探究市政橋梁工程預應力施工技術

孫志剛

【摘 要】為保證市政橋梁工程主體結構的穩(wěn)固性和延長其使用年限，縮減后期維護保養(yǎng)成本，文章結合工程實例對市政橋梁工程預應力施工技術進行解讀。通常情況下，預應力技術可應用在受彎構件施工部分、混凝土工程施工部分、多跨大孔道橋梁施工部分、市政橋梁工程加固部分等，進入技術應用階段時，技術操作人員必須對工程施工的實際情況有全面的掌握，并對預應力技術的施工流程進行科學的布置，配置合適的混凝土、鋼絞線等材料，結合受彎構件預應力技術特點進一步保證施工質(zhì)量與效率。

【關鍵詞】市政橋梁工程;預應力施工技術;受彎構件預應力技術

【中圖分類號】U445.46 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2021）01-0071-03

0 引言

伴隨國民經(jīng)濟水平的不斷提升，市政橋梁工程項目數(shù)量越來越多，其在國民經(jīng)濟發(fā)展過程中扮演的角色也越來越重要[1]。因此，路橋工程的項目設計與施工人員必須明確自身職責，在施工過程中采用先進的預應力施工技術和新型材料，縮減工程建設成本，提升工程施工質(zhì)量。在預應力施工技術操作過程中，必須結合工程項目的實際情況，克服復雜的外界環(huán)境因素的影響，保證市政橋梁的使用效果和運行壽命。

1 預應力施工技術優(yōu)勢

1.1 抗裂性能好

為了保證市政橋梁工程的施工效率與質(zhì)量，施工技術人員在施工前，應落實相關準備工作。例如，為防止橋梁澆筑施工后的養(yǎng)護過程中出現(xiàn)裂縫問題，需在施工之前對相關施工部位進行應力技術的配置。與此同時，將預應力技術融入混凝土澆筑施工步驟中，還能讓工程項目的混凝土結構更牢固、更經(jīng)久耐用;配合使用強預應力狀體，能夠有效地對橋梁裂縫的排列程度進行控制，延緩開裂速率，進一步提升鋼筋混凝土的抗壓性能，保證市政橋梁工程項目的使用壽命滿足預設標準和要求。

1.2 優(yōu)化整體結構

與一般的建筑工程項目相比，市政路橋工程比較注重整體結構的穩(wěn)固性，因此在對市政路橋項目進行建設和規(guī)劃時，必須重視路橋整體結構的施工質(zhì)量，配合適宜的建筑材料與設備，保證施工過程的順利開展。在結構施工過程中，配合使用預應力技術，不僅能夠讓路橋工程的整體結構更為牢固，還能讓混凝土結構的周邊受力能力得到提高，促使路橋整體結構得到優(yōu)化。需要注意的是，路橋的整體結構還會因為預應力技術的使用而具備更高的鋼筋抗壓能力與抗彎能力。

1.3 節(jié)省材料，縮短施工周期

在路橋工程項目施工過程中，除了要科學選擇合適的預應力技術，還必須對材料的質(zhì)量進行嚴格把控，盡量選擇具備高強度、高抗壓性的材料，這不僅可以減少鋼筋混凝土的使用量，還可讓構件的截面尺寸更小，進而有效降低工程項目的建設成本，并在規(guī)定時間內(nèi)完成所有的工程施工。最為重要的一點是，預應力技術的應用能讓橋梁工程項目結構的自重降低，尤其是在一些大型橋梁工程項目中，橋梁整體結構的自重更小，這意味著這些橋梁的使用壽命更長。在路橋施工項目中配合預應力技術，還可以減少材料的使用量，進而節(jié)約材料的采購成本。一種建筑材料使用量的縮減，意味著其他周邊或其搭配技術材料的應用量也會隨之減少，還可以減少施工環(huán)節(jié)，提升工程施工效率，讓工程施工項目盡早投入使用，為城市經(jīng)濟發(fā)展助力。

2 預應力技術在市政路橋工程施工中的應用范圍

2.1 受彎構件

受彎構件在預應力技術中屬于常用的一種部件，通常被使用在橋梁的梁、板等位置，在預應力技術操作過程中使用受彎構件并保證受彎構件的質(zhì)量，不僅能夠讓橋梁施工過程更穩(wěn)定可靠，提升其抗裂性和構件強度等，也能讓橋梁的后期使用壽命得到有效保障。

