黎梓峰

（北京市政路橋股份有限公司，北京 101100）

0 引言

隨著人們的生活水平不斷提升，交通流量也在不斷增加。因此，建設(shè)道路橋梁已經(jīng)成為當(dāng)前城市發(fā)展的重要組成部分。在這種情況下，必須確保道路橋梁的施工質(zhì)量，采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以大大改善當(dāng)前道路橋梁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，不僅可以顯著增強(qiáng)其抗震、抗沖擊、抗彎、抗剪切等功能，還可以確保其在未來的使用中的安全可靠。為了確保我國道路橋梁建設(shè)安全，應(yīng)該積極探索和研究預(yù)應(yīng)力技術(shù)，并根據(jù)實際情況不斷改進(jìn)施工流程，以保證施工質(zhì)量。

1 道路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的作用

1.1 提升承載力

通過預(yù)應(yīng)力技術(shù)，在道路橋梁構(gòu)件中引入預(yù)先施加的壓力，以產(chǎn)生對混凝土的壓縮應(yīng)力，使混凝土的抗壓能力得到充分發(fā)揮。這種方法可以有效地抵消道路橋梁在使用過程中所受到的不同類型荷載所產(chǎn)生的應(yīng)力，使道路橋梁的整體受力更加均衡。預(yù)應(yīng)力技術(shù)通過引入內(nèi)部的壓應(yīng)力，使道路橋梁結(jié)構(gòu)在承載車輛和其他荷載時更為穩(wěn)固。這不僅提高道路橋梁的整體承載能力，還減輕了混凝土受拉的狀況，有助于抵御裂縫和變形的發(fā)生，從而延長道路橋梁的使用壽命[1]。

1.2 加強(qiáng)彎曲部位

道路橋梁在曲線或彎曲部位受到更大的力學(xué)壓力，預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠有針對性地加固這些部位。通過在這些區(qū)域引入適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力設(shè)計，可以有效地增加這些部位的抗壓能力，這種方式有助于提高道路橋梁在彎曲部位的抗彎能力，減少由于受力不均勻而產(chǎn)生的破壞或變形。通過預(yù)應(yīng)力技術(shù)加固道路橋梁的彎曲部位，使其能更好地承受車輛荷載和外部環(huán)境因素的影響，減少因此引起的結(jié)構(gòu)損壞，提高了道路橋梁的整體安全性。

1.3 加固施工

在道路橋梁施工過程中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)也被用于加固結(jié)構(gòu)。通過在道路橋梁構(gòu)件中施加預(yù)先確定的張力或壓力，這種技術(shù)有助于調(diào)整構(gòu)件的內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)，增強(qiáng)道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以有效地消除或減輕施工過程中可能出現(xiàn)的一些弱點或缺陷，保證道路橋梁的結(jié)構(gòu)安全，這種技術(shù)不僅可以應(yīng)用于新建道路橋梁工程，也可以用于修復(fù)和加固現(xiàn)有道路橋梁結(jié)構(gòu)，提高其整體性能和承載能力[2]。

1.4 延長使用壽命

在設(shè)計和施工階段引入預(yù)應(yīng)力，道路橋梁的整體性能得到提升。預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以減緩混凝土齡期內(nèi)可能出現(xiàn)的裂縫和變形，降低結(jié)構(gòu)疲勞和老化的速度。同時，通過預(yù)應(yīng)力技術(shù)提高道路橋梁的承載能力和穩(wěn)定性，道路橋梁在使用期間能更好地抵御不同荷載和自然環(huán)境的影響，減少維護(hù)和修復(fù)的需求，從而降低整體的維護(hù)成本并延長道路橋梁的使用壽命。

2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用過程中的常見問題

2.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)裂縫現(xiàn)象

如果預(yù)應(yīng)力鋼筋的張力設(shè)置過大，可在混凝土中引起過度的應(yīng)力集中，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。這種情況可能是由于設(shè)計參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或施工時未能正確控制預(yù)應(yīng)力鋼筋的張力引起的。同時，質(zhì)量低劣的混凝土或預(yù)應(yīng)力鋼筋可能存在缺陷，如氣孔、雜質(zhì)或裂紋，這些缺陷會削弱材料的強(qiáng)度和耐久性，使結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)內(nèi)部裂縫。溫度變化和濕度波動也可能導(dǎo)致混凝土膨脹和收縮，進(jìn)一步加劇內(nèi)部應(yīng)力，從而促使裂縫的產(chǎn)生。

