預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)要點

李葆煒

榮成市市政工程有限公司 山東 威海 264300

引言

當前在我國橋梁工程建設(shè)過程中，預(yù)應(yīng)力設(shè)計是影響橋梁工程質(zhì)量的關(guān)鍵。預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在橋梁工程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，該技術(shù)能夠有效解決混凝土開裂、不可受拉等問題，有效保障了工程質(zhì)量。但是由于橋梁工程的施工環(huán)境極為特殊，為了確保工程進度和工程質(zhì)量，在施工過程中必須要針對預(yù)應(yīng)力混凝土存在的具體問題科學(xué)分析，重點梳理該技術(shù)施工要點，保障橋梁工程，建設(shè)質(zhì)量推動我國城市化建設(shè)。

1 預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)概述

預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)是工程建筑領(lǐng)域中常用的預(yù)應(yīng)力技術(shù)。一般情況下在工程建設(shè)開始時，受到外力荷載影響，混凝土構(gòu)件也會發(fā)生相應(yīng)的承壓反應(yīng)，為了消除外力荷載引起的拉應(yīng)力，在橋梁工程中運用預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)能夠進一步加強結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，有效避免建筑投入使用后出現(xiàn)的受壓、變形等問題，延長工程質(zhì)量壽命。除此之外，預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)因為其具有較高的抗壓性能和抗拉性加應(yīng)用于橋梁工程中還能夠有效提高橋梁的抗裂能力和外部承壓作用，能夠從根本上提高橋梁工程的安全性與穩(wěn)定性[1]。簡單來講，在橋梁工程中需要根據(jù)橋梁建設(shè)的實際情況展開預(yù)應(yīng)力設(shè)計，大部分預(yù)應(yīng)力都會采用鋼絞線拉伸處理，以此來提高橋梁的預(yù)應(yīng)力水平。但是在測量預(yù)應(yīng)力之前還需要對混凝土的強度進行控制，使其能夠符合橋梁工程建設(shè)的相關(guān)標準。所以預(yù)應(yīng)力混凝土施工是根據(jù)原本的橋梁工程，進一步加強混凝土質(zhì)量，提高混凝土在橋梁工程中的抗壓、抗拉作用，有效提高橋梁工程質(zhì)量，延長橋梁工程使用壽命。

2 影響橋梁工程施工質(zhì)量的因素

在橋梁工程當中，橋梁設(shè)計中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)都是為了使施工質(zhì)量與設(shè)計圖紙的理想狀態(tài)相吻合，達到最好的橋梁應(yīng)用目的。但是在實際的橋梁工程建設(shè)過程中，諸多因素都會影響到橋梁工程的建設(shè)質(zhì)量。因此，預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)也需要根據(jù)影響橋梁工程建設(shè)的具體問題進行分析，結(jié)合問題探索預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的施工要點。目前在橋梁工程中影響工程質(zhì)量的原因可粗略分為以下幾種。

2.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)

在橋梁工程施工過程中需要對施工結(jié)構(gòu)進行模擬分析，結(jié)構(gòu)參數(shù)則是直接影響到分析結(jié)果的重要數(shù)據(jù)。一般情況下，只有結(jié)構(gòu)參數(shù)的準確性越高，才能夠確保橋梁工程穩(wěn)定進行，一旦參數(shù)出現(xiàn)誤差，就會影響工程質(zhì)量。但是在施工過程中會受到施工現(xiàn)場、施工技術(shù)、施工人員等多方面因素影響導(dǎo)致結(jié)構(gòu)參數(shù)不準確，使得模擬分析結(jié)果無法適應(yīng)時間的施工需求，嚴重影響了施工質(zhì)量。雖然隨著信息技術(shù)以及高精準測量技術(shù)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的誤差越來越小，但是仍舊無法完全避免結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差的問題。

