喻偉明
(平江縣公路建設和養護中心,湖南 岳陽 414500)
預應力技術在路橋工程應用時需要與實際情況相結合,通過對構件的科學計算,做好材料的對比與選擇,加大對預應力施加與錨固兩方面的關注,防止橋梁結構出現破壞的問題。加強對預應力技術的施工質量管理,有利于提高橋梁施工水平,盡可能的延長橋梁使用壽命。
項目名稱為鐘洞橋道路橋梁施工,此次改造的工程位于岳陽市平江縣童市鎮,中心樁號K0+100,橋梁全長125.12m,擬建的鐘洞橋上部結構采用6×20m 預應力混凝土簡支空心板,下部結構采用樁基礎,橋面寬為12m,橋面鋪裝采用C50 混凝土。圖1 為工程施工平面布置圖,需要注意的是項目經理部、橋梁施工隊設在S316K8+150 左側;本項目采用商品混凝土,未設置料場和拌和場。

圖1 鐘洞橋施工平面布置
橋梁設計荷載等級采用公路-Ⅰ級,不通航,地震烈度為Ⅵ度。橋面寬度為12m=8.5m(行車道)+1.75m×2(防撞欄桿)。施工前調查當地氣溫條件與氣候情況,當地最高氣溫38℃,年平均氣溫為17.5℃,最低氣溫-8.8℃,年平均降水量1460.9mm,降水主要集中在4—7月,區內雨量充沛,植被良好,水系發達,干流水由東向西橫貫區內。預應力施工環節需按照相應流程展開施工,如圖2 所示,在澆注板體混凝土前,在板內按設計要求預留預應力束(筋)孔道,待板體混凝土達到規定強度90%時,再進行張拉,錨固,最后在管道內進行壓漿。

圖2 預應力空心板施工工藝
對于路橋工程中的預應力技術來說,該項技術主要可以劃分為兩種情況,一種是先張預應力技術,另一種是后張預應力技術。對預應力混凝土與普通混凝土做出對比,從中發現預應力混凝土的優勢尤為顯著,在降低材料使用量的同時保障結構穩固性,且預應力技術下的混凝土結構是大型構件拼裝施工的保障。預應力技術的施工優勢一般體現為以下兩個方面:①不管是橋梁部件,或者是橋梁整體,應用預應力技術后橋梁的抗疲勞與抗震性能都顯著提升,且橋梁的使用壽命有所延長。②預應力技術的應用提高了混凝土內力與橋梁剛度,幫助路橋工程預防了形變問題的產生,也有效緩解了一部分承載壓力[1]。
3.1.1 注意鋼材的選擇
路橋工程施工中采用預應力施工技術,其鋼材選擇的合理性,以及能否有效應用鋼結構材料,這將對預應力施工全過程產生重要影響。現階段預應力施工一般會選擇使用低張弛鋼絞線材料,這種材料具有便攜性與美觀性的特點,在工程中的材料用量僅僅是普通鋼材料的大約60%。選擇低張弛鋼絞線的時候,也能夠充分圍繞材料的具體使用場景來決定,確保材料和其使用范圍達到一致。預應力混凝土結構施工應用的鋼絲與鋼絞線材料,以及經過熱處理之后的鋼筋等,施工前應加強對這部分材料的質量管理,嚴格按照國家標準做好材料質量的檢驗工作[2]。
3.1.2 注意錨具的選擇
做好預應力筋錨具與夾具的檢驗,依據《預應力筋錨具、夾具和連接器》(GB/T 14370)的檢驗要求,進一步發揮材料的使用強度,高水平、高質量的完成預應力張拉施工作業。所有用來施加預應力的機具和儀表設備都要安排專業人員負責管理,同時經過相應主觀部門的授權后完成材料檢驗工作。
實際上,錨具就是在張拉錨固時用到的工具,同時也是預應力施工環節必不可少的工具。使用錨具能夠將預應力筋和混凝土結構內容高效連接,對于錨固板的應用,一般來說角度是固定的,打磨錨固板各部位的同時也要提高曲率準確性,突出錨固板的光滑和移動的特點。預應力技術施工中,錨具是支撐橋梁的受力結構,使用時應注意對錨具的合理選擇和對錨固位置的科學安排,謹防后續施工遇到鋼絞線被壓的問題。
3.2.1 初始階段質量控制
在路橋工程的初始階段,鋼筋預埋是預應力施工的重要環節,橋梁上各個控制點的高程定位必須以預埋工程為前提,科學把握鋼筋預埋曲線,在完成精準定位的同時,也要提高定位點的穩固性。此外,還應對預應力鋼筋波紋管套加以保護。材料預選之后需開展預應力孔道施工,在施工質量管理環節需要使用波紋管展開施工,發揮波紋管的抗壓能力,確保預應力孔道的安全性,謹防后續遇到孔道開裂的情況。施工時要求在波紋管外壁位置設置高度為5mm 的環形肋,旨在提升波紋管承載能力,避免結構變形,全方位保障孔道施工質量。安裝波紋管時應加強對材料安裝質量的控制與管理,要求所有波紋管必須經過檢測后才能使用,為了防止管道在安裝之后遇到松動的問題,應加強對管道和支架焊接工作的質量管理[3]。
3.2.2 張拉與灌漿階段質量控制
對于預應力施工環節的張拉與灌漿階段,此時應對鋼筋的張拉能力加以控制,保障鋼筋材料的規格達到使用標準。為保證孔內漿液飽和度,需做好灌漿用量的有效控制,在完成灌漿操作后進行試驗與檢查工作。張拉施工質量管理部分,為最大程度上保障張拉效果,有必要加強對張拉時間與張拉次數的控制,可選擇電子系統下的張拉方式,憑借電子裝置進行千斤頂與張緊油泵的自動化控制,依靠測力傳感器反饋的信息做出張拉力的調節,從而確保張拉質量符合工程施工質量要求。在張拉到某一程度時,需要及時檢查鋼絞線的使用情況,關注錨固的同時觀察20min,全方位保證鋼絞線使用的穩定性,為后續封錨施工質量奠定基礎[4]。
