高速公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的運(yùn)用探討

周全勇

（云南交投集團(tuán)云嶺建設(shè)有限公司，云南 昆明 650224）

我國公路交通建設(shè)目前尚且還不是很成熟，處于一個(gè)向上發(fā)展的階段。在橋梁施工中，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土施工技術(shù)目前被廣泛應(yīng)用，比混凝土、非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土、鋼結(jié)構(gòu)等形式有著明顯的優(yōu)勢，并且造價(jià)不高[1]。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土就是對混凝土構(gòu)件受拉區(qū)施加預(yù)壓壓力的過程，施加壓力不僅可以提高抗拉能力，而且能減少鋼筋的使用數(shù)量，增強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)的韌性，緩解混凝土裂縫問題。可以說，在橋梁項(xiàng)目施工中預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)，對提高橋梁的穩(wěn)定性、牢固性以及耐久性起著關(guān)鍵作用。

1 預(yù)應(yīng)力在公路施工中主要的幾項(xiàng)要點(diǎn)

高速公路橋梁施工是一項(xiàng)非常重要的工程，保證高速公路安全暢通不僅關(guān)系到人們?nèi)罕姷陌踩⑶疑婕暗截?cái)力物力方面。保證公路橋梁建設(shè)過程嚴(yán)格按照要求施工是首要前提，按照合理、科學(xué)、先進(jìn)、保質(zhì)保量的措施進(jìn)行施工。在高速公路橋梁施工中運(yùn)用預(yù)應(yīng)力施工要符合下面三點(diǎn)要求：

1） 原材料方面。例如在鋼筋安裝過程中一定要注重預(yù)應(yīng)力鋼的保護(hù)，必須按照施工設(shè)計(jì)要求和方案施工，并且對預(yù)應(yīng)力鋼質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控，保證鋼質(zhì)量符合規(guī)范要求，進(jìn)而確保高速公路施工順利進(jìn)行。

2） 施工人員的管理。在施工過程中用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)要求施工人員一定要全面保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋，嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)圖紙運(yùn)用預(yù)應(yīng)力筋施工。

3） 振搗操作過程中需要注意的事項(xiàng)。在混凝土澆灌的過程中要正確振搗。過程中注意安全并避免對預(yù)應(yīng)力管道劃傷，一旦出現(xiàn)劃傷會導(dǎo)致管道變形或漏漿的情況，嚴(yán)重還會堵塞預(yù)應(yīng)力管道。所以在這一環(huán)節(jié)過程中施工人員一定要嚴(yán)格按照要求操作，只有按照要求操作才能保證預(yù)應(yīng)力張拉程度，保證公路橋梁的質(zhì)量和安全。預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁允許誤差見表1。

2 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋梁施工中的特點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土預(yù)先對外力產(chǎn)生拉力部分的混凝土施加壓力，造成一種預(yù)先的應(yīng)力狀態(tài)，這樣預(yù)壓應(yīng)力抵消外荷載所引起的拉壓力，在使用結(jié)構(gòu)構(gòu)件的過程中拉壓力相對就很小了，有利于增強(qiáng)構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，構(gòu)件在荷載條件下產(chǎn)生的變形和預(yù)應(yīng)力施加時(shí)構(gòu)件產(chǎn)生的變形，方向相反，施工過程中技術(shù)人員會利用這個(gè)現(xiàn)象，通過預(yù)應(yīng)力施加時(shí)構(gòu)件產(chǎn)生的變形來抵消荷載條件下構(gòu)件產(chǎn)生的變形，進(jìn)一步減少撓度。通過以上分析不難發(fā)現(xiàn)，預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)更加適用于建設(shè)跨度較大的橋梁結(jié)構(gòu)施工，但是該技術(shù)應(yīng)用條件較高，施工難度大，施工單位必須斟酌選擇。

表1 預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁允許誤差

2.1 預(yù)應(yīng)力控制

預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土在應(yīng)用過程中對張拉力的控制是很重要的一步，預(yù)應(yīng)力決定預(yù)應(yīng)鋼筋混凝土構(gòu)件使用效果的好壞[2]。并且預(yù)應(yīng)力決定承載力和決定構(gòu)件內(nèi)部的拉力和擠壓力。一旦預(yù)應(yīng)力控制不恰當(dāng)，就會影響混凝土結(jié)構(gòu)的使用時(shí)間和年限。所以預(yù)應(yīng)力是十分關(guān)鍵的因素，它對鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力技術(shù)的實(shí)施效果和最終質(zhì)量都有一定影響，在施工過程中要嚴(yán)格檢查、測算，必須按照規(guī)定操作，并根據(jù)錨具的特點(diǎn)和孔道灌漿的實(shí)際情況計(jì)算應(yīng)力損失，盡量控制好張拉力，避免意外情況發(fā)生。