2.2 施工工藝影響

在橋梁工程施工過程中，各項保障技術(shù)都是為了提高施工質(zhì)量，而施工質(zhì)量是否能夠符合理想標準，與施工工藝有著直接關(guān)系。在工程施工過程中如施工工藝不符合標準或工藝人員未能完全按照要求進行設(shè)計施工，就會導(dǎo)致工程結(jié)構(gòu)不合理、安裝誤差等問題。這也屬于一項影響橋梁工程質(zhì)量的基本原因，為了從根本上解決這一問題，還是需要進一步加強工藝質(zhì)量審查，讓結(jié)構(gòu)制作安裝等方面的誤差進一步縮小。

2.3 施工環(huán)境影響

橋梁施工對周圍環(huán)境的要求極其嚴格，因為溫度濕度變化都會直接影響橋梁結(jié)構(gòu)的受力情況。因此在橋梁建設(shè)過程中，需要通過各種方式提高橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免受到周圍環(huán)境影響導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形的問題。當前在橋梁工程施工過程中，會通過各種方式對橋梁結(jié)構(gòu)狀況進行測量，但是很少會測量因溫度濕度變化而引起的橋梁結(jié)構(gòu)變形問題，無法保障在各種自然因素影響下橋梁工程測量的真實數(shù)據(jù)，嚴重影響了橋梁工程的施工質(zhì)量。

2.4 材料收縮影響

在橋梁工程中使用的各項建筑材料和施工保障材料都會對橋梁工程造成直接影響，而橋梁收縮是影響橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)及受力的重要問題。尤其是一些大跨境橋梁施工過程中，由于混凝土使用期齡較短，再加上大跨境橋梁的施工時間較長，一旦材料出現(xiàn)收縮問題，就有可能會嚴重影響到橋梁工程的施工質(zhì)量以及使用壽命。對此，在橋梁設(shè)計過程中應(yīng)更加注重橋梁結(jié)構(gòu)以及橋梁工程建設(shè)等規(guī)劃，保障橋梁工程、施工進度以及材料使用都能夠符合相應(yīng)的計算標準。

3 預(yù)應(yīng)力混凝土在橋梁工程中的應(yīng)用優(yōu)勢

橋梁工程是我國的基礎(chǔ)建設(shè)工程，有著極強的特殊性，對我國經(jīng)濟發(fā)展以及社會建設(shè)都有直接影響。因此在橋梁工程建設(shè)過程中，必須要采用科學(xué)的手段嚴格按照標準進行橋梁建設(shè)，確保其工程質(zhì)量滿足社會經(jīng)濟發(fā)展需求，預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)有利于增強橋梁工程的建設(shè)質(zhì)量。

3.1 提高橋梁結(jié)構(gòu)剛性，降低外力荷載

在橋梁工程建設(shè)過程中受到荷載作用影響，很容易出現(xiàn)裂縫和變形的問題，利用預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)能夠有效減少預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的反拱度，即便是在極限狀態(tài)下，也可以利用普通鋼筋混合配筋有效避免裂縫出現(xiàn)。此技術(shù)在還未承載之前會通過施加一定的壓應(yīng)力利用外力荷載作用推動壓應(yīng)力，減少外力荷載引起的壓應(yīng)力強度，有效提高混凝土結(jié)構(gòu)的剛性，減少結(jié)構(gòu)變形、裂隙等問題，能夠確保混凝土結(jié)構(gòu)具有較好的抗壓性和抗拉性。因此預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在橋梁工程建設(shè)過程中具有極強的實用性能，有利于提高橋梁工程的建設(shè)質(zhì)量，滿足橋梁工程的使用需求。

3.2 提高抗壓力，增強橋梁結(jié)構(gòu)強度

在橋梁工程中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)，能夠?qū)υ镜匿摻罱Y(jié)構(gòu)進行減重，克服傳統(tǒng)鋼筋使用過程中存在到諸多困難。比如這項技術(shù)在實施過程中需要使用大量高強度鋼材結(jié)構(gòu)填充混凝土內(nèi)部，提高混凝土結(jié)構(gòu)強度，再加上混凝土本身就具備一定壓力，能夠與原本的橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相互作用，進一步提高橋梁結(jié)構(gòu)的抗壓能力。而且這項技術(shù)能夠在降低橋梁自身重量的同時提高橋梁的承壓力，使橋梁結(jié)構(gòu)具有更強的承載能力，提高橋梁結(jié)構(gòu)的強度。

