路橋施工中預應力技術(shù)的應用分析

方晨寧

(中國水利水電第十六局工程有限公司，福建福州350000)

0 引言

現(xiàn)階段，人們對交通的運行安全提出了更高的要求，因此相關(guān)部門應當重視對于路橋施工質(zhì)量的控制，確保路橋施工質(zhì)量與安全性，以下圍繞著預應力技術(shù)的應用展開分析。

1 工程概況

哈薩克斯坦庫爾特- 布雷爾拜塔標段項目（KM2214-2295）（簡稱本合同項目）總長81km，起點距江布爾州與阿拉木圖州交界處1km，終點處距阿拉木圖市大約190km。該合同項目基本是在原有道路基礎上進行拓寬，少量進行改線。新建道路為雙向四車道瀝青混凝土一級道路，基本寬度為25.5m。項目資金來源為歐行融資，業(yè)主為哈薩克斯坦投資發(fā)展部公路總局。該項目合同總金額為0.75 億美金，合同工期為33 個月（990 天），質(zhì)保期730 天，計劃開工時間為2017年10月1日（具體以工程師下達開工時間為準），開工后18 個月內(nèi)完成路面施工81km 單幅（投標時業(yè)主要求的施工節(jié)點）,竣工時間為2020年6月26日。

根據(jù)擬定的施工進度，各年度各主要分項的施工工程量如表1所示。

表1 施工進度表

哈薩克斯坦庫爾特-布雷爾拜塔81km 項目橋梁特征與主要工程量如表2所示。

表2 哈薩克斯坦庫爾特-布雷爾拜塔81km 項目橋梁特征與主要工程量表

2 預應力施工技術(shù)

預應力施工技術(shù)最早出現(xiàn)于20世紀50年代，但是最早只是在建筑工程中應用，在路橋工程中得以應用是20世紀80年代，隨后得到了廣泛的應用。預應力施工技術(shù)在路橋工程中主要應用于混凝土工程。通過該技術(shù)促使混凝土構(gòu)造中產(chǎn)生預應力，從而使其外荷載所造成的拉應力得到有效降低或消除。

預應力施工技術(shù)有著十分鮮明的特點，其具備較強的使用功能、良好的受力能力以及優(yōu)秀的耐久性[1]。

其一，在實際施工過程中，混凝土以及鋼材是主要的建筑材料。由于這些材料具有良好的強度，使用較少的使用量就能夠得到不錯的強度效果，還能夠獨對結(jié)構(gòu)截面適當縮減。面對當前我國異常緊張的土地資源，預應力施工技術(shù)的應用能夠降低立交橋的高度，縮短引道長度，有效節(jié)約土地資源，提升路橋工程的社會效益和經(jīng)濟效益。同時，預應力施工技術(shù)的應用能夠縮減工程自身重量，有效避免混凝土裂縫，建筑結(jié)構(gòu)也得以縮減，提升了橋梁的質(zhì)量與美觀。

其二，一般情況下，在設計過程中不但要考量工程自身的功能，同時還應對城市規(guī)劃以及各種管道等情況進行綜合考量。因此，考量與分析橋梁結(jié)構(gòu)應從多個方面入手，尤其是工程難度提升、要求提高的現(xiàn)狀，對保障工程的受力能力有著十分重要的作用與意義。預應力施工技術(shù)的應用能夠給路橋工程創(chuàng)造更加復雜的受力體系，賦予工程更好的受力能力。

其三，耐久性指工程的使用壽命。在應用預應力施工技術(shù)的過程中通常會采用高質(zhì)量的建筑材料，因此能充分提升工程的抗?jié)B性及抗裂性，減小裂縫的出現(xiàn)概率，避免環(huán)境中的堿、水、鹽等因素對于路橋工程的侵蝕，工程的使用壽命得以延長。

3 預應力施工技術(shù)在路橋工程中的應用

3.1 監(jiān)控技術(shù)的實施

3.1.1 仿真計算的方式

關(guān)于大跨度預應力的計算方式多種多樣，其中以仿真計算最為常見也最為簡便。對橋梁的設計運用分段計算懸臂施工系數(shù)就是仿真計算，進而對結(jié)構(gòu)形變力以及壓應力進行準確計算。在應用仿真計算的過程中，相關(guān)工作人員應當對橋梁的各個受力點進行計算模擬，為橋梁工程的施工打下良好的基礎。

