高速公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用

王志強(qiáng)

山西路橋第二工程有限公司 山西臨汾 041000

通常情況下，高速公路橋梁工程修建設(shè)時(shí)涉及到的施工內(nèi)容比較多，工序之間的銜接比較緊密，使得高速公路橋梁工程的施工難度進(jìn)一步增加。同時(shí)，影響高速公路橋梁工程施工的因素有很多，如果沒(méi)有做好影響因素的分析就會(huì)導(dǎo)致施工質(zhì)量受到嚴(yán)重的影響。而現(xiàn)階段，施工人員將預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用于高速公路，通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，但是應(yīng)用過(guò)程中還有很多問(wèn)題無(wú)法解決，這就需要施工單位加強(qiáng)對(duì)該問(wèn)題的重視，采取科學(xué)合理的方式提高高速公路橋梁的整體質(zhì)量[1]。

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)中

高速公路橋梁建設(shè)的過(guò)程中，混凝土結(jié)構(gòu)使用的比較多，將預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用到混凝土結(jié)構(gòu)中，能夠充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力處理技術(shù)的應(yīng)用作用。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的使用能夠改善當(dāng)前高速公訴橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免高速公路橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形的情況。針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常出現(xiàn)的變形以及裂縫等現(xiàn)象，通過(guò)預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化處理。施工人員必須提高對(duì)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)使用的重視，按照具體使用流程，做好高速公路橋梁結(jié)構(gòu)性能的提升，減少出現(xiàn)裂縫或者變形的可能性，合理控制鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

1.2 應(yīng)用于受彎構(gòu)件中

高速公路橋梁的使用壽命影響因素有很多，其施工質(zhì)量直接關(guān)系到主體的受彎情況。因此，必須對(duì)高速公路橋梁的受彎結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)，加大對(duì)預(yù)應(yīng)力材料選擇的重視程度，確保所有的預(yù)應(yīng)力施工材料達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)高速公路橋梁受彎結(jié)構(gòu)的施工和應(yīng)用提供可靠的保障。高速公路橋梁實(shí)際修建時(shí)，施工人員可以將新型碳纖維構(gòu)件應(yīng)用到受彎結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，從而有效提高受彎結(jié)構(gòu)的輕度，提高受彎結(jié)構(gòu)的使用性能，這也在一定程度上提高了高速公路橋梁的承載能力，降低安全事故發(fā)生的該路。

1.3 應(yīng)用于公路橋梁加固中

將預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用到高速公路橋梁的加固中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路橋梁的改良目標(biāo)。預(yù)應(yīng)力加固方式應(yīng)用的范圍有很多，其中結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況必須提高預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用水平。預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)在使用時(shí)需要施工人員結(jié)構(gòu)橋梁的實(shí)際結(jié)構(gòu)對(duì)橋梁構(gòu)件自身內(nèi)部的受壓受變力情況進(jìn)行分析，然后分析橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力，提高高速公路橋梁使用的安全性。過(guò)去高速公路橋梁施工時(shí)使用預(yù)應(yīng)力下?lián)问嚼瓧U加固法。隨著人們不斷地研究與開(kāi)發(fā)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯，尤其是在提高橋梁主體框架結(jié)構(gòu)以及路面層穩(wěn)定性方面。高速公路橋梁體外預(yù)應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)加固措施中常用的有體外錨噴預(yù)應(yīng)力不強(qiáng)加固、增大體外截面加固補(bǔ)強(qiáng)以及增大體外配筋加固補(bǔ)強(qiáng)等。例如，我國(guó)某公路建設(shè)的過(guò)程中在處理T梁鋼束時(shí)施工人員選擇使用了體外錨噴鋼筋混凝土的體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)，使得橋梁鋼束與梁體外層的粘結(jié)性更好[2]。

