胡洲

（南充市城市建設(shè)投資有限公司四川南充637000）

基于市政橋梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的分析

胡洲

（南充市城市建設(shè)投資有限公司四川南充637000）

雖然市政橋梁預(yù)應(yīng)力技術(shù)無法與其他基礎(chǔ)施工技術(shù)一樣在橋梁施工中運用了較長的時間，但其對橋梁施工卻有著不可或缺的重要影響。本文從市政橋梁預(yù)應(yīng)力施工范圍及優(yōu)缺點入手，重點對市政橋梁預(yù)應(yīng)力施工過程中存在的問題入手，并有針對性的提出了一系列改善措施，以供同行參考。

市政；橋梁；預(yù)應(yīng)力

1　引言

現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力技術(shù)已經(jīng)在公路、鐵路和房屋建筑工程中得以廣泛應(yīng)用，特別是大型和特大型基礎(chǔ)市政工程的建設(shè)過程中。盡管目前的預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)相對成熟，但是預(yù)應(yīng)力施工仍然是工程項目施工的重點控制內(nèi)容，在施工過程中還會出現(xiàn)很多問題，特別是在大跨度橋梁施工中，預(yù)應(yīng)力壓降和張拉無疑是橋梁工程質(zhì)量控制的關(guān)鍵，預(yù)應(yīng)力施加的效果如何對橋梁的結(jié)構(gòu)安全和使用壽命有著直接的影響。

2　市政橋梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用范圍及優(yōu)缺點

2.1市政橋梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用范圍

（1）在易彎曲構(gòu)件中的應(yīng)用。該項應(yīng)用技術(shù)主要是通過對施工碳纖維片材進行粘貼，從而加大鋼筋混凝土硬度的一種特殊的加固方式。當(dāng)原始的加固結(jié)構(gòu)存在一定的內(nèi)力時，增加初始應(yīng)變會致使構(gòu)件碳纖維的變化范圍縮小，從而在一定程度上限制了建材的高強度性能。而在粘貼碳纖維片材時，加上預(yù)應(yīng)力技術(shù)，就會使其具有一定程度的初始拉應(yīng)力，從而大大提高碳纖維片材的應(yīng)力，在一定程度上激發(fā)了建材的高強度性能。

（2）在混凝土箱梁中的應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)可依據(jù)相關(guān)比例的混凝土配比進行設(shè)計，大大提高原本的混凝土承載力，從而確?；炷撂幱诟邚姸刃阅軤顟B(tài)，使得混凝土的力學(xué)指標(biāo)保持在一定的狀態(tài)。在具體施工過程中，施工管理人員需要嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計圖紙對鋼筋的焊接、下料等工藝要求進行規(guī)范操作。

（3）在混凝土空心板中的應(yīng)用。當(dāng)市政橋梁工程的跨度直徑處于16～25m的范圍時，就可以運用預(yù)應(yīng)力混凝土空心板做建材。在這個范圍內(nèi)，這種建材的承載力就會隨著范圍的增加而增大。當(dāng)橋梁跨度直徑到達30～35m時，鋼性硬度就會隨著跨度的增長而減小，因此在具體運用時，座心板的跨徑應(yīng)當(dāng)在25m之內(nèi)。

（4）在加固施工中的應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力技術(shù)還能對已經(jīng)竣工的市政橋梁工程進行加固，從而大大提高構(gòu)件的結(jié)構(gòu)性能，從而對已完成的市政橋梁工程的使用壽命有著一定的延長作用。如果對施工時混凝土的初始應(yīng)變進行變化時，則可事先增加建筑構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力，具備一定程度預(yù)應(yīng)力的構(gòu)件在初彎矩作用下，拉應(yīng)變和壓應(yīng)變都會減小，從而在一定程度上提高了建筑工程的承載力應(yīng)變增量。

2.2預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的優(yōu)缺點

（1）預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的缺點。雖然在橋梁建設(shè)施工中，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠有效減少工程總體造價，但該技術(shù)使工程各環(huán)節(jié)間的穿插顯得更為復(fù)雜化、繁瑣化，從表象來看，在工程中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)使構(gòu)件尺寸有了一定程度的降低，能夠相應(yīng)縮減模板、鋼筋混凝土等一系列建筑材料的使用成本，突出體現(xiàn)在橋梁中使用無梁平板結(jié)構(gòu)為后期安裝管線提供了更多便利。然而，根據(jù)實際施工情況來看，在工程建設(shè)中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，也就意味著需要增設(shè)大量的新設(shè)備，且預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工要求較高、施工周期相對較長，因此也會在一定程度上增加投資成本。