3.2.3 謹防孔道堵塞,保護預應力鋼筋
路橋工程施工期間,有必要做好孔道與連接位置的封堵處理,避免有任何異物進入孔道,給孔道造成堵塞問題。不管是預應力鋼筋安裝,還是鋪土鋼筋焊接,都應全方位保護預應力鋼筋結構,避免其受到損壞,如果施工期間出現了孔道變形與堵塞的問題,應及時解決問題,防止鋼筋受力因此被削弱。封錨施工環節加強質量管理,有必要在張拉施工結束后的24h 進行封錨處理,同時統計相關技術資料,最大程度上保證預應力張拉施工效果。與此同時,加強對鋼絞線長度的控制,如果鋼絞線過長,需要使用切削裝置做好鋼絞線的切削處理,此外還應做好錨具與錨孔的及時清理。
3.2.4 加強對用水量的控制
預應力施工中,用水量是施工質量管理的一項重要考慮因素,為盡可能的保證施工質量,有必要掌握材料配比的同時投放用水。當混凝土材料的流動性較低的時候,不適宜采用直接加水的方式。應用攪拌機設備時,保持設備清潔至關重要,為保證施工質量,有必要觀察設備內是否有材料殘渣存在,通過及時清理來加強施工質量管理。
3.2.5 加強對施工工序的控制
橋梁工程預應力施工環節,施工工序控制至關重要,這將直接決定著工程預期目標能否實現。要求施工單位依據圖紙標明的工序展開施工,在完成各項施工工序后做好質量檢測工作,以此作為下一道工序施工的前提。比如在大跨度預應力橋梁中,鋼筋骨架應力施工比較復雜,如果無法按照圖紙來施工,橋梁的安全性也將無法保障。
3.2.6 加強對預應力筋束拉斷的控制
施工期間會伴隨水泥與油污黏在筋束上的現象,導致預應力鋼筋束發生腐蝕問題,此時鋼筋強度受到影響,預應力作用難以發揮。對此,有必要加強對預應力施工質量的控制,加強對預應力筋束的保護,施工之后及時清理黏連在筋束上的水泥與油污,謹防遇到斷絲的問題。此外,還應做好筋束防銹處理,盡可能的延緩材料的氧化速度。
對路橋施工與管理人員展開專業教育培訓,加強對其理論知識教育和施工技術培訓,確保預應力技術可以準確被用于工程施工中。結合工程實際情況,制定人員管理辦法,落實人員崗位職責,明確相應工作內容,合理規劃施工進度,制定預應力施工質量管理措施,發揮獎勵激勵措施的作用,實施績效工作,盡可能的提高人員工作積極性。做好監督之間工作,安排監理人員隊伍,負責對預應力施工的各環節加以質量把關,施工前查看設計圖紙,檢查材料與設備質量,規范施工程序,做好各環節的質量檢查,以便及時發現并解決問題。
以“靠科技興司,當公路尖兵,使顧客滿意,鑄精品工程”為本工程質量管理方針,明確相應質量管理目標,要求工程的一次校驗合格率必須達到100%,同時優質工程率也要達到90%,爭取將工程建設為交通部部頒標準優良工程。確立工程質量保證組織結構,以項目經理部為基礎確立質量管理小組,由項目經理負責擔任組長,工程總工程師負責擔任副組長,質檢工程師為項目質量管理小組成員。項目經理部門應在工程部設置安全質量監察室,根據工程質量管理需求配置專職監察人員。優化工程質量體系運轉流程,旨在加強對施工過程與原材料質量的檢查,確立操作人員自檢與班組互檢制度,實施分項分部檢驗,將定期檢驗與隨機抽查相結合,不斷完善工程內部檢查制度[5]。
結合項目施工的技術特點,安排具有豐富施工經驗和較強組織管理能力的技術人員,建立技術管理人員隊伍,完善工程技術管理體系,要求所有施工和管理人員必須嚴格按照項目施工工序展開施工質量控制,完善相應管理制度,大致內容如下:①施工組織管理制度,開展預應力施工之前,要求項目經理帶頭編制可行性較高的施工組織設計與項目質量保證措施,合理制定質量計劃,要求所有人員必須按照技術文件執行各項工作。②預應力技術圖紙復核制度。做好圖紙的認真復核,完成現場核實,在確認無誤后簽署復核意見。③技術交底制度,正式開展預應力施工之前,應做好技術交底工作,將各單位分部、分項工程的施工內容、操作要點、技術標準提前交底。④測量復核制度,要求所有測量工作的計算必須安排兩名工作人員,一人負責計算,一人負責復核,測量后形成的技術交底文件,要求復核無誤后才可以發放。⑤試驗檢驗制度,做好該項工作的規范計量,組建試驗室與質檢部,嚴格按照檢驗程序做好質量檢測與試驗工作。
總而言之,現階段預應力技術在路橋工程施工中已經得到了廣泛的應用,對于提高橋梁建設質量有著重要意義。根據本項目實際情況做好準備工作,加強材料與設備的質量管理,完善質量管理制度,提高人員責任意識與工作積極性,完成技術交底與質量檢查工作,發揮預應力施工技術優勢。