預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)要點(diǎn)探討

劉弦

重慶市江津區(qū)交通工程質(zhì)量技術(shù)服務(wù)中心 重慶 402260

引言

在當(dāng)今社會(huì)高速發(fā)展的同時(shí)，建設(shè)的橋梁工程也要向著結(jié)構(gòu)多樣化、功能多元化發(fā)展方可適應(yīng)各種不同環(huán)境，這是推動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展、改善人們生活質(zhì)量而必然需要作出的改變。橋梁建設(shè)行業(yè)在長時(shí)間的發(fā)展與競(jìng)爭(zhēng)過程中，由于預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)具有高度的安全性、材料用量相對(duì)較少、耐久性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)效益好等多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)從而脫穎而出，受到了廣泛的應(yīng)用。

1 使用預(yù)應(yīng)力混凝土建造橋梁的優(yōu)勢(shì)

1.1 裂縫的消除或減少

預(yù)應(yīng)力混凝土能夠通過施加內(nèi)部應(yīng)力來抵抗外部荷載的作用，從而降低了構(gòu)件的變形和開裂的風(fēng)險(xiǎn)。而且，通過高強(qiáng)度材料的使用可以減少構(gòu)件的截面積，減小橋梁的自重，提高了橋梁的適應(yīng)性和承載能力。這種優(yōu)秀的抗裂性能使得預(yù)應(yīng)力混凝土成為建造耐久性強(qiáng)、長期受力的橋梁的理想選擇。

1.2 穩(wěn)定性強(qiáng)

預(yù)應(yīng)力混凝土在提高橋梁穩(wěn)定性方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。通過施加預(yù)應(yīng)力，即在混凝土硬化之前施加張拉力，讓鋼筋拉緊，使得構(gòu)件在受到壓力時(shí)能夠更好地抵抗彎曲和變形。這種預(yù)先施加的張拉力可以抵消荷載產(chǎn)生的壓縮力，使得橋梁結(jié)構(gòu)能夠承受更大的荷載，具有更好的抗震性能，提高了橋梁的安全性和穩(wěn)定性[1]。

1.3 提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

橋梁構(gòu)件往往需要使用較長的時(shí)間，而且承受的壓力比較持久，極易出現(xiàn)構(gòu)件“疲勞”的問題，而應(yīng)用預(yù)應(yīng)力混凝土則能有效解決此項(xiàng)問題。其中，最為重要的便是，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋是將強(qiáng)大的預(yù)應(yīng)力作為基礎(chǔ)，在實(shí)際使用期間，不論是提高橋梁負(fù)荷或是降低負(fù)荷，均能讓應(yīng)力的變化波動(dòng)變得輕微，即能夠顯著提升橋梁構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度，尤其是承受動(dòng)荷載的結(jié)構(gòu)受益效果最為突出。

2 施工之前的技術(shù)準(zhǔn)備

2.1 施工圖紙的準(zhǔn)備

施工圖紙的準(zhǔn)備對(duì)于各類工程的建設(shè)至關(guān)重要，而在繪制圖紙時(shí)，實(shí)地勘察和測(cè)量是不可或缺的步驟。設(shè)計(jì)人員需要親自前往現(xiàn)場(chǎng)，仔細(xì)調(diào)查周圍環(huán)境和地質(zhì)條件，以了解土壤特性、地下水位等信息，評(píng)估施工現(xiàn)場(chǎng)的特點(diǎn)，為后續(xù)的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。在設(shè)計(jì)施工圖紙時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須全面考慮多個(gè)因素。首先，需要考慮環(huán)境因素，例如氣候條件、地震風(fēng)險(xiǎn)等，以確保橋梁的結(jié)構(gòu)能夠適應(yīng)各種外界條件。其次，材料與設(shè)備因素也需要納入考慮范圍。設(shè)計(jì)人員還需要與技術(shù)、作業(yè)、監(jiān)理人員密切合作，充分聽取他們的意見和建議，以保證設(shè)計(jì)方案在實(shí)際施工中能夠被順利執(zhí)行，并且不會(huì)出現(xiàn)不可預(yù)料的問題。完成設(shè)計(jì)后，還需要開展綜合測(cè)評(píng)，這一步是為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)圖紙的合理性、經(jīng)濟(jì)性和可行性。一旦設(shè)計(jì)圖紙準(zhǔn)備完畢，工程就可進(jìn)入后期的建設(shè)和使用階段。施工團(tuán)隊(duì)將按照?qǐng)D紙上的指引進(jìn)行施工，確保工程質(zhì)量和安全。而在橋梁完工后，設(shè)計(jì)圖紙也將作為后期維護(hù)和管理的重要依據(jù)，以確保橋梁的長期穩(wěn)定運(yùn)行[2]。

