解析公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

吳哲宇 李小盟

摘 要：伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，道路交通建設(shè)也得到了蓬勃發(fā)展，四通八達(dá)的公路和橋梁，不僅方便了大家的出行也架起了經(jīng)濟(jì)的紐帶。公路橋梁的施工質(zhì)量要求也在不斷提高，建設(shè)者應(yīng)該廣泛地運(yùn)用現(xiàn)代公路橋梁施工技術(shù)，進(jìn)行先進(jìn)和科學(xué)的施工。本文探討了預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋工程施工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量把控、施工成橋階段箱梁受力以及整橋施工質(zhì)量控制策略等諸多內(nèi)容，旨在提升預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋工程施工中應(yīng)用優(yōu)化水平。

關(guān)鍵詞：公路橋梁;預(yù)應(yīng)力技術(shù)

引言

隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度的不斷增大和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，公路橋梁工程建設(shè)工程規(guī)模逐漸加大，投資數(shù)額不斷增加，在為國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)程不斷推進(jìn)和建設(shè)四通八達(dá)交通網(wǎng)絡(luò)體系作出應(yīng)有貢獻(xiàn)的同時(shí)，公路橋梁工程施工質(zhì)量也得到了廣泛關(guān)注。預(yù)應(yīng)力技術(shù)作為路橋工程施工中的重要技術(shù)應(yīng)用類別，其所具備的高強(qiáng)度以及優(yōu)良抗裂性能等在公路橋梁施工中得到了廣泛認(rèn)可，因此，探討預(yù)應(yīng)力技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用及其優(yōu)化策略具備重要理論意義和現(xiàn)實(shí)價(jià)值。

1? 預(yù)應(yīng)力原理

預(yù)應(yīng)力是指構(gòu)件未受力之前，對(duì)其施加與受力方向相反的力，旨在通過預(yù)應(yīng)力消除受力產(chǎn)生的破壞性影響，達(dá)到增強(qiáng)構(gòu)件性能目標(biāo)。比如，對(duì)破裂的抵抗性能、耐久性能、穩(wěn)定性能的增強(qiáng)等。再如，在公路橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)過程中，選用的混凝土結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生裂縫問題，通過對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用，就能夠利用其提升性能的功能，降低結(jié)構(gòu)拉應(yīng)力，限定壓應(yīng)力狀態(tài);同時(shí)可節(jié)約鋼材（如高強(qiáng)度鋼材）、規(guī)避路橋開裂病害等風(fēng)險(xiǎn)。

2? 預(yù)應(yīng)力技術(shù)分析

2.1預(yù)應(yīng)力筋張拉

從當(dāng)前大數(shù)據(jù)分析結(jié)果和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)總結(jié)分析，公路橋梁施工中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，存在結(jié)構(gòu)張拉不易控制的問題。導(dǎo)致該問題發(fā)生的原因，主要集中于預(yù)應(yīng)力筋張拉技術(shù)施工應(yīng)用方面。因此，作為關(guān)鍵施工部分，需要對(duì)預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)加強(qiáng)分析。具體而言，該技術(shù)應(yīng)用中需要做好方法區(qū)分，按照施工要求選擇先張拉法或后張拉法;再根據(jù)施工工藝要求選用匹配的工具。通常選擇工具時(shí)應(yīng)該遵循綜合評(píng)估，如單根或多根鋼絞線應(yīng)用方面，宜以機(jī)械錨固類錨具為準(zhǔn)。對(duì)于相對(duì)復(fù)雜的公路橋梁施工部分，根據(jù)實(shí)際需求。則宜選擇施工操作難度相對(duì)較大的摩阻類錨具。由于當(dāng)前公路橋梁施工中應(yīng)用了“產(chǎn)業(yè)鏈思維”，在實(shí)際應(yīng)用預(yù)應(yīng)力筋張拉技術(shù)時(shí)，應(yīng)該將張拉施工準(zhǔn)備工作、施工安裝工作、施工質(zhì)量檢測(cè)工作統(tǒng)一起來(lái)，實(shí)施系統(tǒng)性管理，化解應(yīng)用難題。