在此過程中，施工單位應當按照工程工序圖、建筑施工圖紙以及說明來確定施工流程。要根據(jù)施工圖的設計選取掛籃以及支架的重量，再結(jié)合設備實際重量合理調(diào)整重壓，此過程和混凝土的澆筑同時開展，準確地進行工程監(jiān)控，為橋梁工程質(zhì)量提供保障。

3.1.2 應力監(jiān)控的方式

設備的性能精確程度以及使用期限的長短是建筑師進行應力監(jiān)控時的重要考量因素。大多數(shù)情況下都會采用鋼弦式應力測量計結(jié)合頻率接收機作為應力監(jiān)控儀器，對應力進行監(jiān)控。這些實際測量出來的應變力數(shù)值也是建筑師進行混凝土應力設定的依據(jù)。

在應用鋼弦式應力測量計的過程中，當出現(xiàn)測量長度高于兩端固定的鋼弦直徑時，對鋼弦施加震動力，在承受壓力之后鋼弦會出現(xiàn)形變。隨后根據(jù)推算公式來計算出鋼弦形變與混凝土形變之間的聯(lián)系，進而計算出混凝土形變的應力值。

3.2 收縮裂縫以及凍脹裂縫

在施工過程中要充分避免收縮裂縫出現(xiàn)，應當盡量選擇帶熱化的水泥材料，最大程度地減少水泥的使用量，科學合理地進行混凝土材料的配比，嚴格控制混凝土質(zhì)量。各項施工和處理應當以相關(guān)的施工標準為依據(jù)，及時進行混凝土養(yǎng)護工作。而在冬季進行施工的過程中，施工部門應當對混凝土材料采取適當?shù)谋卮胧Ｓ捎诙菊w氣溫較低，嚴重影響混凝土材料的溫度，因此應當及時做好預防工作，避免在后期施工過程中出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)受凍的情況。最后，要保證混凝土結(jié)構(gòu)的密實性，盡量降低混凝土構(gòu)件之間空隙，保障混凝土在溫度較低的情況下仍然不會出現(xiàn)較為嚴重的膨脹，導致混凝土結(jié)構(gòu)應力降低。在路橋施工中混凝土工程是相對較難的。首先，需要有完備的應急預案。基本應急預案包括泵送設備、攪拌設備、運輸設備、供電設備等，以此保證混凝土施工連續(xù)進行。其次，混凝土的振搗技術(shù)要求。振動棒需要以垂直的狀態(tài)進行工作，插入與拔出時的速度不同，前者需要快速進行，后者則需要緩慢進行，相應的振搗時間設定需要根據(jù)混凝土具體狀況而確定[2]。

3.3 空心板梁鋼絞線施工中的預應力

空心板梁鋼絞線施工是路橋施工過程中的重要部分。在預應力鋼絞線張拉過程中，應嚴格控制鋼絞線的伸長值與張拉力。在控制伸長值時，實際長度與理論長度之間的誤差不得超過6%，而張拉力大小需要借助壓力表獲取，并根據(jù)伸長值做核對和校驗。開始張拉之前，先將千斤頂頂內(nèi)空氣排空。張拉時，為防止壓力表指針沖撞零點限位柱，應緩慢調(diào)整油泵壓力；如果同時張拉多根鋼絞線，為保證其伸長量一致，兩個千斤頂需要保持同步，固定橫梁始終平行于活動橫梁，完成千斤頂?shù)囊淮螐埨＿M行鋼絞線張拉操作時，應根據(jù)對稱位置進行，為防止臺座承受過大壓力，靠近其截面重心位置的鋼絞線需優(yōu)先張拉，然后再張拉其他鋼絞線。

4 結(jié)語

強化預應力施工是路橋施工過程中施工單位應當高度重視的內(nèi)容之一，更是施工單位的必然選擇。為了充分保障預應力施工技術(shù)的應用水平提升，施工單位應當充分掌握其在應用過程中的各個環(huán)節(jié)，并對以往應用過程中出現(xiàn)的問題采取針對性措施，充分發(fā)揮預應力施工技術(shù)的作用，提升路橋施工質(zhì)量。