2 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)工藝

2.1 施工前準(zhǔn)備工作

過(guò)于使用預(yù)應(yīng)力時(shí)多使用的是冷拉鋼筋，比而現(xiàn)階段為了節(jié)約施工成本，并且提高施工的實(shí)用性，往往選擇使用性能更加優(yōu)越的鋼絞線。通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，行相比于傳統(tǒng)的冷拉鋼筋技術(shù)，使用鋼絞線能夠節(jié)約大約三分之一的成本。同時(shí)，現(xiàn)代鋼絞線的種類有很多，施工人員可以根據(jù)高速公路橋梁實(shí)際結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，合理選擇合適型號(hào)的鋼絞線。考慮機(jī)械錨固和模組錨固，然后科學(xué)規(guī)范的選擇錨具，嚴(yán)格分析不同類型錨具的使用性能，切實(shí)提高錨具使用的質(zhì)量。

2.2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工工藝流程

2.2.1 鋼絞線下料與穿束

預(yù)應(yīng)力技術(shù)使用時(shí)鋼絞線下料和穿束是一項(xiàng)重要的施工內(nèi)容，施工時(shí)施工人員需要加強(qiáng)對(duì)灌漿處理鋼管和錨墊板的處理，一旦發(fā)現(xiàn)粘結(jié)段，施工人員需要對(duì)鋼絞線的表面進(jìn)行檢查，避免其表面附著油脂等，提高鋼絞線表面的清潔程度。鋼絞線下垂的過(guò)程中施工人員需要考慮鋼絞線的張拉伸長(zhǎng)的具體性能，為了提高兩端粘結(jié)的總體質(zhì)量，必須采取必要的措施對(duì)張拉兩段的伸長(zhǎng)部分進(jìn)行合理的處理。然而，在實(shí)際施工的過(guò)程中很多施工人員并沒(méi)有認(rèn)識(shí)到鋼絞線下料穿束控制的重要性，并且沒(méi)有根據(jù)高速公路橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況對(duì)穿束的位置以及穿束的長(zhǎng)度進(jìn)行分析，導(dǎo)致鋼絞線的下穿質(zhì)量比較低。同時(shí)，有些施工人員的施工技術(shù)水平比較低，并且施工時(shí)會(huì)受到墩頂導(dǎo)向槽以及跨中轉(zhuǎn)向的影響，導(dǎo)致穿束的質(zhì)量大大降低，這就需要施工人員對(duì)具體情況進(jìn)行分析。具體施工時(shí)可以選擇使用逐根穿索法，并且可以對(duì)所有的材料進(jìn)行編號(hào)，避免操作時(shí)出現(xiàn)纏繞的問(wèn)題。根據(jù)編號(hào)的大小，以此進(jìn)行穿索。需要注意的穿索的過(guò)程中必須對(duì)12根鋼絞線的緊密程度進(jìn)行調(diào)整，避免鋼絞線出現(xiàn)較大的滑動(dòng)，可以選擇使用橡膠墊對(duì)鋼絞線進(jìn)行約束。鋼絞線穿索完成后技術(shù)人員需要進(jìn)一步檢查穿索的效果，避免鋼絞線出現(xiàn)纏繞的現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)必須及時(shí)解決[3]。

2.2.2 真空灌漿

高速公路施工的過(guò)程中如果使用的時(shí)候張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間地使用高速公路在外界因素的影響下會(huì)出現(xiàn)被腐蝕的現(xiàn)象，預(yù)應(yīng)力鋼筋束的總體強(qiáng)度會(huì)大大降低，嚴(yán)重影響高速公路使用的安全性。基于此，在高速公路施工時(shí)可以選擇使用真空灌注的方式。在預(yù)應(yīng)力鋼筋之間通過(guò)一定的壓力將漿液灌注其中，保證漿液填充得更加充分。真空灌注的方式能夠有效解決鋼筋束被腐蝕的現(xiàn)狀，一定程度上提高了混凝土結(jié)構(gòu)的整體性。當(dāng)預(yù)應(yīng)力比較大時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋被腐蝕的情況必須及時(shí)緩解，降低高速公路施工建設(shè)中出現(xiàn)問(wèn)題的可能性，提高高速公路的抗腐蝕能力。