2.2 混凝土工程

使用傳統(tǒng)的技術方法對市政橋梁工程進行施工時，橋梁項目中的混凝土結構容易出現(xiàn)開裂問題，這不僅會影響橋梁后期的使用，還會降低構件的耐久性，致使橋梁或道路工程項目的后期維護花費大量的時間與成本。與此同時，一些市政橋梁工程的項目規(guī)模較大，因此使用的部件種類與數(shù)量較多，而這些都會增加橋梁主體項目的自重。一旦部件跨度有限，整體工程使用性能就無法滿足預期要求。因此，在市政橋梁工程施工過程中，應用預應力技術不僅能夠讓混凝土工程結構得到加固[2]，還可保證項目的使用壽命。與普通的混凝土結構相比，預應力混凝土性能更優(yōu)，成本更低，同時在大跨度、大柱網(wǎng)、大型結構構件使用方面的表現(xiàn)也較為突出。伴隨著城市發(fā)展進程的不斷加速，市政橋梁項目中的預應力技術的應用范圍不斷擴展，而且隨著技術的革新與優(yōu)化，此項技術的功能也不斷優(yōu)化。

2.3 多跨大孔道橋梁

我國國土面積遼闊、地形復雜，因此很多城市建設道路、橋梁工程項目時，面臨的巨大難題是克服復雜的自然環(huán)境影響，保證工程項目的施工質(zhì)量，尤其是在城市的交通建設過程中，需要配合建設高架橋，滿足城市交通的需要。這種多跨大跨度橋梁施工步驟復雜、系統(tǒng)性強，所以需要借助預應力技術保證施工質(zhì)量與效率，讓城市橋梁施工的整體技術水平得到提升，讓施工工期得到大幅縮減，并將工程成本控制在合理的范圍內(nèi)。此外，此項技術的應用能夠讓橋梁的承重能力得到提升，延長橋梁的使用壽命和提升其使用過程的穩(wěn)定性。

2.4 市政橋梁工程加固

想要讓城市橋梁的使用過程更安全、穩(wěn)定，縮減工程項目的后期維護成本，施工技術人員必須最大限度地提升工程質(zhì)量，采取適宜的市政路橋工程加固措施保證橋梁的承載能力得到有效提升，進而在有效抵抗自身自重的情況下還能具備良好的耐久性。預應力技術在市政道路和橋梁工程項目中加固環(huán)節(jié)的應用同樣非常廣泛，并且具備較好的使用效果。在施工過程中應用預應力技術，不僅能讓橋梁工程具備較強的拉應力，相關共建合應力系統(tǒng)同樣可以發(fā)揮出較好的抗載荷性能，進而使工程整體結構更穩(wěn)固，各構件之間的連接更緊密。與此同時，在市政橋梁工程項目的不同施工部位，以及不同加固需求下，配合合適的預應力技術，還可以滿足一些個性化需要，抵御復雜的自然環(huán)境給橋梁工程施工帶來的阻礙。

3 市政橋梁工程預應力施工技術的具體應用

3.1 工程實例

現(xiàn)以某市的橋梁工程為例，對預應力技術在市政橋梁施工中的應用進行簡要分析，此市政橋梁工程北起兩條街道的交叉口，跨越某河道與環(huán)城路相連，其中橋梁施工段總長為700 m，主要采用“V”形墩結構作為主墩，承擔橋梁的自重。同時，測量的主跨跨徑為108 m，兩個次邊跨分別為72 m，主橋總長為256 m，主橋及南側引橋橫斷面為28 m，北側引橋橫斷面為24m。完成各類規(guī)格鉆孔灌注樁共160根，澆筑C30承臺等混凝土約4 115 m3、C40墩臺身及鋪裝等混凝土約2 490 m3、C50箱梁混凝土約16 810 m3，完成橋梁鋼筋約4 400 t、預應力鋼絞線約580 t、預應力鋼筋約110 t;完成路基填方約18 000 m3、瀝青混凝土地面約9 800 m2、水泥砼路面約3 000 m2;完成各種規(guī)格雨水管1 050 m、檢查井31座、雨水口57座[3]。