（2）預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的優(yōu)點。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的優(yōu)點較為突出，因此被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工程建設(shè)中，其功能作用不僅能夠應(yīng)用在橋梁的主體結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，還能夠在橋梁的邊坡錨固方面得到良好發(fā)揮。在市政橋梁建設(shè)工程中，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠有效降低建筑材料的使用量、加強橋梁結(jié)構(gòu)的抗震和抗壓能力、提高橋梁整體結(jié)構(gòu)剛度，并且在實際施工中相對安全和便捷。總而言之，在市政橋梁建設(shè)工程施工中，充分應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠有效提高施工效率、優(yōu)化施工質(zhì)量，為人們提供優(yōu)質(zhì)的橋梁使用體驗，對于橋梁建筑施工的發(fā)展有著重要意義。具體來說，橋梁施工中運用預(yù)應(yīng)力技術(shù)有以下幾個方面的優(yōu)勢：

①加強了構(gòu)件或者結(jié)構(gòu)的抗震能力、耐疲勞性、耐久性；

②由于預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠有效提升橋梁結(jié)構(gòu)的抗裂度，強化結(jié)構(gòu)的受力性能，因而更適于對裂縫有著嚴(yán)格要求的橋梁結(jié)構(gòu)；

③能夠有效強化橋梁結(jié)構(gòu)的剛度，最大限度減小橋梁結(jié)構(gòu)的變形，因而更適于在結(jié)構(gòu)變形及剛度等方面要求較高的橋梁結(jié)構(gòu)中；

④因為預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在材料的選擇方面具有較高要求，一般選用混凝土和高強度鋼筋，因此能夠有效節(jié)省建筑材料，降低橋梁結(jié)構(gòu)的自身重量，所以適用于承受重型荷載或者跨度較大的結(jié)構(gòu)中。

3　預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在市政橋梁應(yīng)用中存在的問題

3.1張拉預(yù)應(yīng)力筋超長，束端的預(yù)應(yīng)力不合理

在市政橋梁的實際施工過程中，常常會出現(xiàn)澆筑跨度較大的預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁，此時需要在預(yù)應(yīng)力筋的一段施加張拉應(yīng)力，以此保證項目的順利展開以及工程質(zhì)量。在此要求下必須在施工過程中利用適當(dāng)?shù)膹埨に嚤３至旱姆€(wěn)定性，提高結(jié)構(gòu)性能。而在實際施工中完成通車后往往會出現(xiàn)正常橋梁出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，給人們的出行帶來極大的安全隱患。

3.2管道阻塞造成張拉效果不佳

目前人力資源價格昂貴，尤其是專業(yè)技術(shù)人員的聘用需要耗費大量的項目成本，因此在實際施工中，很多施工團隊使用的施工人員都是不具備專業(yè)技術(shù)的，在施工過程中難以掌握施工重點，尤其是對預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)沒有相關(guān)經(jīng)驗，作業(yè)手法不科學(xué)。一些工人甚至在混凝土澆筑完成后未對其做常規(guī)保護，這些原因綜合起來對項目工程造成了嚴(yán)重的影響，預(yù)應(yīng)力施工混凝土中的鋼筋預(yù)留管道經(jīng)常會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，由此導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筋難以發(fā)揮其基本性能，降低了張拉應(yīng)力，降低了預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用效果。

3.3張拉應(yīng)力控制不當(dāng)使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫

預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在應(yīng)用過程中存在一定風(fēng)險，如果未能適當(dāng)控制張拉應(yīng)力的范圍將會造成嚴(yán)重的后果。張拉應(yīng)力過小會降低預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用效果，造成了項目資金浪費，張拉應(yīng)力過大容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。研究發(fā)現(xiàn)，張拉應(yīng)力過大將會導(dǎo)致局部溫度發(fā)生變化造成結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)。由此可見預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)張拉應(yīng)力必須得到合理控制才能保證市政橋梁結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)質(zhì)量隱患。

3.4后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的張拉力大小控制問題

預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用效果與施工工藝有重要關(guān)系，施工工藝必須科學(xué)規(guī)范才能保證市政橋梁結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。實際施工中，由于各種因素的影響導(dǎo)致施工工藝具有一定的片面性。預(yù)應(yīng)力施工工藝中通常將預(yù)應(yīng)力筋在應(yīng)力作用下的實際伸長量來衡量張拉應(yīng)力的大小。由于張拉應(yīng)力的主要對象是鋼筋，因此一般采用特定的測量設(shè)備測量張拉力大小。測量工具的準(zhǔn)確性較差會對造成測量的張拉力與實際值誤差較大，另外測量人員的專業(yè)素養(yǎng)也會對測量結(jié)果造成很大誤差，例如測量人員專業(yè)性不夠，不懂得科學(xué)測量，還有一些施工人員在施工過程中三心二意導(dǎo)致測量出現(xiàn)低級錯誤。

