市政橋梁工程中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用

高 宇 扈軒誠

（西安市政設(shè)計(jì)研究院有限公司， 陜西 西安 710000）

0 引言

隨著國家發(fā)展建設(shè)速度增快，對于橋梁的建設(shè)也有了較高的需求。橋梁這樣的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目，在保障國家經(jīng)濟(jì)全方位提升，以及保障經(jīng)濟(jì)活動的安全都有著重要的意義[1]。當(dāng)下橋梁工程的基本建設(shè)要求是需要有較強(qiáng)的承載力，減少因?yàn)轭l繁進(jìn)行的道路運(yùn)輸活動而造成的橋梁安全事故。在此背景下，企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)對于橋梁施工中各種技術(shù)的研究穩(wěn)步推進(jìn)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中也得到了越來越多的運(yùn)用。此類工程技術(shù)可以提高橋梁的強(qiáng)度，并且節(jié)約施工材料的使用，在穩(wěn)步提升橋梁品質(zhì)的同時(shí)也減少了相應(yīng)的施工成本。因此，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁施工中運(yùn)用越來越廣泛。

1 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)闡述

1.1 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的概念闡述

預(yù)應(yīng)力泛指在橋梁施工之前提前對橋梁結(jié)構(gòu)施加壓力，使橋梁在還未完工之前能夠?qū)崿F(xiàn)對相應(yīng)部位的載荷、增加其抗壓能力、增強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性檢測，觀測橋梁整體強(qiáng)度是否達(dá)到使用要求，做好橋梁施工后的標(biāo)準(zhǔn)荷載分析。為了提高混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及彌補(bǔ)相應(yīng)的抗壓能力，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在相應(yīng)的使用中有很大的意義[2]。

同時(shí)預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以提高橋梁各部位的適應(yīng)力，保證其各部位有足夠的剛性以及抗拉裂性，減少相應(yīng)部位的彈性形變以及裂縫出現(xiàn)時(shí)間的延遲。使得混凝土能夠充分發(fā)揮其是性能，進(jìn)而減少相應(yīng)的鋼材使用，提高橋梁的使用周期，達(dá)到橋梁施工成本節(jié)約的目的。

1.2 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)發(fā)展意義闡述

預(yù)應(yīng)力在橋梁施工中有良好的實(shí)用性，隨著當(dāng)下城市化快速發(fā)展以及資源建筑材料越來越貴。預(yù)應(yīng)力技術(shù)運(yùn)用在節(jié)約材料降低成本方面有顯著的功效，采用高質(zhì)量的鋼材以及混凝土可以解決橋梁高度過高的問題，同時(shí)縮短引導(dǎo)的長度，這對于節(jié)約土地資源有很大的意義，具有極大的社會經(jīng)濟(jì)效益。此外，現(xiàn)代的橋梁有輕便、硬朗、外觀優(yōu)美等特點(diǎn)，符合當(dāng)下經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)均可以滿足此要求。

同時(shí)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)使橋梁具有耐久性，對其耐久性影響的方面較多，例如使用材料的質(zhì)量的好壞、裂縫的數(shù)量等。而對預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用需采用高質(zhì)量的材料，可以減少裂縫發(fā)生的狀況，并且可以有效地推遲其出現(xiàn)的時(shí)間。此外，相應(yīng)高質(zhì)量的材料還可以減少水以及其他鹽分雜質(zhì)對于橋梁軀體的腐蝕，以此來達(dá)到延長橋梁使用的周期，提高橋梁的使用壽命。

1.3 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的優(yōu)勢分析

在市政橋梁工程建設(shè)的過程中，難免會產(chǎn)生應(yīng)力，因此就需要對于應(yīng)力控制防范，減少應(yīng)力帶來的結(jié)構(gòu)影響，保證橋梁的結(jié)構(gòu)完整性。在使用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)上也能夠體現(xiàn)出橋梁施工中的諸多應(yīng)用優(yōu)勢。因此，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在橋梁施工中的優(yōu)勢包括了應(yīng)力技術(shù)，能有效增強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)的顆粒額度。橋梁結(jié)構(gòu)在施工建設(shè)中，對于結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)完整性要求較高，需要有較強(qiáng)的整體受力性能，應(yīng)力技術(shù)就能夠達(dá)到這樣的效果。除此之外，預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工在橋梁建設(shè)中能有效提高橋梁結(jié)構(gòu)的抗震能力，特別是最近這幾年，我們國家很多地區(qū)受到地震的危害，提升橋梁結(jié)構(gòu)抗震能力是非常有必要，促使結(jié)構(gòu)具有良好的耐久性和抗疲勞性[3]。

