預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在市政橋梁工程中的應(yīng)用探索

張書(shū)坤

摘要：當(dāng)前我國(guó)市政公路橋梁施工過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用極其廣泛，可以保證公路橋梁工程的安全性、耐久性以及穩(wěn)定性。本文分析了在市政橋梁工程中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的具體方法以及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)，討論了預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，以期可以提升預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用效果，推進(jìn)市政橋梁工程建設(shè)水平和交通行業(yè)發(fā)展速度整體提升。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力;施工技術(shù);市政橋梁工程;應(yīng)用

Abstract： In the current construction of municipal highway bridges in China， prestressed technology is widely used， which can ensure the safety， durability and stability of highway bridge engineering. This article analyzes the specific methods and application advantages and disadvantages of the application of prestressed construction technology in municipal bridge engineering， discusses the key points of the application of prestressed construction technology， in order to improve the application effect of prestressed construction technology， promote the overall improvement of the construction level of municipal bridge engineering and the development speed of the transportation industry.

0? 引言

我國(guó)市政橋梁工程施工的規(guī)模和數(shù)量都在不斷擴(kuò)大，為了確保橋梁工程的穩(wěn)定性，提高橋梁工程的荷載力，就需要積極使用各種新型的施工技術(shù)。在以往的施工過(guò)程中，經(jīng)常使用鋼筋混凝土進(jìn)行施工，但是在施工結(jié)束后經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些裂縫，不僅影響了橋梁工程的美觀度，還降低了工程的安全性。特別是對(duì)于一些跨度較大的橋梁工程而言，單獨(dú)使用鋼筋混凝土是無(wú)法滿足工程需求的。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)是一種被廣泛應(yīng)用在橋梁工程建設(shè)過(guò)程中的技術(shù)類(lèi)型，改變了以往施工過(guò)程中所出現(xiàn)的局限性，減少了橋梁工程發(fā)生病害的幾率。目前預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，也取得了較好的應(yīng)用效果，成為了推進(jìn)橋梁工程建設(shè)的重要技術(shù)之一。

1? 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在市政橋梁工程中常見(jiàn)應(yīng)用方向

預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)主要被應(yīng)用在三個(gè)方面：①在多跨型橋梁中的應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠提升多跨型橋梁的穩(wěn)定性、抗剪能力以及抗彎能力，對(duì)于多跨型橋梁后續(xù)的使用有重要的積極影響[1]。在實(shí)際的多跨型橋梁建設(shè)中，橋梁會(huì)根據(jù)結(jié)構(gòu)的層面進(jìn)行劃分，以正彎矩和負(fù)彎矩兩種形式存在。正彎矩存在于市政橋梁每一個(gè)跨度的中間部位，負(fù)彎矩存在于市政橋梁的簡(jiǎn)支部位，如果想要保證多跨型橋梁的荷載能力，就需要利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)來(lái)進(jìn)行加固。②在橋梁加固施工中的應(yīng)用?，F(xiàn)代社會(huì)交通流量的不斷增大，橋梁上方所經(jīng)歷過(guò)的車(chē)流量以及重量都在持續(xù)提高，為了確保橋梁能夠承載更多的重量和流量，就必須要提升橋梁的穩(wěn)定性。在對(duì)橋梁工程實(shí)施加固處理時(shí)，可以利用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，能夠有效延長(zhǎng)橋梁工程的使用時(shí)間，強(qiáng)化橋梁工程的耐久性和承載力，確保橋梁工程在使用期間的安全性和穩(wěn)定性。③在彎矩構(gòu)件中使用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)。在橋梁工程的施工過(guò)程中會(huì)應(yīng)用到大量的彎矩構(gòu)件，但是在彎矩構(gòu)件加工結(jié)束之后會(huì)出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力以及壓應(yīng)力。應(yīng)力會(huì)隨著施工進(jìn)程的不斷推進(jìn)而增加，會(huì)給受彎構(gòu)件的使用壽命和效果造成影響，當(dāng)應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)之后則可以加強(qiáng)受彎構(gòu)件可以承受的應(yīng)力強(qiáng)度，延長(zhǎng)其承擔(dān)應(yīng)力的時(shí)間[1]。

2? 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在市政橋梁工程中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和缺陷