3.3 提高耐久性，增強橋梁防腐蝕優(yōu)勢

在橋梁工程建設(shè)過程中受到環(huán)境、施工技術(shù)、使用時間等諸多因素影響，會導(dǎo)致鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生構(gòu)件腐蝕問題，嚴重的話還有可能會發(fā)生橋段斷裂或坍塌的問題。預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)采用的是鋼筋外包漿和真空灌漿等施工方式，能夠進一步提高結(jié)構(gòu)材料的穩(wěn)定性。由于預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)能夠?qū)蛄汗こ讨械母鱾€構(gòu)件提供保護層，再加上真空灌漿能夠提高其穩(wěn)定性，所以橋梁構(gòu)件的使用壽命為最大，增強同時也會對外界產(chǎn)生較強的抗壓能力和抗腐蝕性能。

3.4 提高韌性，有效控制橋梁裂縫

橋梁裂縫也是傳統(tǒng)施工技術(shù)中影響橋梁工程質(zhì)量的主要原因，引起裂縫的原因十分復(fù)雜，可能是因為環(huán)境因素，也可能是因為施工工藝影響。預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)會使用強度較高的鋼筋結(jié)構(gòu)，并且通過混凝土對其進行灌漿澆筑，有利于進一步提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗負荷能力，再加上預(yù)應(yīng)力影響應(yīng)力狀態(tài)的作用，能夠使外部荷載相抵消，進而避免因荷載過大而產(chǎn)生的裂隙問題。同時還有利于提高橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)的韌性，減少因各種因素影響導(dǎo)致的裂縫、裂隙等問題。

4 預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在橋梁工程中的技術(shù)要點

當前，預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在橋梁工程建設(shè)過程中能夠適應(yīng)橋梁工程的多樣化建設(shè)需求以及發(fā)展需求，但是由于該技術(shù)工藝復(fù)雜。在一定程度上增加了施工難度，為了使施工質(zhì)量符合施工預(yù)期，在工程建設(shè)過程中應(yīng)針對預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)進行分析，正確了解該技術(shù)的應(yīng)用要點，科學(xué)調(diào)整橋梁工程建設(shè)方案，保障橋梁工程建設(shè)質(zhì)量，為橋梁工程的穩(wěn)定發(fā)展提供基本力量。

4.1 做好準備工作

在橋梁工程施工之前，必須要全面做好施工準備工作，不僅需要對圖紙以及施工環(huán)境展開全面調(diào)查和分析，還需要與施工人員做好技術(shù)交底，嚴格審查各項施工設(shè)備及施工材料，確保工程質(zhì)量。首先在施工之前需要根據(jù)構(gòu)件要求將普通鋼筋按照圖紙進行分類，根據(jù)圖紙將鋼筋加工成半成品，堅決避免施工人員私自更改鋼筋材料尺寸。在普通鋼筋安裝過程中也需要根據(jù)設(shè)計圖紙的位置進行安裝，不可隨意更改鋼筋受力位置。在鋼筋連接中必須要保障鋼筋接頭與內(nèi)收率達到最大百分比，保障內(nèi)部構(gòu)件的受力質(zhì)量。其次在管道安裝過程中也需要嚴格按照標準進行管道采購及質(zhì)量控制，保障管道線性的平順。最后必須要做好設(shè)備機具的選擇，目前預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在施工過程中所使用的張拉設(shè)備主要以張拉千斤頂為主，為了確保該設(shè)備能夠超出鋼筋本身的張拉力，在選擇設(shè)備時必須要超出原有的鋼筋張拉力指數(shù)，使施工設(shè)備能夠滿足工程需求保障工程質(zhì)量。