預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在橋梁施工中有效幫助橋梁工程節(jié)約成本，可以在保障工程質(zhì)量的前提之下，減輕結(jié)構(gòu)自身的重量。特別是一些跨度較大的橋梁結(jié)構(gòu)，在混凝土建設(shè)的時(shí)候，可以有效的節(jié)約成本，也能夠強(qiáng)化橋梁的整體結(jié)構(gòu)剛度。避免橋梁在后期使用過程中出現(xiàn)大幅度變形這樣的問題。其實(shí)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)作為一種現(xiàn)代化的施工技術(shù)，在整個(gè)橋梁施工行業(yè)中都有著重要意義，也有諸多的優(yōu)勢，是值得建筑企業(yè)認(rèn)真分析與發(fā)展的方向。

2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁工程施工的應(yīng)用分析

2.1 預(yù)應(yīng)力鋼絞線材料選擇

鋼絞線以及錨具質(zhì)量的好壞直接影響到預(yù)應(yīng)力技術(shù)實(shí)際的應(yīng)用水平的高低。因?yàn)殇摻g線和錨具是作為預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工的主要原材料。在對相應(yīng)鋼材的選用時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合鋼材的尺寸型號，了解其物理特性如延展性、松弛程度的多方面因素。而其中的鋼材主要是包括預(yù)應(yīng)力鋼筋、低松弛型鋼絞線等。綜合來看，低松弛性鋼絞線由于其價(jià)格較低且重量較輕有便于施工的進(jìn)行，在當(dāng)今橋梁施工中也受到廣泛使用。

對于這種材料的使用，由于其相應(yīng)的使用性較強(qiáng)，可以在不影響工程質(zhì)量的前提下做好相關(guān)材料節(jié)約工作。錨具是預(yù)應(yīng)力施工中重要的材料，預(yù)應(yīng)力分為先張法和后張法兩種，其對應(yīng)的錨距存在差別。主要是有機(jī)械錨具以及摩阻錨具，而機(jī)械錨具以應(yīng)力損失小為主要特征，并且方便連接。而摩阻錨具由于其種類多且操作方便，在實(shí)際的工程使用中較為廣泛，可以與鍥型錨具進(jìn)行相互配合作業(yè)，然而其不足之處在于相應(yīng)的應(yīng)力損失較大。

2.2 橋梁加固方面的應(yīng)用

由于當(dāng)前交通運(yùn)輸其運(yùn)載量較大，而通常的加固可以對橋梁的承載力以及強(qiáng)度進(jìn)行有效的增加，同時(shí)延長橋梁的使用周期。此外，最關(guān)鍵的技術(shù)是改善橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特性，而常見的橋梁加固手法主要是以加固橋梁的外預(yù)應(yīng)力以及橋面的補(bǔ)強(qiáng)層。在通常的施工中對預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行使用的時(shí)候，會對相應(yīng)的結(jié)構(gòu)部件施加一定的壓力，提高相應(yīng)結(jié)構(gòu)件的承載上限，充分發(fā)揮其性能[4]。

2.3 橋梁受彎結(jié)構(gòu)應(yīng)用

由于橋梁需要承載較大的負(fù)荷，加固材料的選取必須具有極高強(qiáng)度的材料，碳纖維其強(qiáng)度較高并且施工便捷，因此在橋梁的施工中使用較為廣泛。混凝土相關(guān)應(yīng)變增量與碳纖維的應(yīng)力相關(guān)，在最初的時(shí)候相對應(yīng)變不能過大，否則會對碳纖維的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行破壞。在實(shí)際的操作環(huán)節(jié)中，可以向碳纖維材料加以適當(dāng)?shù)膽?yīng)力，為其具備一定的拉應(yīng)力，以此提高碳纖維材料的應(yīng)力水平。