2.2 施工材料的準(zhǔn)備

為了確保施工質(zhì)量，施工企業(yè)需要嚴(yán)格控制材料質(zhì)量，并優(yōu)先選擇優(yōu)質(zhì)的材料供應(yīng)商。在選擇供應(yīng)商后，還需要對(duì)供應(yīng)的材料加以檢測(cè)，以確保其滿足設(shè)計(jì)圖紙和工程建設(shè)要求。只有在確認(rèn)了這些材料的質(zhì)量和適用性之后，方可開始使用它們進(jìn)行建設(shè)。

2.3 施工設(shè)備的準(zhǔn)備

橋梁工程具有其特殊性，尤其是預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁，對(duì)施工設(shè)備的要求更加嚴(yán)苛。施工過程中使用的設(shè)備需要具備合理科學(xué)、準(zhǔn)確可靠的特點(diǎn)。比如，對(duì)于千斤頂，在使用其進(jìn)行拉伸操作時(shí)需要選擇設(shè)定數(shù)量的1.2倍，以確保預(yù)應(yīng)力鋼材的正常使用。對(duì)于其他的壓力表、注漿設(shè)備等，同樣需要在安全和合理的基礎(chǔ)上，符合準(zhǔn)確可靠的特性。此外，對(duì)于新引入的機(jī)械設(shè)備，需要制定合理的操作規(guī)范，培訓(xùn)工作人員，確保他們熟練操作新設(shè)備并且符合相關(guān)安全規(guī)范，以保證施工質(zhì)量、效率和安全性。

3 預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)要點(diǎn)分析

3.1 孔道成型

在混凝土澆筑前，需要為管道、電纜或其他設(shè)施的安裝預(yù)留出孔道。塑料波紋管是孔道成型中常用的一種材料，其比傳統(tǒng)的金屬管更輕便且操作更方便，而且具有卓越的耐腐蝕性和耐久性。在使用塑料波紋管進(jìn)行孔道成型前，必須逐一檢查，確保波紋管無污損，以保證施工品質(zhì)。此外，控制好孔道的尺寸與位置也是極為重要的，因?yàn)槿舫叽绮粶?zhǔn)確或位置不合理，將會(huì)影響后續(xù)工作的正常進(jìn)行。同時(shí)，孔道必須保持平順，不得出現(xiàn)不平整的情況。可以使用U形定位環(huán)來固定波紋管，確保波紋管在混凝土澆筑過程中不會(huì)發(fā)生明顯的位移。對(duì)于直線段，需要每隔一米設(shè)置一個(gè)定位鋼筋，并綁扎穩(wěn)固；對(duì)于曲線段，則需要每隔0.5m設(shè)置一個(gè)定位鋼筋。此外，對(duì)于波紋管接頭位置與錨墊板連接的位置，應(yīng)當(dāng)使用膠帶緊緊纏繞，以達(dá)成密封避免漏漿的目的[3]。

3.2 力筋制作

鋼材入場(chǎng)之前需要對(duì)供貨廠商、性能以及尺寸等方面加以仔細(xì)核對(duì)，確保符合要求，并落實(shí)分批驗(yàn)收和核查質(zhì)量檢測(cè)文件。預(yù)應(yīng)力鋼絞線作為常用的預(yù)應(yīng)力束材料，其強(qiáng)度一定要符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，一般來說，必須要超過1860MPa。在入場(chǎng)之后，需要對(duì)鋼絞線實(shí)行外觀檢查，同時(shí)抽取適當(dāng)數(shù)量的樣品進(jìn)行強(qiáng)度、伸長率等性能指標(biāo)的測(cè)驗(yàn)。在儲(chǔ)存鋼絞線時(shí)，可以使用墊高或覆蓋等方式，避免直接接觸地面并防止受潮。若是臨時(shí)需要露天堆放，也要確保進(jìn)行良好的覆蓋，以保護(hù)鋼絞線不受環(huán)境因素的影響。調(diào)直后，還需要再次對(duì)鋼絞線進(jìn)行外觀檢查，糾正任何扭結(jié)、刮傷等問題。如果發(fā)現(xiàn)存在裂紋損傷，需要將其剪除。對(duì)于出現(xiàn)脆斷與劈裂現(xiàn)象的鋼絞線，應(yīng)實(shí)行材料復(fù)驗(yàn)，以確認(rèn)其可用性。任何報(bào)廢的鋼絞線都必須要立刻清運(yùn)出場(chǎng)。鋼絞線在需要切割時(shí)，通常使用砂輪機(jī)進(jìn)行操作。切割后的長度與誤差必須滿足設(shè)計(jì)要求。一般來說，預(yù)留的張拉長度不得低于70cm。在綁扎時(shí)，一般采用8#鐵線進(jìn)行固定。綁扎間隔最好控制在1.5m左右，并且對(duì)于兩端與端頭間隔5～10cm的位置，需要用鐵線額外綁扎。此外，還需要對(duì)每根鋼絞線編號(hào)，并明確標(biāo)記出具體長度和使用位置，以便后續(xù)施工的安裝過程中能夠準(zhǔn)確無誤地使用[4]。