2.2.3 預(yù)應(yīng)力筋的拉伸

預(yù)應(yīng)力筋的拉伸施工時(shí)，施工人員可以根據(jù)實(shí)際施工情況對(duì)鋼絞線進(jìn)行編號(hào)，并且為了避免鋼絞線不出現(xiàn)纏繞或者打結(jié)等問(wèn)題，管理人員必須做好施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督與管理。通過(guò)預(yù)筋張拉伸對(duì)鋼絞線的拉伸纏繞進(jìn)行改善，并且控制張拉的力度，保證鋼絞線能夠被理順，嚴(yán)格控制張拉的效果，確保高速公路整體質(zhì)量達(dá)到相應(yīng)的水平。通常情況下鋼絞線的長(zhǎng)度比較長(zhǎng)，并且鋼絞線的下垂量比較大，要想保障鋼絞線不出現(xiàn)纏繞等情況，必須對(duì)鋼絞線兩端進(jìn)行調(diào)整。施工完成后，施工人員需要對(duì)鋼絞線的施工情況進(jìn)行分析，尤其是梁體結(jié)構(gòu)的幾何尺寸以及體積等，針對(duì)孔道的位置需要更加檢查，確保后續(xù)施工能夠順利進(jìn)行。施工時(shí)使用的儀表以及機(jī)械設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)應(yīng)該在合理的范圍內(nèi)，從而提高預(yù)應(yīng)力筋拉的水平。

2.2.4 壓漿結(jié)構(gòu)

高速公路橋梁施工的過(guò)程中針對(duì)體外錨索固定的問(wèn)題，施工人員可以選擇使用局部粘結(jié)的方式。結(jié)合高速公路橋梁施工的具體情況按照施工設(shè)計(jì)方案的要求對(duì)粘結(jié)路段的質(zhì)量進(jìn)行全面的分析，確保施工質(zhì)量達(dá)到相關(guān)的要求。壓漿和錨固對(duì)施工人員的專業(yè)技術(shù)能力要求比較高。為了提高壓漿的質(zhì)量可以事先制作工程模型，通過(guò)模型解決壓漿方案中存在的不足之處。

2.2.5 混凝土結(jié)構(gòu)

預(yù)應(yīng)力混凝土的澆筑方式有很多，其中常用的有分層澆注和分層振搗。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)等，選擇合適的混凝土結(jié)構(gòu)施工方式。需要注意的是使用分層振搗時(shí)必須對(duì)振搗時(shí)間以及振搗速度進(jìn)行調(diào)整，切實(shí)提高混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)度。

2.3 注意施工安全

第一、預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，施工人員必須加大對(duì)質(zhì)量管理的重視，做好施工現(xiàn)場(chǎng)的管理，避免與施工無(wú)關(guān)的人員隨意在施工現(xiàn)場(chǎng)走動(dòng)。施工設(shè)備對(duì)施工質(zhì)量的影響比較大，因此，施工前施工人員必須做好施工設(shè)備的檢驗(yàn)，針對(duì)有故障的設(shè)備，及時(shí)進(jìn)行修理。施工危險(xiǎn)性比較大的施工工序，施工人員應(yīng)該保持警惕，避免安全事故發(fā)生。

第二、預(yù)應(yīng)力拉伸前，施工人員需要對(duì)施工規(guī)范以及要求進(jìn)行分析，尤其是檢測(cè)臺(tái)座和橫梁等的承載能力，確保張拉滿足要求。壓漿時(shí)，應(yīng)該重視對(duì)孔道的清理與檢測(cè)，通過(guò)調(diào)整安全閥，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力的調(diào)節(jié)。

第三、張拉后的安全防護(hù)工作的開(kāi)展非常重要，施工人員必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定，設(shè)置圍欄以及擋板等，最大限度降低安全事故發(fā)生的概率。

3 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在高速公路橋梁中的應(yīng)用

3.1 工程簡(jiǎn)介

上三高速K15+860頂板底、邊板厚度分別為29cm和27cm。由于施工工藝的限制，該公路風(fēng)化嚴(yán)重，且存在嚴(yán)重的超載現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)碳化深度達(dá)5cm，強(qiáng)度僅10MPa，且頂板出現(xiàn)大量裂縫。本項(xiàng)目箱涵加固及邊腹板碳化保護(hù)是加固維修的重點(diǎn)。