2.4 橋梁箱梁鋼絞線施工

在橋梁施工工程中涉及的方面較多，必須要確保相應(yīng)的施工環(huán)節(jié)滿足質(zhì)量要求。同時(shí)增加對橋梁鋼絞線施工的重視程度，其張拉順序方面由下而上進(jìn)行，橫向鋼絞線則是自上而下，相應(yīng)的拉長順序需要按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行拉張。同時(shí)對于施工天氣有嚴(yán)格的把控，在雨天進(jìn)行相關(guān)施工作業(yè)會對鋼絞線產(chǎn)生腐蝕，最終影響工程的整體質(zhì)量。

2.5 橋梁混凝土施工應(yīng)用

混凝土是橋梁施工中使用最多的材料，混凝土的原材料質(zhì)量要滿足相應(yīng)的要求，尤其是在對混凝土制作攪拌環(huán)節(jié)中要控制好相應(yīng)的比例，做好整套混凝土供應(yīng)鏈的完善，正確選擇澆筑工序。同時(shí)給相應(yīng)工程增派經(jīng)驗(yàn)豐富的員工進(jìn)行澆筑作業(yè)，減少失誤情況的出現(xiàn)，在完成相關(guān)澆筑作業(yè)以后，還需要對混凝土進(jìn)行后期的維護(hù)與保養(yǎng)，可在混疑土表層灑水或者覆蓋保護(hù)膜，保持七天以上，減少混凝土水分蒸發(fā)過多的問題。

2.6 多跨度橋梁建設(shè)應(yīng)用

隨著現(xiàn)代的橋梁建設(shè)越來越復(fù)雜，橋梁建設(shè)難度也越來越高，很多橋梁建設(shè)工程都會設(shè)計(jì)多跨橋梁結(jié)構(gòu)。在這樣的橋梁建設(shè)過程中，就需要采用預(yù)應(yīng)力這樣的施工技術(shù)，滿足市政橋梁建設(shè)的基本質(zhì)量要求。因?yàn)闀嬖谡⒇?fù)彎矩區(qū)這樣的問題，針對這一建設(shè)情況，需要采用人工的方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固處理，其中采用碳纖維片作為基本的加固材料，應(yīng)用的效果比較不錯(cuò)，因?yàn)樘祭w維片具有初始拉應(yīng)力，能避免混凝土在變形的過程中對于碳釬維件產(chǎn)生破壞這樣的問題，充分發(fā)揮了碳纖維強(qiáng)度的優(yōu)勢，這其實(shí)就是預(yù)應(yīng)力施工在橋梁施工中的一大顯著運(yùn)用。整體具備了良好的建設(shè)效果，符合基本的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

3 市政橋梁采用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的注意點(diǎn)

3.1 橋梁施工常見的問題和解決措施

在路橋施工環(huán)節(jié)中，堵塞是比較常見的問題之一，常見的堵塞有鋼筋孔道堵塞以及波紋管堵塞，其影響鋼絞線正常穿過相應(yīng)的部位，不利于工程的順利開展，且對工期延誤影響比較大，無論是時(shí)間的損失還是材料成本損失都是較大。抽芯時(shí)間沒控制好是鋼筋孔堵塞的原因所在，而相應(yīng)的材料選取不符合要求，是波紋管堵塞的原因所在。

出現(xiàn)堵塞這種情況也有可能是因?yàn)閱T工在操作的時(shí)候，操作不當(dāng)而造成的堵塞問題。堵塞問題會影響預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉情況，也加大了對混凝土相關(guān)灌注作業(yè)工序的難度，影響橋梁整體的強(qiáng)度。因此，在施工環(huán)節(jié)中，如果出現(xiàn)孔道被堵塞的問題，可根據(jù)相應(yīng)預(yù)應(yīng)力曲線的坐標(biāo)來確定相關(guān)堵塞的位置并進(jìn)行標(biāo)注，其次再進(jìn)行對應(yīng)位置打孔作業(yè)同時(shí)要繞開主鋼筋。在完成張拉作業(yè)以后，需要對相應(yīng)的孔洞進(jìn)行封堵。其次，在對混凝土進(jìn)行澆筑的時(shí)候，需要及時(shí)檢查確保波紋管的完整。