和傳統(tǒng)的混凝土施工技術(shù)進(jìn)行比較，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)是一種以人為方式在內(nèi)部增加應(yīng)力的使用技術(shù)，可以和構(gòu)件在應(yīng)用過(guò)程中所產(chǎn)生的拉應(yīng)力產(chǎn)生相互抵消的效果，進(jìn)而減少橋梁工程在使用過(guò)程中所承擔(dān)的荷載量。在此基礎(chǔ)上，橋梁工程發(fā)生損傷的時(shí)間也會(huì)延長(zhǎng)，內(nèi)部構(gòu)件也不會(huì)受到損害。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的具體優(yōu)點(diǎn)可以分為四點(diǎn)：①利用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)可以提升內(nèi)部構(gòu)件的抗裂水平，強(qiáng)化構(gòu)件的剛度，而提高橋梁工程的整體荷載能力，延長(zhǎng)了橋梁工程的使用壽命;②利用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)可以避免材料浪費(fèi)的現(xiàn)象出現(xiàn)，減少材料資源的應(yīng)用量，降低橋梁工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)的自重力;③提升了市政橋梁工程的建設(shè)質(zhì)量，促進(jìn)了建設(shè)單位的可持續(xù)發(fā)展;④目前預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)仍然屬于一種新型的施工工藝，可以推進(jìn)建筑行業(yè)對(duì)新型施工技術(shù)的研究和探索，進(jìn)而挖掘出更多高效、安全的施工技術(shù)，為建筑行業(yè)的整體發(fā)展提供技術(shù)保障。

預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)雖然優(yōu)點(diǎn)較多，但是在應(yīng)用過(guò)程中也會(huì)展現(xiàn)出相應(yīng)的缺點(diǎn)，可以分為以下四點(diǎn)：①該技術(shù)對(duì)于施工人員的技術(shù)水平要求高，施工環(huán)節(jié)復(fù)雜，需要施工人員擁有高度的耐心，且部分環(huán)節(jié)需要多人配合完成，間接的增加了人力投入成本;②需要利用專業(yè)的負(fù)責(zé)張拉的設(shè)備;③難以控制好預(yù)應(yīng)力的上拱程度，施工難度大，對(duì)市政橋梁工程的平整度會(huì)產(chǎn)生重要性;④工藝流程復(fù)雜，投入資金量大，技術(shù)使用成本高，部分單位經(jīng)費(fèi)預(yù)算少難以承擔(dān)。

3? 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在市政橋梁工程中應(yīng)用的技術(shù)要點(diǎn)

3.1 合理選擇施工材料

材料是影響運(yùn)營(yíng)與施工技術(shù)應(yīng)用效果的關(guān)鍵因素，必須要合理的對(duì)施工材料進(jìn)行選擇，才能夠保障施工材料的實(shí)際性能被發(fā)揮出來(lái)，進(jìn)而提高市政橋梁工程的施工質(zhì)量。當(dāng)前我國(guó)正在大力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，建筑行業(yè)也開(kāi)始將綠色理念作為主要發(fā)展原則，因此在選擇材料時(shí)也需要遵照綠色、環(huán)保、避免材料的浪費(fèi)的原則。首先需要根據(jù)市政橋梁工程的使用需求、地理位置、形式以及施工規(guī)模選擇合適的材料，確保材料的選擇符合市政橋梁工程的需求。其次需要確定使用先張法還是后張法，兩種方法的要求和特點(diǎn)有所差異，在材料選擇方面也有一定的針對(duì)性。先張法可以被用在工廠化預(yù)制的市政橋梁工程施工過(guò)程中，后張法的使用范圍更多，應(yīng)用的方式也更加靈活。如果利用先張法需要保證鋼束和混凝土之間保持緊密結(jié)合的狀態(tài)，后張法則需要在施工過(guò)程中預(yù)先為鋼束留有位置。再次，選擇合適的鋼絞線，通常來(lái)講在市政橋梁工程中多數(shù)使用型號(hào)為1860的鋼絞線。最后，需要對(duì)混凝土的質(zhì)量進(jìn)行把控，包括混凝土攪拌原料、攪拌設(shè)備等，確保混凝土的材料符合施工標(biāo)準(zhǔn)，提高混凝土的強(qiáng)度。除去上述所說(shuō)的材料選擇要點(diǎn)之外，錨具、波紋管以及夾片等都屬于預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中使用的主要材料，都需要一一進(jìn)行質(zhì)量檢查。

3.2 支架施工和模板施工技術(shù)要點(diǎn)

當(dāng)進(jìn)行支架施工以及模板施工之前，首先需要對(duì)市政橋梁工程的地基進(jìn)行有效處理，基礎(chǔ)換填后澆筑20cm墊層提高地基的承載力，為橋梁工程承載力的提升打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在放置支架時(shí)應(yīng)當(dāng)結(jié)合橋梁所在的實(shí)際位置進(jìn)行搭設(shè)，在搭設(shè)支架結(jié)束之后需要進(jìn)行模板施工，模板的厚度通常在兩厘米左右。在制作模板的時(shí)候可以選擇定型鋼模板，施工人員需要對(duì)定型鋼模板進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，能夠?yàn)楹罄m(xù)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用打好質(zhì)量基礎(chǔ)。在安裝模板和拆卸模板時(shí)，需要按照施工設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，提升施工的規(guī)范性，保證可以符合后續(xù)施工的需求。其中在安裝模板時(shí)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)遵守施工順序，即安裝底模、安裝側(cè)模、安裝頂模。

3.3 孔道預(yù)留要點(diǎn)