2.2預(yù)應(yīng)力筋穿束

與預(yù)應(yīng)力筋張拉技術(shù)相比，預(yù)應(yīng)力筋穿束技術(shù)應(yīng)用中的功能特性相對(duì)明顯，比如，在施工漏漿方面的預(yù)防、混凝土澆筑中的性能控制、規(guī)避重復(fù)施工等。具體而言，將預(yù)應(yīng)力筋穿束技術(shù)應(yīng)用于公路橋梁施工時(shí)，一般會(huì)選擇密封性能較佳的塑料波紋管，從而在混凝土澆筑施工中，將預(yù)應(yīng)力筋完全插入孔道之內(nèi)。結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)看，在穿入過程中，往往以后穿法為準(zhǔn)，旨在提升施工后混凝土的性能，比如剛度與強(qiáng)度的提升。由于公路橋梁施工中，預(yù)應(yīng)力筋穿束技術(shù)應(yīng)用十分普遍，應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)相對(duì)豐富，因而通過嚴(yán)格控制張拉力，可以有效預(yù)防漏漿現(xiàn)象。現(xiàn)階段，由于采用了預(yù)應(yīng)力筋穿束技術(shù)，可以將波紋管安裝施工、混凝土澆筑施工、鋼筋安裝施工等各個(gè)施工環(huán)節(jié)關(guān)聯(lián)起來(lái)，通過協(xié)同合作方式，推進(jìn)施工進(jìn)度，規(guī)避重復(fù)施工與交叉施工產(chǎn)生的諸多弊端。因而在整體上提高了施工質(zhì)量，降低了施工成本，有利于促進(jìn)施工質(zhì)量管理。3預(yù)應(yīng)力技術(shù)的常見問題

3.1波紋管堵塞

波紋管堵塞主要是指在混凝土澆筑后波紋管出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致后期預(yù)應(yīng)力鋼絞線無(wú)法穿束通過，或者張拉預(yù)應(yīng)力時(shí)鋼絞線實(shí)際拉伸值與設(shè)計(jì)計(jì)算值出現(xiàn)偏差，給后續(xù)施工帶來(lái)不必要的困擾，不僅影響工期，還耗費(fèi)人力。這個(gè)問題出現(xiàn)通常有三個(gè)因素，一個(gè)是波紋管本身存在缺陷，現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收時(shí)沒能發(fā)現(xiàn);二是在現(xiàn)場(chǎng)安裝波紋管時(shí)，定位不準(zhǔn)確導(dǎo)致管道變形和套管接頭松動(dòng);三是在現(xiàn)成混凝土澆筑時(shí)，操作人員操作失誤，引發(fā)管道局部破裂。

3.2預(yù)應(yīng)力張拉不合適

一般來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)現(xiàn)澆大跨度預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁底部預(yù)應(yīng)力束，通常使用一端張拉的工藝。從理論上講，采用該工藝將一束鋼絞線拉直，往往需要一定的拉力，普通的現(xiàn)澆大跨度是3～5跨，每跨約30～50m。跨越箱梁隔板較多，并且孔道比較的長(zhǎng)，它的摩擦阻力必須通過試驗(yàn)才能確定下來(lái)。但是國(guó)外相關(guān)規(guī)定，跨度大于等于30m以上的，為了避免截面裂縫的產(chǎn)生，張拉工藝上都采用兩端對(duì)稱的工藝。