3.2 合理分析結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力

采用預(yù)應(yīng)力這樣的施工技術(shù)應(yīng)用于橋梁施工工程中，一般情況來說，在正式施工之前，都需要結(jié)合項(xiàng)目的具體情況，合理選擇使用的材料。在選擇材料的同時(shí)，也需要注重能夠?qū)蛄涸O(shè)計(jì)的整個(gè)特點(diǎn)凸顯出來，減少造價(jià)成本，控制質(zhì)量。合理分析預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，這是非常重要的一點(diǎn)，需要在施工項(xiàng)目中進(jìn)行整體效果提升分析，為了確保基礎(chǔ)建設(shè)的作用能夠充分發(fā)揮出來。

施工技術(shù)人員要積極和設(shè)計(jì)人員進(jìn)行溝通，從而將施工預(yù)應(yīng)力技術(shù)充分運(yùn)用于整個(gè)工程中。特別是針對部分施工問題有突發(fā)性的特點(diǎn)，為了減少風(fēng)險(xiǎn)情況，就需要預(yù)估風(fēng)險(xiǎn)，施工的整體效果。如果不能達(dá)到預(yù)期，就容易給企業(yè)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，做好預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)分析是采用這項(xiàng)技術(shù)的核心點(diǎn)。建筑企業(yè)需要培養(yǎng)專業(yè)化的人才，做好人才儲備工作，針對現(xiàn)代化的施工技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)培養(yǎng)，做好定期的審核評估工作，開展技術(shù)交流培訓(xùn)工作，進(jìn)一步推動企業(yè)朝著現(xiàn)代化的建設(shè)方向去發(fā)展與壯大。

3.3 根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)合理選擇施工工藝

橋梁的預(yù)應(yīng)力施工工藝技術(shù)主要分為兩大部分，第一個(gè)是先張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)，第二個(gè)是后張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)。在橋梁工程施工中，施工的技術(shù)人員需要注意一點(diǎn)，內(nèi)容是根據(jù)現(xiàn)場的施工情況，結(jié)合項(xiàng)目的施工要求，合理選擇施工工藝，選擇最適合項(xiàng)目的技術(shù)方式，確保橋梁施工整體項(xiàng)目的質(zhì)量，如果是在建設(shè)項(xiàng)目施工中，施工場地受到明顯影響，地基部分的承載力水平?jīng)]有辦法達(dá)到預(yù)期的效果，就需要在選擇施工技術(shù)、施工工藝的時(shí)候，重點(diǎn)考慮周圍的地理環(huán)境，考慮這些客觀因素的影響[5]。

特別是在施工過程中，工作人員采取鉆孔灌注的施工方式，針對橋梁部分進(jìn)行澆筑，在按照規(guī)定和要求進(jìn)行支架搭設(shè)，確保施工質(zhì)量不受到影響。這些都是合理的施工工藝流程，在進(jìn)行橋梁模板安裝的時(shí)候，確保安裝的操作順序合理，符合國家的建設(shè)要求與標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而提高整個(gè)橋梁工程的建筑質(zhì)量。

4 結(jié)束語

總的來說，在目前市政橋梁工程建設(shè)數(shù)量越來越多，建設(shè)規(guī)模越來越大的時(shí)代背景之下，通過預(yù)應(yīng)力有這樣的施工技術(shù)，能夠使得橋梁工程結(jié)構(gòu)變得更堅(jiān)固，提高橋梁建設(shè)發(fā)展整體的質(zhì)量水平。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)也不斷完善，在工程項(xiàng)目中都有非常不錯(cuò)的表現(xiàn)，為了使得這項(xiàng)技術(shù)能夠得到到充分發(fā)揮，相關(guān)的技術(shù)人員一定要進(jìn)行技術(shù)的深入研究，提高工程管理的整體水平，從而推動高質(zhì)量的橋梁行業(yè)建設(shè)與發(fā)展。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在加固橋梁方面有諸多的優(yōu)勢，然而當(dāng)下預(yù)應(yīng)力技術(shù)還需要進(jìn)一步完善，解決現(xiàn)有橋梁施工中諸多的難點(diǎn)，這值得相關(guān)人員重點(diǎn)思考。