2.2 錨具的選擇

施工過程中錨具的選擇是根據(jù)情況而定的，不是盲目選擇使用，錨具大小的選擇會影響到預(yù)應(yīng)力大小測量的準(zhǔn)確度，大小錨具的使用方法也不同。那么如何來選擇錨具呢？首先要根據(jù)摩擦系數(shù)對施工的影響和使用的便捷程度來決定。其次根據(jù)施工中的作業(yè)內(nèi)容選擇，此外也要根據(jù)鋼筋的種類、張拉力等特點(diǎn)、有黏結(jié)力混凝土和無黏結(jié)力混凝土的工藝要求區(qū)別來選擇對應(yīng)的錨具。

2.3 混凝土施工質(zhì)量控制

施工過程中原材料的質(zhì)量把控也至關(guān)重要，其中混凝土質(zhì)量的好與差對預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的使用效果較為關(guān)鍵[3]。首先嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙制作模板，降低尺寸偏差。焊接的過程中必須保證各個(gè)點(diǎn)的連接足夠牢固，完成焊接工作后對焊接的位置進(jìn)行徹底清理，清理的過程中需要注意不能捶打清理以免出現(xiàn)斷裂，要以打磨方式處理。其次是鋼筋的檢查工作，檢查鋼筋各項(xiàng)指標(biāo)，保證各項(xiàng)指標(biāo)符合具體的設(shè)計(jì)要求，提前預(yù)留好孔道，控制誤差不能超過標(biāo)準(zhǔn)范圍。拌置混凝土?xí)r嚴(yán)格控制各個(gè)施工材料的用量和比例，按澆筑流程進(jìn)行澆筑、振搗和養(yǎng)護(hù)，保證混凝土的各項(xiàng)性能符合實(shí)際的施工要求。

3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在高速公路橋梁施工過程中的運(yùn)用

3.1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在混凝土路面的運(yùn)用

混凝土路面施工和其他的施工技術(shù)比較起來是復(fù)雜難度比較大的一項(xiàng)工程。它對技術(shù)方面的要求很高。隨著科技的不斷進(jìn)步，近幾年預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁建設(shè)的過程中被廣泛應(yīng)用，這個(gè)預(yù)應(yīng)力技術(shù)和混凝土在道路施工中的技術(shù)比較相似。都是將預(yù)應(yīng)力鋼筋捆綁在地面上進(jìn)行，同時(shí)要縱向向上對其用力，直到混凝土路面看不到裂縫為止才算達(dá)到施工要求，我國還在進(jìn)一步對預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)，以促進(jìn)公路施工技術(shù)越來越完善。

3.2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁加固中的運(yùn)用

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁加固中的運(yùn)用示意圖見圖1。為了讓公路橋梁建設(shè)工程順利進(jìn)行，一定要對橋梁實(shí)施加固處理。同時(shí)增加橋梁的承受壓力，改變相對薄弱結(jié)構(gòu)組件上的原理，從而延長橋梁的使用年限。在預(yù)應(yīng)力技術(shù)上要保證應(yīng)用過程的科學(xué)合理性，才能降低混凝土的承受能力。

圖1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁加固中的運(yùn)用示意圖

3.3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在蓋梁上的運(yùn)用

橋梁蓋是連接橋板和橋梁柱子之間的承接結(jié)構(gòu)，是影響整個(gè)橋梁施工的關(guān)鍵。所以，在施工的過程中要將蓋梁的預(yù)應(yīng)力作為一種荷載，將預(yù)應(yīng)力的大小和預(yù)應(yīng)力的時(shí)間控制在一定的范圍內(nèi)。橋梁運(yùn)行過程中不僅要承受自身的荷載，還要承受外來車輛的壓力等，所以需要非常好的重力結(jié)構(gòu)來支撐并且讓橋板承受的荷載能力都集中到橋梁主體承重柱上。

3.4 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在混凝土連續(xù)梁中的運(yùn)用

按照主筋的配置來劃分混凝土，具體為預(yù)應(yīng)混凝土和鋼筋混凝土。預(yù)應(yīng)力混凝土是指大中等連續(xù)梁中的長度要＞中等連續(xù)梁中的長度25mm，并且混凝土橋梁還分為兩種形式，一種是正彎曲，另一種是負(fù)彎曲，正彎曲一般在支架的位置，而負(fù)彎曲一般在跨中的位置，如若橋梁的抗彎能力和抗壓能力沒有達(dá)到規(guī)定的要求就必須加固。為了加固需要用粘貼纖維材料將抗彎承受力位置低的正彎曲進(jìn)行加固。針對連續(xù)橋梁采取的加固方法是分解懸臂法。另外一種針對懸臂施工進(jìn)行延伸的方法是用變換結(jié)構(gòu)體和對稱式施工方式進(jìn)行進(jìn)一步延伸，針對支架的水平預(yù)偏量進(jìn)行優(yōu)化配置。

4 結(jié)語

總而言之，在我國高速公路橋梁施工建設(shè)中，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用較為廣泛。應(yīng)用該技術(shù)施工時(shí)必須嚴(yán)格控制施工材料，重視細(xì)節(jié)管理，以減少施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問題，保證工程的整體質(zhì)量。