3.2 預應力技術施工流程

在市政橋梁項目施工中落實相關建設步驟時，技術人員應嚴格按照相關技術標準與順序要求操作預應力技術，保證技術優(yōu)勢的全面發(fā)揮。與此同時，為保證工程的施工質(zhì)量與效率，施工技術人員必須配合采用一些施工設備與特殊施工操作方法，例如在一些操作環(huán)節(jié)需要借助錨具或夾具將端錨固定在適宜的位置上，夾具的張拉端也需技術人員重視，如果在這些處理環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就會嚴重影響預應力技術作用的發(fā)揮。在對預應力筋進行穿索和張拉時，特別是張拉操作之前，技術人員必須對使用的設備與構件進行詳細的檢查，防止設備與構件的性能和質(zhì)量出現(xiàn)問題進而影響張拉施工的順利進行。在檢查和確認所有設備與構件都滿足標準規(guī)范后，張拉操作過程還要符合相關操作規(guī)范，防止因為技術人員的誤操作而導致施工部位出現(xiàn)問題，使后續(xù)的施工質(zhì)量和效率受到影響。現(xiàn)場質(zhì)量管理人員必須依據(jù)工程施工的要求結合現(xiàn)場實際環(huán)境，對人力與物力資源進行科學的調(diào)配，最大限度地發(fā)揮預應力技術的價值。

3.3 混凝土、鋼絞線等材料的選擇

各種建筑材料與設備能否得到科學配置，同樣影響預應力技術價值的發(fā)揮。因此，施工技術人員必須確保預應力構件的質(zhì)量，在選擇施工材料時，秉承“質(zhì)量第一”的原則，挑選信譽良好的材料供應廠家，并與其開展長期的原材料采購合作，從源頭上對各類原材料的質(zhì)量進行把控。伴隨建筑技術的不斷發(fā)展，越來越多的新興材料涌現(xiàn)建筑市場，這些新興材料不僅能夠讓建筑成本得到有效控制，還能夠讓預應力技術的價值與功能得到進一步擴展。相關施工人員在路橋工程項目的施工過程中，應注意依據(jù)工程項目的實際需求配置更為先進、操作更為簡便的新型建筑材料，提升工程項目的建設效率與質(zhì)量。例如，在選擇混凝土時，應保證配置的預應力鋼絞線和應力消除鋼絲規(guī)格與該技術的操作要求相匹配。通常情況下，規(guī)格在C40或以上的鋼絞線能夠與混凝土材料進行良好配合，保證施工項目的質(zhì)量。預應力混凝土施工中的預應力筋配置規(guī)格見表1。

與此同時，在對鋼材料進行熱處理時，最好配合采用C30及以上級別的混凝土。需要注意的是，預應力施工中鋼絞線的規(guī)格與質(zhì)量至關重要，所以相關崗位職責人員在對此種材料進行準備與應用時，必須嚴格按照相關技術標準及操作規(guī)范組織材料質(zhì)量落實工作，保證預應力構件的性能得以最大限度的發(fā)揮。

3.4 受彎構件預應力技術

在使用受彎構件時，技術人員要根據(jù)受彎構件的受力特點對其位置進行科學的設定。通常情況下，設置在構件受拉側的受拉構件稱作主筋，依據(jù)部件生產(chǎn)的相關技術要求，施工技術人員在對鋼筋和箍筋進行架設時，還必須在適宜的位置配置不同數(shù)量的結構鋼筋。在混凝土施工環(huán)節(jié)，為了滿足此施工部位的拉力需求，技術人員必須配合使用一定數(shù)量的碳纖維板，充分保證施工效果。需要注意的是，混凝土初始應力增加時，碳纖維很可能會在此階段失去應力。為了防止碳纖維板的拉力承受性能無法發(fā)揮，技術人員應對鋼筋混凝土的受彎構件上的碳纖維板進行加固。通常情況下，采用碳纖維布纏繞的方式對碳纖維板進行加固能夠獲得良好的效果，尤其從工程力學的角度來看，結構初始內(nèi)力得到保護后，混凝土結構產(chǎn)生的初始壓縮應變與拉伸應變會被控制在一定幅度之內(nèi)，此時，受彎構件的強度與耐久性就會得到大幅度的提升。

4 結語

不難看出，預應力施工技術對市政路面橋梁的輔助作用極高，并且預應力的施工質(zhì)量直接影響市政工程的整體質(zhì)量與工程投入使用后的安全性。所以，施工人員必須保證預應力技術在操作前、操作中、操作后的各環(huán)節(jié)的質(zhì)量，并嚴格按照科學合理的施工方案和相關設計規(guī)范及國家規(guī)范施工，對每一個施工環(huán)節(jié)都進行嚴格的質(zhì)量把控。

參 考 文 獻

[1]黃加福.市政路橋施工中預應力技術要點分析[J].中國高新科技，2018（8）：89-91.

[2]葉凝.市政橋梁工程質(zhì)量控制中無損檢測技術的運用[J].科技風，2020（5）：133.

[3]陳建芳.預應力技術在市政路橋施工中的實踐運用[J].建設科技，2018（6）：87-88.