在運(yùn)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的過(guò)程中，主要使用三種形式的鋼筋，分別為直線式預(yù)應(yīng)力筋、曲線式預(yù)應(yīng)力筋、折線式預(yù)應(yīng)力筋。在實(shí)際的施工過(guò)程中應(yīng)當(dāng)結(jié)合預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行孔道預(yù)留，首先應(yīng)當(dāng)確定孔道預(yù)留的位置，之后再確定孔道預(yù)留的直徑。結(jié)合長(zhǎng)期的施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，預(yù)留孔道的直徑應(yīng)當(dāng)大于預(yù)應(yīng)力筋的外徑，并且預(yù)留孔道的面積應(yīng)當(dāng)是預(yù)應(yīng)力筋面積的2倍。預(yù)留孔道的制作主要材料是波紋管，因此在孔道預(yù)留的過(guò)程中必須要保證波紋管的材料和鋼絞線能夠完全配套，這樣才能夠確?？椎李A(yù)留施工的有效性。但是波紋管材料極其容易發(fā)生損壞的現(xiàn)象，因此應(yīng)當(dāng)采取合理的方式對(duì)波紋管進(jìn)行保護(hù)和存儲(chǔ)，防止由于施工過(guò)程中的操作不當(dāng)給波紋管造成損傷[2]。

3.4 張拉階段以及壓漿階段施工技術(shù)要點(diǎn)

張拉和壓漿是預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中主要兩個(gè)階段，是影響預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用效果的決定性因素，如果沒(méi)有正確把握施工技術(shù)要點(diǎn)，就很有可能給市政橋梁工程的后續(xù)使用帶來(lái)嚴(yán)重的影響和隱患。在市政橋梁工程的維護(hù)工作中，明顯發(fā)現(xiàn)很多橋梁工程都是由于張拉工作和壓漿工作不到位導(dǎo)致病害出現(xiàn)。施工環(huán)節(jié)由于張拉施工不到位，會(huì)影響到張拉的效果，在壓漿階段經(jīng)常由于質(zhì)量控制措施沒(méi)有落實(shí)出現(xiàn)壓漿效果較差的問(wèn)題，這都給市政橋梁工程的建設(shè)造成了影響，也間接增加了后期橋梁工程的維護(hù)費(fèi)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的張拉階段以及壓漿階段開(kāi)始應(yīng)用智能化的系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行施工，提高了施工的精度。

在使用智能張拉系統(tǒng)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意應(yīng)力的控制精度，精度誤差值需要控制在1.5%之內(nèi)，在使用系統(tǒng)時(shí)需要及時(shí)校對(duì)系統(tǒng)的伸長(zhǎng)值的誤差情況，誤差應(yīng)當(dāng)控制在±6%之內(nèi)。在安裝智能張拉設(shè)備時(shí)需要安裝千斤頂，此時(shí)需要分析由于千斤頂而產(chǎn)生的張拉力，盡量將同步誤差程度控制在±2%以內(nèi)，且千斤頂?shù)某掷m(xù)負(fù)荷時(shí)間要在5min左右。使用系統(tǒng)時(shí)需要合理的控制張拉速率，最好控制在每分鐘10%到每分鐘25%。在應(yīng)用智能壓漿系統(tǒng)時(shí)應(yīng)當(dāng)控制攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速，最好將其控制在每分鐘1000r，且葉片的速度應(yīng)當(dāng)控制在每秒10米到20米。自漿液開(kāi)始攪拌之后，到壓入到孔道內(nèi)部，期間應(yīng)當(dāng)控制在40分鐘，且需要持續(xù)攪拌不能停頓。

3.5 混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)

混凝土施工也是預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)使用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，必須要合理的控制混凝土的質(zhì)量，才能夠確保市政橋梁工程的穩(wěn)定性。在攪拌混凝土?xí)r需要選擇合理的材料配比，這樣才能夠讓混凝土達(dá)到施工設(shè)計(jì)中所要求的強(qiáng)度。在混凝土澆筑時(shí)需要調(diào)整模板的傾斜高度以及澆筑的坡度，并在澆筑結(jié)束之后進(jìn)行振搗施工[3]。

4? 結(jié)束語(yǔ)

交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展對(duì)于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的意義，只有嚴(yán)密、安全且廣泛的交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，才可以支撐起我國(guó)當(dāng)前物流運(yùn)輸?shù)男枨?。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)較多，如預(yù)應(yīng)力控制、混凝土質(zhì)量控制、錨具的選擇等都是影響預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工效果的主要因素。當(dāng)前在市政橋梁施工建設(shè)過(guò)程中由于缺乏有效的監(jiān)管等多項(xiàng)原因，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展受到了一定的限制，降低了工程建設(shè)的效率。相關(guān)領(lǐng)域需要加快對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的創(chuàng)新，并制定行業(yè)規(guī)范或者施工標(biāo)準(zhǔn)，提升預(yù)應(yīng)力技術(shù)在市政橋梁中施工的應(yīng)用效果，為市政橋梁的建設(shè)提供技術(shù)支持。

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