3.3 鋼絞線穿束

為了確保穿束的質(zhì)量和安全，需要運(yùn)用人力與卷揚(yáng)機(jī)對(duì)鋼絞線實(shí)行牽引。在開始穿束之前，必須對(duì)力筋的規(guī)格和長度加以檢查，以確保其符合設(shè)計(jì)要求。并且，在鋼絞線的穿入端，需要用膠帶進(jìn)行固定，以防止其在穿束過程中發(fā)生松脫。為了保護(hù)鋼絞線，要使用適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)套管或保護(hù)裝置，以避免鋼絞線與其他物體摩擦或碰撞。當(dāng)穿束工作完成后，需要逐一檢查孔道，確保鋼絞線的穿入沒有任何問題。如果發(fā)現(xiàn)接頭部位有損壞引起松脫的情況，必須立刻修復(fù)并確定無誤之后方可進(jìn)入下一個(gè)流程的施工，以避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低或整體穩(wěn)定性不足的情況。

3.4 安裝模板

模板安裝前必須進(jìn)行徹底的清潔工作，確保模板內(nèi)部無任何殘留的泥漿、灰渣和塵土，以保證混凝土施工質(zhì)量。在清潔干燥后，需要在模板的內(nèi)側(cè)涂抹脫模劑，以減少混凝土與模板的黏附，方便后續(xù)脫模操作。然后，依照預(yù)定的順序進(jìn)行模板的安裝工作，確保每個(gè)模板部件都正確連接和定位。為了防止?jié)仓炷梁竽０宄霈F(xiàn)位移和變形的情況，側(cè)模應(yīng)當(dāng)使用臨時(shí)支撐，以提供額外的支撐力，確保模板在混凝土澆筑后保持穩(wěn)定，并且不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的成型與張拉效果造成影響。在底模和側(cè)模連接處，要注意填塞止水條，以防止泥漿發(fā)生滲漏，防止在砼結(jié)構(gòu)表部出現(xiàn)蜂窩問題，以確保混凝土澆筑后的表面平整度和質(zhì)量。模板安裝完成后，需要開展注水預(yù)壓工作，以提前檢查底模是否存在變形情況。若發(fā)現(xiàn)沉降值太大，可能是由于支架不牢固或模板選取不合適引起的。在確定問題原由后，需要采取針對(duì)性措施來進(jìn)行解決，并在預(yù)壓滿足要求后才能繼續(xù)下一環(huán)節(jié)的施工作業(yè)。

3.5 澆注混凝土施工

工作人員需要注意控制混凝土和水泥砂漿混合物的比例，以確保混凝土的堅(jiān)固性和耐久性。為了達(dá)到更好的澆注效果，還可以添加各種混凝土添加劑，例如減水劑、增稠劑等。箱梁澆筑過程中，需要采用分層分次澆筑的方法，并使用泵車送料，以避免過多的人工操作和減少浪費(fèi)。因?yàn)橄淞褐蟹植贾S多預(yù)應(yīng)力管道和鋼筋等構(gòu)件，為了避免鋼筋碰撞等問題的發(fā)生，需要使用附著式振動(dòng)器實(shí)行振搗，確保混凝土的密實(shí)性和均勻性。此外，還需要控制箱梁內(nèi)部和外部的溫度變化，以避免因溫度變化而引起的混凝土開裂和損壞。澆筑環(huán)節(jié)，需要遵照“先底板、后復(fù)板”的原則，即在澆筑底板后，再進(jìn)行復(fù)板的安裝工作，然后進(jìn)行高強(qiáng)度混凝土的澆筑。在混凝土的強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后，就可以開展內(nèi)膜頂板的安裝與鋼筋綁扎工作。在進(jìn)行鋼筋綁扎的時(shí)候，需要遵守相關(guān)安全規(guī)定，確保施工人員的安全。混凝土澆筑結(jié)束后，還需及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。在養(yǎng)護(hù)過程中，需要嚴(yán)格控制混凝土內(nèi)外溫差，若是外部溫度較高，就應(yīng)當(dāng)及時(shí)覆蓋澆筑面并灑水，以防止混凝土表面龜裂；若是外部溫度較低，則需要噴灑養(yǎng)護(hù)劑并進(jìn)行保溫，以避免混凝土產(chǎn)生凍裂等問題。

