路橋施工中預應力技術的應用分析

方晨寧

(中國水利水電第十六局工程有限公司，福建福州350000)

0 引言

現階段，人們對交通的運行安全提出了更高的要求，因此相關部門應當重視對于路橋施工質量的控制，確保路橋施工質量與安全性，以下圍繞著預應力技術的應用展開分析。

1 工程概況

哈薩克斯坦庫爾特- 布雷爾拜塔標段項目（KM2214-2295）（簡稱本合同項目）總長81km，起點距江布爾州與阿拉木圖州交界處1km，終點處距阿拉木圖市大約190km。該合同項目基本是在原有道路基礎上進行拓寬，少量進行改線。新建道路為雙向四車道瀝青混凝土一級道路，基本寬度為25.5m。項目資金來源為歐行融資，業主為哈薩克斯坦投資發展部公路總局。該項目合同總金額為0.75 億美金，合同工期為33 個月（990 天），質保期730 天，計劃開工時間為2017年10月1日（具體以工程師下達開工時間為準），開工后18 個月內完成路面施工81km 單幅（投標時業主要求的施工節點）,竣工時間為2020年6月26日。

根據擬定的施工進度，各年度各主要分項的施工工程量如表1所示。

表1 施工進度表

哈薩克斯坦庫爾特-布雷爾拜塔81km 項目橋梁特征與主要工程量如表2所示。

表2 哈薩克斯坦庫爾特-布雷爾拜塔81km 項目橋梁特征與主要工程量表

2 預應力施工技術

預應力施工技術最早出現于20世紀50年代，但是最早只是在建筑工程中應用，在路橋工程中得以應用是20世紀80年代，隨后得到了廣泛的應用。預應力施工技術在路橋工程中主要應用于混凝土工程。通過該技術促使混凝土構造中產生預應力，從而使其外荷載所造成的拉應力得到有效降低或消除。

預應力施工技術有著十分鮮明的特點，其具備較強的使用功能、良好的受力能力以及優秀的耐久性[1]。

其一，在實際施工過程中，混凝土以及鋼材是主要的建筑材料。由于這些材料具有良好的強度，使用較少的使用量就能夠得到不錯的強度效果，還能夠獨對結構截面適當縮減。面對當前我國異常緊張的土地資源，預應力施工技術的應用能夠降低立交橋的高度，縮短引道長度，有效節約土地資源，提升路橋工程的社會效益和經濟效益。同時，預應力施工技術的應用能夠縮減工程自身重量，有效避免混凝土裂縫，建筑結構也得以縮減，提升了橋梁的質量與美觀。

其二，一般情況下，在設計過程中不但要考量工程自身的功能，同時還應對城市規劃以及各種管道等情況進行綜合考量。因此，考量與分析橋梁結構應從多個方面入手，尤其是工程難度提升、要求提高的現狀，對保障工程的受力能力有著十分重要的作用與意義。預應力施工技術的應用能夠給路橋工程創造更加復雜的受力體系，賦予工程更好的受力能力。

其三，耐久性指工程的使用壽命。在應用預應力施工技術的過程中通常會采用高質量的建筑材料，因此能充分提升工程的抗滲性及抗裂性，減小裂縫的出現概率，避免環境中的堿、水、鹽等因素對于路橋工程的侵蝕，工程的使用壽命得以延長。

3 預應力施工技術在路橋工程中的應用

3.1 監控技術的實施

3.1.1 仿真計算的方式

關于大跨度預應力的計算方式多種多樣，其中以仿真計算最為常見也最為簡便。對橋梁的設計運用分段計算懸臂施工系數就是仿真計算，進而對結構形變力以及壓應力進行準確計算。在應用仿真計算的過程中，相關工作人員應當對橋梁的各個受力點進行計算模擬，為橋梁工程的施工打下良好的基礎。

在此過程中，施工單位應當按照工程工序圖、建筑施工圖紙以及說明來確定施工流程。要根據施工圖的設計選取掛籃以及支架的重量，再結合設備實際重量合理調整重壓，此過程和混凝土的澆筑同時開展，準確地進行工程監控，為橋梁工程質量提供保障。

3.1.2 應力監控的方式

設備的性能精確程度以及使用期限的長短是建筑師進行應力監控時的重要考量因素。大多數情況下都會采用鋼弦式應力測量計結合頻率接收機作為應力監控儀器，對應力進行監控。這些實際測量出來的應變力數值也是建筑師進行混凝土應力設定的依據。

在應用鋼弦式應力測量計的過程中，當出現測量長度高于兩端固定的鋼弦直徑時，對鋼弦施加震動力，在承受壓力之后鋼弦會出現形變。隨后根據推算公式來計算出鋼弦形變與混凝土形變之間的聯系，進而計算出混凝土形變的應力值。

3.2 收縮裂縫以及凍脹裂縫

在施工過程中要充分避免收縮裂縫出現，應當盡量選擇帶熱化的水泥材料，最大程度地減少水泥的使用量，科學合理地進行混凝土材料的配比，嚴格控制混凝土質量。各項施工和處理應當以相關的施工標準為依據，及時進行混凝土養護工作。而在冬季進行施工的過程中，施工部門應當對混凝土材料采取適當的保溫措施。由于冬季整體氣溫較低，嚴重影響混凝土材料的溫度，因此應當及時做好預防工作，避免在后期施工過程中出現混凝土結構受凍的情況。最后，要保證混凝土結構的密實性，盡量降低混凝土構件之間空隙，保障混凝土在溫度較低的情況下仍然不會出現較為嚴重的膨脹，導致混凝土結構應力降低。在路橋施工中混凝土工程是相對較難的。首先，需要有完備的應急預案。基本應急預案包括泵送設備、攪拌設備、運輸設備、供電設備等，以此保證混凝土施工連續進行。其次，混凝土的振搗技術要求。振動棒需要以垂直的狀態進行工作，插入與拔出時的速度不同，前者需要快速進行，后者則需要緩慢進行，相應的振搗時間設定需要根據混凝土具體狀況而確定[2]。

3.3 空心板梁鋼絞線施工中的預應力

空心板梁鋼絞線施工是路橋施工過程中的重要部分。在預應力鋼絞線張拉過程中，應嚴格控制鋼絞線的伸長值與張拉力。在控制伸長值時，實際長度與理論長度之間的誤差不得超過6%，而張拉力大小需要借助壓力表獲取，并根據伸長值做核對和校驗。開始張拉之前，先將千斤頂頂內空氣排空。張拉時，為防止壓力表指針沖撞零點限位柱，應緩慢調整油泵壓力；如果同時張拉多根鋼絞線，為保證其伸長量一致，兩個千斤頂需要保持同步，固定橫梁始終平行于活動橫梁，完成千斤頂的一次張拉。進行鋼絞線張拉操作時，應根據對稱位置進行，為防止臺座承受過大壓力，靠近其截面重心位置的鋼絞線需優先張拉，然后再張拉其他鋼絞線。

4 結語

強化預應力施工是路橋施工過程中施工單位應當高度重視的內容之一，更是施工單位的必然選擇。為了充分保障預應力施工技術的應用水平提升，施工單位應當充分掌握其在應用過程中的各個環節，并對以往應用過程中出現的問題采取針對性措施，充分發揮預應力施工技術的作用，提升路橋施工質量。