4.2 加強施工工藝控制

首先在選擇張拉設(shè)備時，張拉臺底板寬度應(yīng)與構(gòu)件寬度一致，保證其表面平整光滑，避免構(gòu)件受底板影響而出現(xiàn)裂縫或斷裂現(xiàn)象。支撐架也需要具備一定的強度與穩(wěn)定性，能夠滿足施工張拉受力需求，橫梁除了需要滿足基本的剛性需求之外，還需要保證斷面尺寸與跨徑、張力需求一致。定位板孔徑應(yīng)大于預(yù)應(yīng)力筋2～4mm，為之后到穿樹作業(yè)提供幫助。 其次在制作模板與預(yù)應(yīng)力基石必須要交混凝土底板作為模板，保障其表面的光滑平整狀態(tài)，模板長度不應(yīng)超出構(gòu)件長度的0.1%[2]。預(yù)應(yīng)力筋也需要根據(jù)實際施工需求，對原始數(shù)據(jù)展開綜合分析，保障預(yù)應(yīng)力筋能夠符合施工需求，避免預(yù)應(yīng)力筋在應(yīng)用過程中出現(xiàn)穿錯孔眼或其長度與孔眼不符的問題。最后在施工作業(yè)過程中還需要加強施工工藝控制，一旦施工與設(shè)計誤差超過6%，就需要立刻停止施工，采取有效措施減少誤差，確保之后的施工作業(yè)能夠穩(wěn)定進行。

4.3 加強混凝土質(zhì)量控制

混凝土在預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)當中有著非常重要的地位，混凝土必須要充分滿足圖紙設(shè)計的各種要求，具有一定的強度、韌性，這就需要進一步加強混凝土質(zhì)量控制，使其能夠符合橋梁工程建設(shè)的相關(guān)要求，并在施工過程中盡可能減少因混凝土質(zhì)量問題而引起的用水、用泥過量等問題，有效減少混凝土發(fā)生水化熱現(xiàn)象，進一步提高混凝土的應(yīng)力質(zhì)量，減少收縮裂縫。由于混凝土極易受到周圍環(huán)境影響，所以在選擇混凝土時必須要注重混凝土的質(zhì)量，盡可能選擇具有韌性、泌水性且抗壓力較強的混凝土。在澆筑混凝土時，應(yīng)需要根據(jù)當時的氣溫以及周圍環(huán)境合理規(guī)劃澆筑工藝。在混凝土澆筑結(jié)束之后也需要根據(jù)當?shù)氐臍鉁丶笆┕きh(huán)境合理規(guī)劃養(yǎng)護措施。比如在溫差變化較小的高溫地區(qū)可以選擇自動噴淋養(yǎng)護，在溫差較大的干旱地區(qū)可以采用蒸汽養(yǎng)護，若施工環(huán)境周圍氣溫較低，則需要通過噴灑養(yǎng)護劑的方式進行養(yǎng)護，還需要使用土工布對混凝土部位進行覆蓋，以達到最好的保濕效果。在混凝土養(yǎng)護過程中必須要及時判斷施工環(huán)境，并利用與環(huán)境相吻合的養(yǎng)護方法，保持混凝土的穩(wěn)定性[3]。

5 結(jié)束語

在現(xiàn)代化橋梁工程建設(shè)過程中，橋梁工程的使用質(zhì)量會直接影響到我國社會經(jīng)濟以及建筑領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展。預(yù)應(yīng)力混凝土與普通的鋼筋混凝土相比，既能夠提高原本的構(gòu)件強度，也能夠增強構(gòu)件的耐久性和使用性能，減少了構(gòu)件的重量和截面面積。預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的優(yōu)點主要體現(xiàn)于提高工程質(zhì)量、提高工程使用壽命、降低構(gòu)建重量、降低建設(shè)成本等多個方面。當前，預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各大橋梁工程建設(shè)當中，在建設(shè)施工過程中必須要明確該技術(shù)要點，合理控制施工質(zhì)量，提高橋梁工程的建設(shè)水平，有效推動我國橋梁事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。