3.6 清洗步驟

施工人員需要仔細(xì)清理外界所有管路，確保沒有雜質(zhì)和污物的存在。同時(shí)，真空機(jī)內(nèi)部的各個(gè)部件也需要徹底清洗，包括閥門、過濾器等，以保證后續(xù)工作的順利進(jìn)行，減少因?yàn)槲畚锒氯螂s質(zhì)進(jìn)入而帶來的問題。

3.7 張拉工作的施工技術(shù)要點(diǎn)

在張拉前，清理與檢查預(yù)應(yīng)力管道和錨口是必不可少的，以確保管道內(nèi)部沒有雜物或污垢，并且錨口沒有損壞或裂縫。同時(shí)，還需要檢查材料與設(shè)備是否符合要求，例如檢查鋼束、錨具等是否完好，并確保其工作狀態(tài)正常。

在張拉環(huán)節(jié)，工作人員必須嚴(yán)格遵守規(guī)章制度，并進(jìn)行規(guī)范、有序的操作。關(guān)鍵是要控制好各級(jí)張力的施加，并記錄下來以備查閱，確保每個(gè)構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力達(dá)到設(shè)計(jì)要求，避免出現(xiàn)過度或不足的情況。鋼束應(yīng)該保持在繃緊的狀態(tài)，這樣才能夠有效地傳遞預(yù)應(yīng)力。同時(shí)，錨具和千斤頂需要處于相同水平面，以確保力的傳遞效果。在整個(gè)張拉過程中，監(jiān)督人員應(yīng)該全程監(jiān)督，并密切關(guān)注施工現(xiàn)場(chǎng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理滑絲、斷絲或拉伸超出限制的情況，找出引起問題的具體原因，有效解決之后才能繼續(xù)開工。

為防止施工問題導(dǎo)致停工從而延長工期，工作人員還需要注意幾個(gè)關(guān)鍵問題。首先，準(zhǔn)確計(jì)算截面尺寸，有助于減少尺寸偏差，保證施工質(zhì)量。其次，在檢驗(yàn)、編束和綁扎預(yù)應(yīng)力鋼束時(shí)，需要及時(shí)更換不合格的鋼絞線，確保鋼束的質(zhì)量。最后，在固定錨墊板時(shí)，使用合適的限位板和定型模板可以有效防止錨墊板拉裂，確保固定的可靠性。

3.8 管道壓漿及封端

預(yù)應(yīng)力筋張拉結(jié)束之后，應(yīng)當(dāng)立刻進(jìn)行孔道壓漿步驟。把預(yù)先配制好的泥漿放入活塞式注漿機(jī)內(nèi)，把最上方的排氣孔開啟，把設(shè)備壓力值設(shè)置為1.5MPa，自動(dòng)實(shí)行壓漿。壓漿過程中，必須要仔細(xì)觀察孔道另一側(cè)有否飽和泥漿溢出，若發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象，就要立刻封閉出漿口，并控制注漿機(jī)繼續(xù)注漿，讓管道中的壓力不斷提高。穩(wěn)壓三分鐘以后，把孔道兩側(cè)予以封堵處理。完成以上步驟之后，進(jìn)行適當(dāng)時(shí)間的養(yǎng)護(hù)，檢測(cè)混凝土實(shí)際強(qiáng)度處于設(shè)計(jì)值的90%之后，便可進(jìn)行模板與支架的拆除。

4 結(jié)束語

綜上可知，橋梁工程的施工安全與質(zhì)量水平關(guān)乎人民群眾的人身、財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要意義。所以，在利用預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)開展橋梁建設(shè)時(shí)，要想避免危害事故的出現(xiàn)，就應(yīng)當(dāng)采用質(zhì)量?jī)?yōu)秀的混凝土材料，制定合理可行的施工方案，高效實(shí)施每一工作流程，以此確保預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的建設(shè)效果，最終促進(jìn)橋梁行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，為人們的交通出行提供更可靠的保障。