此外，化學(xué)腐蝕、鹽水侵蝕等環(huán)境因素也可能損害混凝土結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致內(nèi)部裂縫。再加上施工過程中的不當(dāng)操作、振動或混凝土澆筑技術(shù)不規(guī)范等問題也可能導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)裂縫的形成。例如，混凝土澆筑不均勻或未能完全填充模板，可能在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生裂縫[3]。

2.2 波紋管堵塞現(xiàn)象

混凝土中可能存在雜質(zhì)、顆粒或顆粒聚集，這些雜質(zhì)可能進(jìn)入波紋管內(nèi)，導(dǎo)致堵塞。不充分篩選和過濾混凝土材料，或混凝土攪拌不均勻都可能導(dǎo)致混凝土中的顆粒堵塞波紋管。波紋管本身的質(zhì)量問題，如內(nèi)部污垢、腐蝕、生銹或不良制造工藝，也可能導(dǎo)致波紋管的內(nèi)部表面不光滑，使顆粒更容易附著在內(nèi)壁上，從而形成堵塞。此外，混凝土的澆筑方式和技術(shù)也會影響波紋管的堵塞。例如，混凝土澆筑時的振動不足或澆筑速度過快可能導(dǎo)致混凝土不充分填充波紋管，從而使波紋管容易堵塞。

2.3 預(yù)應(yīng)力控制不合理

設(shè)計階段，設(shè)計參數(shù)的不合理可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受力分布不均勻，使得一些部位過度受力，而其他部位過輕，從而引發(fā)結(jié)構(gòu)的問題，如不合理的預(yù)應(yīng)力鋼筋布置、張力力值和錨固點的選擇等。不合理的預(yù)應(yīng)力控制也可能是由施工階段的操作不當(dāng)引起的，包括張拉過程中的錯誤操作、不適當(dāng)?shù)膹埨俣?、張拉機(jī)械的故障等。這些問題可能導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筋的張力控制不合理，從而影響結(jié)構(gòu)的性能。此外，材料質(zhì)量的差異可能導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力不穩(wěn)定，使結(jié)構(gòu)受力不均勻。例如，低質(zhì)量的預(yù)應(yīng)力鋼筋、不合格的錨固系統(tǒng)或混凝土材料可能導(dǎo)致控制不合理。除此之外，溫度、濕度和環(huán)境腐蝕等環(huán)境因素也可能影響預(yù)應(yīng)力控制。溫度變化可能引發(fā)預(yù)應(yīng)力鋼筋的熱應(yīng)力，而腐蝕可能導(dǎo)致錨固系統(tǒng)的失效，都會對預(yù)應(yīng)力控制產(chǎn)生不利影響[4]。

