產(chǎn)生了剛度不足、變形過(guò)度等問(wèn)題，很容易影響混凝土結(jié)構(gòu)功能。因此，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路大橋混凝土施工中的廣泛使用，并不是由一種創(chuàng)新理論而導(dǎo)致的發(fā)明。傳統(tǒng)的彈性設(shè)計(jì)法、極限強(qiáng)度設(shè)計(jì)法到今天的荷載平衡法、預(yù)應(yīng)力張拉法以及混凝土外預(yù)應(yīng)力技術(shù)臺(tái)座法等，可以解決傳統(tǒng)混凝土內(nèi)部構(gòu)造缺陷問(wèn)題，并促進(jìn)了混凝土內(nèi)部彎曲抗拉強(qiáng)度的變化與增加，以及周邊承載力的減小。以預(yù)應(yīng)力張拉法中的技術(shù)制梁臺(tái)座法為例，主要是通過(guò)制造預(yù)應(yīng)力筋的過(guò)程，旨在將其固定在臺(tái)座上，澆筑構(gòu)件混凝土等。值得一提的是，在混凝土預(yù)應(yīng)力技術(shù)設(shè)計(jì)中，要校核預(yù)應(yīng)力筋的最大伸長(zhǎng)值，要注意結(jié)構(gòu)安全。通過(guò)多元預(yù)應(yīng)力變換方式，預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)力，從而增強(qiáng)整體的抗疲勞能力，提高混凝土澆筑品質(zhì)，增強(qiáng)路面橋梁總體承重，維護(hù)大橋的安全穩(wěn)固。

3.2 在加固施工中的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁彎曲構(gòu)件中的應(yīng)用，可以利用碳纖維片等材料加固橋梁彎曲構(gòu)件。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在彎曲結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，可在梁被破壞時(shí)提高梁彎曲構(gòu)件的應(yīng)力值，以確保鋼筋整體性能的穩(wěn)定性，并控制道路和橋梁的應(yīng)力等級(jí)。此外，橋梁工程還可以通過(guò)構(gòu)件預(yù)應(yīng)力、未連接鋼繩的外部預(yù)應(yīng)力以及結(jié)構(gòu)應(yīng)力系統(tǒng)的變化而得到加強(qiáng)，從而使結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間存在較強(qiáng)的應(yīng)力，減小構(gòu)件原鋼筋的應(yīng)力，從而確保結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有強(qiáng)度、韌性以及高速公路橋梁工程的整體穩(wěn)定性[4]。

3.3 在道橋混凝土構(gòu)件中的應(yīng)用

高速公路橋梁施工中，混凝土結(jié)構(gòu)是至關(guān)重要的主要構(gòu)件，并對(duì)高速公路橋梁總體工程質(zhì)量產(chǎn)生了十分重要的影響。在建設(shè)該連接工程時(shí)，施工作業(yè)技術(shù)人員可將其設(shè)定為預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，因此混凝土結(jié)構(gòu)也是預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的主要構(gòu)件。通常，決定混凝土結(jié)構(gòu)特性的主要因素有兩種:一種是混凝土結(jié)構(gòu)本身的重量，另一種則是混凝土結(jié)構(gòu)本身的厚度。在高速公路大橋施工中，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在混凝土結(jié)構(gòu)上的運(yùn)用能夠大幅度提高鋼筋的彈性性能，使其強(qiáng)度更高、收縮力更小，進(jìn)而改善其結(jié)構(gòu)特性。在混凝土作業(yè)中，施工管理人員可能首先對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)施以初始?jí)毫?，然后確保所創(chuàng)建的原始?jí)毫κ冀K保持在施加原始?jí)毫Φ幕炷敛糠帧＿@樣，當(dāng)混凝土構(gòu)件應(yīng)用于道路和橋梁工程時(shí)，最初施加的壓力會(huì)導(dǎo)致與他人的相互抵消，從而提高道路和橋梁本身的性能。

3.4 在道橋拉埋筋工程中的應(yīng)用

高速公路橋梁施工中，拉筋工程與埋筋施工是兩種最主要的施工環(huán)節(jié)。一般所說(shuō)的拉筋工程，是指延伸施工中所用的鋼筋直徑。在此工程項(xiàng)目中，承包商須保證鋼材的拉伸應(yīng)力滿足設(shè)計(jì)方案的一定條件，即鋼材的拉伸長(zhǎng)度不能超出設(shè)計(jì)規(guī)定的合理范圍。所謂加固嵌入工程，即加固嵌入。在此工程施工過(guò)程中，承包商須保證鋼筋的拉伸應(yīng)力滿足設(shè)計(jì)方案的規(guī)定，即鋼材的拉伸長(zhǎng)度不能超出設(shè)計(jì)規(guī)定的合理范圍。承包人須嚴(yán)格控制鋼筋的彎曲表面形成，正確定位與控制軸線標(biāo)高，盡量避免在澆筑過(guò)程中波紋塑膠管破損，從而避免在混凝土施工過(guò)程中發(fā)生砂漿滲漏。在混凝土施工中，項(xiàng)目承包人還可通過(guò)交錯(cuò)鋼絞線、在塔梁上安放鋼棒等方式，保證路面橋梁澆筑工作有序進(jìn)行，全面提高了路面橋梁的澆筑工程質(zhì)量[5-6]。

4 結(jié)語(yǔ)

預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)相比于其他施工技術(shù)，有較大的使用價(jià)值。在高速公路橋梁建設(shè)的過(guò)程中，這種技術(shù)能夠提高道路橋梁的耐久性，延長(zhǎng)使用壽命，減少施工投入，并產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)對(duì)未來(lái)我國(guó)的市政道路橋梁施工技術(shù)也具有非常重大的意義，使我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展形成良好的拉動(dòng)效果。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在高速公路橋梁施工中有著一定的優(yōu)越性，但施工人員必須合理運(yùn)用，不然可能導(dǎo)致整體質(zhì)量的降低或?qū)蛄汗こ淌┕みM(jìn)度產(chǎn)生負(fù)面影響。所以，在高速公路橋梁施工中需不斷完善外部預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，以改善高速公路工程的質(zhì)量，延長(zhǎng)高速公路工程運(yùn)用期限，從而提高道橋的安全和穩(wěn)定性。