3.5施工中使用添加劑不合理

很多施工單位為了縮短施工工期，常常設(shè)法讓混凝土提前達到預(yù)期的強度，因此往往向其中加入一些添加劑，常用的添加劑主要是早強劑。加入早強劑的混凝土一般在3d左右就能達到預(yù)期效果，此時即可進行預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的施工?；炷劣捎诩尤朐鐝妱?dǎo)致其彈性模量并未達到預(yù)期目標(biāo)，此時進行預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用將會造成預(yù)應(yīng)力強度不足，難以對混凝土結(jié)構(gòu)起到良好保護作用，施工完成后混凝土結(jié)構(gòu)變形嚴(yán)重，出現(xiàn)裂縫也就不足為奇，降低了市政橋梁的承載能力。加入早強劑導(dǎo)致混凝土剛性在短時間內(nèi)達到預(yù)期目標(biāo)，給一些沒有經(jīng)驗的施工人員造成錯誤的引導(dǎo)，相關(guān)測試工作也被默認(rèn)為合格，由此導(dǎo)致的市政橋梁安全事故屢見不鮮。

4　市政橋梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)分析

4.1合理選擇鋼絞線

在進行橋梁建設(shè)施工之前，首要任務(wù)就是對建筑施工工程等一系列相關(guān)信息進行全面、充分、詳細(xì)的了解，譬如：項目資金、結(jié)構(gòu)、柱網(wǎng)尺寸、面積等內(nèi)容。第二步就是對橋梁工程信息進行整體的分析，并根據(jù)工程設(shè)計中所規(guī)劃的預(yù)應(yīng)力方案選擇鋼絞線，具體來說鋼絞線必須滿足美觀、方便、經(jīng)濟、實用，同時能夠突出橋梁特點等一系列要求。就現(xiàn)階段橋梁施工中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用情況來看，由于低松弛鋼絞線在實用、經(jīng)濟等方面具有突出的優(yōu)勢，因而在實際施工中被廣泛運用。另一方面，在進行鋼絞線的選擇過程中，還需要充分考慮到橋梁建筑工程的幾何參數(shù)、松弛率、伸長率等各方面性能，以及規(guī)格、延伸率、尺寸等一系列標(biāo)準(zhǔn)情況。

4.2合理選擇預(yù)應(yīng)力錨具

預(yù)應(yīng)力錨具的選擇，橋梁建設(shè)運用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)所需要慎重考慮的因素。在進行預(yù)應(yīng)力錨具的選擇時，需要充分考慮摩阻錨具以及機械錨具。由于這兩種錨具有不同的使用方法，且相比較而言摩阻錨具的操作過程更加簡便、使用效率更高。然而摩阻錨具也存在一定的缺陷，既是在鏈接方面較為繁瑣，并且損失較大等。因此，無論選擇哪種預(yù)應(yīng)力錨具進行施工，都應(yīng)該根據(jù)工程的實際情況有針對性的選擇。

4.3準(zhǔn)確分析預(yù)應(yīng)力效應(yīng)

在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)過程中，無論工程規(guī)模大小，都應(yīng)在準(zhǔn)確掌握和詳細(xì)分析其預(yù)應(yīng)力效應(yīng)的前提條件下，進行工程施工。譬如：可以首先對預(yù)應(yīng)力不同方面的信息和數(shù)據(jù)進行假設(shè)布局，根據(jù)假設(shè)布局的大致框架設(shè)定出分布圖，再對該預(yù)應(yīng)力進行綜合分析，需要注意的是，在進行假設(shè)分析的過程中要充分考慮到可能會出現(xiàn)的問題，并針對不同問題設(shè)定一系列解決預(yù)案，同時還需要對該解決預(yù)案進行實際可行性的綜合分析，這樣一來就能夠有效避免損失。

4.4路橋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工

現(xiàn)階段，大部分建筑施工中都不可避免會出現(xiàn)混凝土的裂縫問題，該問題在路橋施工中尤為突出。然而，憑借預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的各項優(yōu)勢，能夠有效避免路橋鋼筋混凝土施工過程中的裂縫問題，通過研究多數(shù)路橋施工案例發(fā)現(xiàn)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用對于混凝土的裂縫問題有著較為顯著的效果。需要說明的是，在實施預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)之前，要事先對受拉區(qū)域進行一定的預(yù)設(shè)施壓，并且對其中的預(yù)應(yīng)力進行估計，最后在應(yīng)用到實際的施工中去。

5　結(jié)語

總而言之，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國城市化建設(shè)也取得了長足的發(fā)展，市政橋梁工程規(guī)模也越來越大。在此背景下，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)憑借自身的各項優(yōu)勢得到了廣泛的應(yīng)用。為此，在實際橋梁施工過程中，必須充分結(jié)合該地區(qū)實際情況，遵照相關(guān)技術(shù)規(guī)范和施工流程，設(shè)置科學(xué)、合理、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕し桨福獓?yán)格規(guī)范到每一處細(xì)節(jié)全面控制橋梁施工質(zhì)量，從而有效保障整體工程質(zhì)量，推進我國城市化建設(shè)進程。

[1]王建偉，黃志華，朱小祥.淺析市政橋梁施工與動態(tài)質(zhì)量管理的運用[J].中國城市經(jīng)濟，2011（17）.

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U445.55

A

1673-0038（2015）16-0183-02

2015-3-10

胡洲（1979-），男，工程師，本科，從事市政工程工作。