道路橋梁施工中預應力施工技術的應用

洪志淮

（江蘇海通建設工程有限公司，江蘇連云港222000）

0 引言

作為城市交通基礎設施的重要組成部分，道路橋梁工程的施工建設對于城市經濟發展來說有著直接影響。落實道路橋梁施工管理，保證道路橋梁施工各環節工作順利推進，不僅能加速城市區域之間的溝通交流，同時也能進一步推動城市經濟發展水平的提升。現階段，社會經濟高速發展，大眾日常出行的需求不斷豐富，而隨著人們出行量的增加，道路橋梁工程施工也面臨著更多元化的要求。在此基礎上，相關施工單位必須對道路橋梁的施工質量高度重視，在滿足大眾出行安全性、穩定性需求的同時，加大預應力技術在道路橋梁工程施工中的科學應用，為工程質量及施工水平的提升奠定良好基礎，充分保障道路橋梁結構的穩定性和安全程度，有效延長道路橋梁工程的使用周期[1]。

1 預應力技術概述

1.1 預應力技術基本定義

在道路橋梁工程施工過程中，預應力技術應用的核心和重點便是通過向道路橋梁工程施加相應的力，進而保障工程的穩定性能，而所施加的力便是預應力。進入道路橋梁工程施工后期階段后為有效提升工程施工水平，保障工程的施工質量及工程結構的穩定性，施工單位往往會選擇利用預應力技術。而在應用該技術過程中，施工企業會在道路橋梁工程中合理應用混凝土模塊，并借助混凝土模塊增強道路橋梁整體的承重能力，在增大道路橋梁整體結構承重壓力的基礎上，優化其工程結構。若道路橋梁工程所承受的外力偏大，則施工單位需合理調整預應力技術的應用。現階段，預應力技術已在眾多道路橋梁工程中得到大規模應用，該技術也直接與道路橋梁的整體質量相掛鉤，甚至逐漸成為評估道路橋梁質量的重要指標內容。

1.2 預應力技術的應用優勢

首先，在道路橋梁工程施工過程中，合理應用預應力技術不僅能充分保障工程施工質量，同時也能在提高道路橋梁實際承載壓力的基礎上，延長道路橋梁工程的使用周期。因此，施工單位必須對預應力技術的應用價值形成正確認知，并明確其具體作用。一般來說，道路橋梁工程施工的結構跨度較大，而在這一特性影響下，工程施工便對施工材料提出了更高的要求。在施工中應用預應力技術時，施工單位也必須高度關注施工材料的強度表現，在提高施工材料強度改善施工材料物理性質的基礎上，保證道路橋梁施工建設符合預期要求和標準[2]。

其次，預應力技術的應用還能合理控制因結構體震動而導致的道路橋梁結構受損。相比其他建筑工程項目而言，道路橋梁工程不僅是城市基礎設施的重要內容，而且此類工程的日常運營壓力相對較大，不管是道路工程還是橋梁工程，其日常運營過程中都需長時間承載由不同重量車輛所帶來的壓力，因此工程整體結構極易被損傷。而加大預應力技術的應用，并能對道路橋梁工程結構受損問題進行科學把控，進而延長道路橋梁工程的使用期限。

最后，目前預應力技術在道路橋梁工程施工中的應用已趨于成熟，其與道路橋梁架設工藝之間的有效融合，更推動了現代預制裝配式結構的健康發展，進一步展現了道路橋梁工程施工工藝的便捷程度和安全性[3]。

1.3 預應力技術的具體作用

1.3.1 保證道路橋梁工程的穩定性和牢固程度

在進行道路橋梁工程施工過程中，施工單位在選擇受彎構件材料時，大多會選擇應用碳纖維材料。相比其他材料來說，碳纖維材料不僅具有極強的承載能力，而且其施工操作的便捷程度更高，能保證施工進度以及各環節施工內容順利推進，確保工程按時按質完成。而在進行道路橋梁工程施工時，施工單位可將預應力施工技術與受彎構件進行有機結合，這樣不僅能進一步增強受彎構件的穩定性和承載能力，同時還能對受彎構件的變形問題進行合理控制，進而延長施工材料的使用周期，為道路橋梁工程項目施工質量的提升打下強有力的基礎。

1.3.2 保證道路橋梁工程施工質量

加大預應力施工技術在道路橋梁工程施工中的應用，也是充分保證道路橋梁施工質量的重要舉措。在預應力技術的幫助下，道路橋梁的整體施工水平將更能滿足當下社會各界對道路橋梁工程所提出的多元化施工要求。隨著預應力技術的廣泛應用，道路橋梁施工過程中的諸多難題都能得到有效解決，其中便包括縱筋錨固難度過大等問題。在此基礎上，道路橋梁工程施工質量得到更好保障，施工單位也可根據施工設計方案，按期組織完成各環節內部施工，保證道路橋梁工程項目在合同規定時間內按質完工。