3.3結(jié)構(gòu)張拉力控制問題

如果，預(yù)應(yīng)力施工沒有嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，作業(yè)不規(guī)范，對(duì)張拉力標(biāo)準(zhǔn)控制不嚴(yán)格，就會(huì)嚴(yán)重影響建設(shè)質(zhì)量。預(yù)應(yīng)力張拉的原理是采用兩端對(duì)稱同時(shí)張拉、張拉力和伸長(zhǎng)量雙控法，兩端千斤頂升降壓、畫線、測(cè)伸長(zhǎng)、插墊等工作一起進(jìn)行。這一些工作，如果張拉人員專業(yè)水平較低，就會(huì)在施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生較大偏差，導(dǎo)致張拉力失控。除此之外，還有些常見的問題，比如預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉之前出現(xiàn)裂隙現(xiàn)象，鋼筋孔道出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象等等。

4? 預(yù)應(yīng)力技術(shù)質(zhì)量控制方法

4.1做好預(yù)制場(chǎng)處理工作

預(yù)制場(chǎng)處理工作在預(yù)應(yīng)力技術(shù)手段的應(yīng)用中是比較重要的方面。首先，提供清潔和干燥的良好處理場(chǎng)地，確保能夠滿足后續(xù)預(yù)應(yīng)力現(xiàn)場(chǎng)施工需要;其次，施工過程中需要的標(biāo)識(shí)、各類施工下料、施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有效管理，合理布置和堆放，并且制定相關(guān)制度，避免施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)混亂問題。最后，施工預(yù)制場(chǎng)中的辦公室和相關(guān)配套設(shè)施，如配電房等，進(jìn)行有效管理，不能對(duì)后續(xù)施工造成干擾。

4.2預(yù)應(yīng)力鋼筋鋪設(shè)灌漿階段施工質(zhì)量控制

在預(yù)應(yīng)力鋼筋鋪設(shè)中，要做好鋼筋的捆綁工作，對(duì)預(yù)應(yīng)力筋外皮進(jìn)行保護(hù)，整體堆放，防止刺破。同時(shí)，管道要保持正立，保護(hù)好預(yù)埋管道的控制點(diǎn)，避免波紋管受到損害。具體施工時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋伸縮長(zhǎng)度要計(jì)量精準(zhǔn)，符合設(shè)計(jì)中的長(zhǎng)度要求。灌漿時(shí)需要對(duì)設(shè)備提前檢查，灌漿中要保證水泥質(zhì)量，完成后要核查施工效果。

4.3橋梁施工中混凝土技術(shù)施工質(zhì)量控制

在混凝土施工中，要針對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)果的整體指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，確保與施工設(shè)計(jì)要求相符合。并且施工完成后，還要對(duì)整理工程進(jìn)行預(yù)評(píng)估。控制好混凝土施工質(zhì)量，適當(dāng)提升穩(wěn)定性，同時(shí)還要對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，降低混凝土結(jié)構(gòu)裂縫機(jī)率，確保施工質(zhì)量。

結(jié)束語(yǔ)

在公路橋梁工程施工過程中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)憑借其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在諸多施工技術(shù)中脫穎而出。因此，公路橋梁施工單位應(yīng)充分認(rèn)識(shí)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的核心內(nèi)涵及優(yōu)勢(shì)，借助預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁工程施工中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、成橋階段箱梁受力分析以及項(xiàng)目施工的獨(dú)特質(zhì)量要求，采取針對(duì)性的路橋工程施工線形控制策略、應(yīng)力控制策略，為預(yù)應(yīng)力技術(shù)更好地輔助公路橋梁工程結(jié)構(gòu)施工做鋪墊。

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[3]朱驕.公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)探討[J].河南建材，2019（6）：12-13.

作者簡(jiǎn)介：

吳哲宇（2000.8-），男，漢族，安徽合肥，本科學(xué)生，研究方向：機(jī)械設(shè)備優(yōu)化、橋梁工程。

李小盟，男，漢族，河南新鄉(xiāng)，鄭州大學(xué)力學(xué)與安全工程院副教授，研究方向：生物材料與組織工程、生物力學(xué)。