3.2 加強(qiáng)法

高速公路橋梁工程施工中使用預(yù)應(yīng)力粘結(jié)法實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)加固的目的。以錨固的方式將預(yù)應(yīng)力鋼筋固定在道路中心的箱涵頂板上，同時(shí)，選擇合適的張拉方式，保證預(yù)應(yīng)力鋼筋的總體質(zhì)量達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完成后，可以根據(jù)實(shí)際情況使用氧化鋁聚糖樹(shù)脂對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行固定[4]。

針對(duì)高速公路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的裂縫，施工人員可以選擇使用灌漿的方式進(jìn)行處理。第一、全面清理裂縫的區(qū)域，尤其是灰漿以及沙礫等。第二、結(jié)合裂縫的情況配置合適濃度的漿料，然后按照一定的規(guī)范灌注到裂縫中。第三、針對(duì)管壁的區(qū)域可以選擇使用化學(xué)灌注的方式。第四、使用0.2MPa以上的氣壓對(duì)管道和裂縫進(jìn)行吹掃，確保管道中沒(méi)有堵塞物質(zhì)。第五、灌漿完成后，將灌漿嘴拆除并修整表面，處理小于0.15mm的裂縫。

預(yù)應(yīng)力體系加固法的使用步驟：第一、及時(shí)處理缺損部位劣質(zhì)的混凝土，并且對(duì)于鋼筋表面的銹蝕部分進(jìn)行全面的清除，為了避免鋼筋被腐蝕可以在鋼筋表面涂覆防腐劑等。第二、清潔粘結(jié)面。第三、做好鋼筋束的加固，保證預(yù)應(yīng)力鋼筋更穩(wěn)定地固定在相應(yīng)位置。第四、及時(shí)修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)的缺陷，提高混凝土結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性。

3.3 采用智能化管理方式

過(guò)去高速公路橋梁工程施工的過(guò)程中施工人員采用的是傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力技術(shù)，而且大部分施工內(nèi)容都是通過(guò)人工完成，這使得施工中出現(xiàn)的錯(cuò)誤增加，并且張拉存在嚴(yán)重不規(guī)范的問(wèn)題，使得高速公路橋梁的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。基于此，施工單位可以將信息技術(shù)融入到預(yù)應(yīng)力技術(shù)中，以智能張拉的方式提高張拉的質(zhì)量，同時(shí)，借助信息化方式能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)伸長(zhǎng)量的校核。此外，通過(guò)遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)管理人員可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程操控，實(shí)時(shí)記錄相關(guān)工作數(shù)據(jù)，避免出現(xiàn)張拉作業(yè)隨意或者變異，確保張拉質(zhì)量和穩(wěn)定性和可靠性[5]。

3.4 選擇經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)施工隊(duì)伍

預(yù)應(yīng)力技術(shù)涉及到的專業(yè)知識(shí)比較多，這就要求施工人員必須具有較高的專業(yè)素養(yǎng)，因此，施工單位必須不斷提高施工人員的專業(yè)技術(shù)能力，提高施工人員的招聘標(biāo)準(zhǔn)，并且落實(shí)到技術(shù)培訓(xùn)制度，保證施工人員能夠扎實(shí)掌握先進(jìn)的施工技術(shù)，為高速公路橋梁工程施工質(zhì)量的提升提供保障。

3.5 加固效果

利用粘結(jié)預(yù)應(yīng)力體系加固高速公路箱涵，能用鍍鋅軟鋼絲將截面部分拉應(yīng)力分擔(dān)，使橋體縱向鋼筋荷載得到有效減少，有效提高箱涵的承載能力以及使用的安全性。粘貼預(yù)應(yīng)力體系的應(yīng)用，不僅提高了橋梁的安全性，而且延長(zhǎng)了其使用壽命，并不會(huì)影響高速公路的社會(huì)形象。

4 結(jié)語(yǔ)

高速公路橋梁的建設(shè)力度隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在逐步加強(qiáng)，必須加大對(duì)高速公路橋梁建設(shè)的重視，并充分應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，切實(shí)提高高速公路橋梁的施工質(zhì)量。