2 工程概況

該工程為銅陵市學士路延長段紅銀河橋工程項目建設，工程建設地址為銅陵主城區，工程施工周期歷時180天。學士路主要位于銅陵市主城區，其東聯緯一路，西接桐都大道，是一條東西向的城市骨干道路。學士路在K0+950.8處上跨紅銀河，設置一座橋梁。而橋梁的跨徑組合以3×20m為主，上部構造選用低高度密肋預應T梁，橋梁的整體寬度須與橋位道路設計寬度保持一致。而橫向主要分為三幅橋，中幅則為靈巧車道橋，橋面全寬達25m，兩邊幅則以非機動車道橋和人行道為主，橋面全寬達9.5m。該工程項目的設計基準周期為100年，汽車荷載標準為公路一級，安全等級達二級。

3 工程預應力施工技術實踐

3.1 張拉系統配置

在施工現場，必須對預應力張拉系統進行智能化的合理配置。而該配置系統主要由千斤頂、油泵和主機等部分構成。該系統的應用主要依托于傳感技術，完成鋼絞線生產量以及每臺張拉設備壓力數據的采集獲取。隨后，系統會將獲取的數據及時傳輸給主機，并通過系統主機的分析、處理及判斷，在泵站接收系統相關指令后，對變頻電機工作的具體參數進行科學調整，以此嚴格控制加載速度和張拉力。

3.2 鋼絞線下料及穿束施工

在該工程的預應力技術施工過程中，鋼絞線下料主要采用砂輪鋸切割，砂輪鋸的鋸片需選用增強型鋸片，還需在切口上側5cm處綁扎20號鋼絲，有效防止切割后的松懈問題。而在進行鋼絞線編束時，必須保證各根鋼絞線的順直程度，不得出現扭結情況，在鋼束每間隔1～1.5m距離綁扎一道低碳鋼絲或選擇利用塑料膠布纏裹。除此之外，還需對鋼絞線束伸出孔道的長度進行合理控制，做到兩頭同時張拉，每端預留的長度為90cm，下料長度則為設計長度加張拉長度。穿束施工主要采用鋼套牽引法，針對帶網套的鋼絞線束，需以錐形或流線型鋼套套牢。而在進行鋼絞線穿束工作前，還必須在鋼絞線上涂抹一層潤滑劑；穿束過程中，需先將鋼絞線穿到波紋管中，之后在小鋼管上固定線束，完成單根鋼絞線到孔內的穿束工作[4]。

3.3 預應力張拉施工的準備

在首次開展預應力張拉施工前，施工人員必須依據相關規范標準要求，對預應力鋼束以及毛圈口的摩擦力、孔道的摩阻力數據進行嚴格測試，并依據測試結果對張拉力進行科學調整，保證預應力值的準確度和有效性。與此同時，相關人員還需精準計算復核張拉理論的引申量及預應力。此外，在進行預制小箱梁的試生產過程中，必須及時測試兩孔梁體管道的摩阻力，明確預應力的實際損失值。在正式開始張拉施工前，必須對拱度進行準確標記；在正式開展張拉施工后，再一次對其拱直進行測量，并進行拱值對比。最后，需做好錨墊板上雜物和灰漿的清理工作。在進行相關數據測量前，也需全面檢查使用的測量工具及設備。而在該工程預應力施工過程中，錨具的安裝也是張拉操作的重點，在正式進行錨具安裝前，需及時清理鋼絞線表面黏濁物，完成張拉槽口寬度的查對。在安裝千斤頂過程中，必須保證工作錨孔徑和工具錨孔徑的一致性，避免鋼絞線在千斤頂的穿心孔內出現交錯，進而導致張拉過程中的夾錨現象。兩頭的張拉工作也需同步進行，在實際操作過程中，需每隔5MPa完成一次查對。

3.4 張拉施工控制

完成前期張拉施工準備工作后，便需依據張拉次序順利開展施工。張拉前必須根據設計要求完成摩阻試驗，為張拉施工的正確性和準確程度提供保障。初試張拉施工主要是以多根鋼絞線的張拉工作為主，首先施工人員需利用單向逐根調整鋼絞線到設計張拉噸位的5%，有效避免張拉過程中出現鋼絞線受力不均衡的現象。進入正式張拉階段后，必須明確鋼絞線分級張拉時的初始應力。通常情況下初始應力多為設計應力的10%，而第2級應力則需達到設計應力的20%，第3級應力則需達到100%設計噸位間的分級次數。在此過程中需綜合考量設計張拉噸位的大小以及千斤頂的理論伸長量，明確其具體數據。而在進行每級張拉施工時，必須詳細記錄其實質生產量和實際的張拉噸位，并做好實際數據與理論延伸量的對比。在落實每級張拉施工時，油泵的操作應促使拉力均勻遲緩上升，避免油壓表出現大范圍顛簸問題。在選擇壓力表時，也需保證壓力表不低于1.5級精度，而千斤頂的受力應力和實質應力偏差也需控制在固定范圍內，千斤頂的受力應力與油壓表的讀數需保持比率直線狀態。張拉施工結束后，還需對鋼絞線伸長量進行嚴格的校準核對，確保鋼絞線的實際伸長量與理論數據要求誤差不超出6%。

3.5 壓漿施工

壓漿施工通常需借助智能化的壓漿設備完成。在進行孔道壓漿時，需選用柱塞式壓漿機，此類壓漿機的應用能保證操作的連續性，還能以0.6～0.7MPa的狀態維持恒壓作業，有效避免壓漿不密實或漿內氣孔現象。而在灌漿過程中，施工人員也必須確保另一端注漿孔中流出的水泥漿內無氣泡現象產生，其稠度也需與灌入的水泥漿稠度一致。該工程主要采用二次壓漿的方式。壓漿過程中應嚴格遵循由低往高、從兩頭往中間壓的原則。每當孔道壓漿達到最大壓力后，還需留有必定的穩準時間，保證孔道另一端飽滿和出漿，排氣孔排出與規定稠度一致的水泥漿。除此之外，需要注意的是，在實際壓漿過程中以及壓漿完成后的48h之內，構造混凝土的溫度應保持在固定范圍內，如遇特殊情況，則可采用相對應的保溫措施。而若日常天氣氣溫高于35℃，壓漿作業則需在夜間進行。在進行孔道壓漿時，也必須做好壓漿施工的詳細記錄[5]。

4 道路橋梁工程施工中預應力技術應用的問題及解決措施

4.1 收縮變化問題

現階段，預應力技術在道路橋梁工程施工中的應用已相對常見，但如果某些道路橋梁工程并不適用此類技術，則混凝土路面出現收縮問題的概率將大大增加，這會直接影響道路橋梁工程的整體承載力，進而威脅工程施工質量。在此基礎上，施工單位必須針對橋梁混凝土收縮問題采取相對應的解決措施。如可在混凝土施工過程中增加相應的外加劑，或選用凝固強度較高的混凝土材料，也可通過應用水灰比相對偏低的混凝土材料完成施工。這樣不僅能充分保障道路橋梁整體結構的穩定性，也能有效保障道路橋梁工程的施工質量。

4.2 管道堵塞問題

對于道路橋梁工程施工而言，管道堵塞現象出現的可能性也較大。而針對此類現象，施工單位需提前完成預應力筋曲線坐標的處理，明確標注漏漿孔道中易出現阻塞的區域，之后再借助沖擊鉆落實開孔處理，而在處理過程中也需注意避開梁體的主筋部分。另外，還需及時清理波紋管中的水泥漿塊，保證鋼絞線穿過波紋管時的順直度。而在張拉施工結束后，還需利用高等級混凝土完成孔洞的封堵工作。

4.3 裂縫問題

在道路橋梁工程預應力施工過程中，表面的溫度裂縫現象也需引起施工單位的高度重視。在此過程中，相關施工技術人員必須對構件內外可能出現的溫度差進行合理控制。若出現溫度偏低的情況，需提前做好預制構件的保溫工作，并對拆模時間進行科學控制。若出現溫度偏高的情況，則需謹慎選擇施工原材料，最好選擇低水化熱的水泥，同時還需注意冷卻管的合理設置，并對其進行全面養護。而在確定空心板薄壁構件的拆模時間時，必須綜合分析現場施工的實際情況，保證其全部冷卻后才能拆除模板，確保道路橋梁工程結構的穩定性以及整體強度與標準規范相符。

4.4 落實道路橋梁預應力施工監督

在進行道路橋梁預應力技術施工過程中，必須高度重視施工內容、施工原材料、施工機械設備的監督監管，并加強施工材料的驗收，保證其合理存儲，防止因施工材料存儲不當而引發的質量問題，避免施工機械設備維護不當而導致運行效率降低。此外，還需進一步完善各項監督管理制度，充分發揮預應力施工技術在道路橋梁工程施工中的作用及價值。

5 結語

綜上所述，預應力施工技術在道路橋梁工程施工中發揮著極為關鍵的作用。但在多種主客觀因素的影響下，預應力技術的實際施工常常面臨各種問題和困境，這不僅影響了工程施工質量，同時也為工程施工埋下了巨大的安全隱患，削弱了預應力施工技術的應用效果。因此，施工單位在應用預應力施工技術時，必須充分明確該技術應用的重點和要點，在落實前期鋼絞線下料及穿束施工、預應力張拉施工準備、張拉施工控制以及壓漿施工的基礎上，針對性解決預應力施工過程中常見的管道堵塞、表面裂縫以及收縮變化問題，進而充分保障預應力施工質量，為工程項目施工的安全性和穩定性保駕護航。