3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁工程施工中的質(zhì)量管理研究

3.1 原材料及設(shè)備管理

其一，預(yù)應(yīng)力技術(shù)中，鋼材是一種關(guān)鍵的原材料，通常用于預(yù)應(yīng)力鋼筋和錨固系統(tǒng)。因此，質(zhì)量管理方面應(yīng)選擇高質(zhì)量、符合標(biāo)準(zhǔn)的鋼材供應(yīng)商，確保材料符合設(shè)計要求。同時，對到貨的鋼材進(jìn)行嚴(yán)格檢驗，包括外觀、尺寸、化學(xué)成分、機(jī)械性能等方面，以確保其質(zhì)量和性能達(dá)到要求，并且對不合格材料的處理方式明確，如退貨、修復(fù)或報廢，并進(jìn)行記錄。其二，混凝土材料質(zhì)量管理應(yīng)保證混凝土供應(yīng)商符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，保證混凝土配合比設(shè)計準(zhǔn)確。定期采樣和試驗室測試，以驗證混凝土的質(zhì)量和性能，包括強(qiáng)度、流動性、耐久性等。對不合格混凝土的處理方式進(jìn)行管理，避免不合格混凝土被用于結(jié)構(gòu)中。其三，設(shè)備管理方面，定期檢查和維護(hù)張拉設(shè)備，保持其性能穩(wěn)定，以準(zhǔn)確施加預(yù)應(yīng)力。同時，標(biāo)識和追蹤錨具的使用情況，以確保其合格、可追溯，并未達(dá)到壽命終點。其四，還應(yīng)為施工人員配備適當(dāng)?shù)膫€人防護(hù)裝備，如安全帽、護(hù)目鏡、耳塞、手套等。同時，提供必要的安全設(shè)備，如安全圍欄、警示標(biāo)志、滅火器等，以保障工地的安全。其五，為了保證質(zhì)量管理的有效性，必須建立詳盡的文件記錄和追溯體系，包括記錄所有原材料的來源、質(zhì)量檢驗結(jié)果、使用情況以及處理方式、記錄設(shè)備的維護(hù)和檢查歷史，包括維修記錄和性能測試以及追溯預(yù)應(yīng)力工程的每個施工階段，以確保按照設(shè)計和規(guī)范進(jìn)行施工[5]。

3.2 孔道施工管理

首先，在預(yù)應(yīng)力施工前，必須根據(jù)設(shè)計要求和規(guī)范確定孔道的布置和尺寸。確?？椎赖奈恢谩㈤g距和深度符合設(shè)計規(guī)范，以便在施工過程中預(yù)應(yīng)力鋼筋能夠正確安裝和錨固。同時，制定嚴(yán)格的孔道質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，確保孔道的內(nèi)部表面平整、清潔，并無明顯的損傷或腐蝕。任何不符合標(biāo)準(zhǔn)的孔道都需要進(jìn)行修復(fù)或重新打孔。其次，在孔道施工中，采用適當(dāng)?shù)你@孔設(shè)備和工藝，包括鉆頭的選擇、鉆孔速度、冷卻液的使用以及鉆孔深度的控制等。鉆孔應(yīng)該按照設(shè)計要求的位置和深度進(jìn)行，避免偏差和錯誤。再次，在完成鉆孔后，應(yīng)充分清理孔道，以消除雜物、粉塵和切屑，并對孔道進(jìn)行內(nèi)部檢查，做到孔道內(nèi)部沒有明顯的缺陷，如裂縫或松散的顆粒。此外，在孔道施工過程中，還應(yīng)對孔道的位置、尺寸和深度進(jìn)行測量，并進(jìn)行記錄。最后，在孔道施工完成后，進(jìn)行質(zhì)量驗證，包括內(nèi)部檢查、測量和驗收測試。這些步驟有助于確?？椎罎M足設(shè)計規(guī)范，并可以安全用于預(yù)應(yīng)力鋼筋的安裝和錨固。

3.3 鋼絞線施工管理

選擇合格的鋼絞線供應(yīng)商，保證鋼絞線符合國家或國際的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。例如材料的強(qiáng)度、彈性模量、耐腐蝕性等方面的要求。采購的鋼絞線必須具有足夠的強(qiáng)度和耐久性，以滿足結(jié)構(gòu)的設(shè)計壽命要求。在接收鋼絞線之前，接收人員應(yīng)對其進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗和驗收程序，包括外觀檢查、尺寸測量、材料性能測試等。只有符合規(guī)范要求的鋼絞線才能被接收并用于施工。在鋼絞線的張拉過程中，要注意控制張拉速度、張拉力和張拉機(jī)械的性能，避免過度拉伸或不足的問題。一旦鋼絞線達(dá)到預(yù)定的預(yù)應(yīng)力水平，必須立即進(jìn)行保護(hù)，以防止腐蝕和損傷。這通常涉及應(yīng)用腐蝕保護(hù)涂層或材料，并確保保護(hù)材料的質(zhì)量和性能。此外，在鋼絞線施工完成后，進(jìn)行質(zhì)量驗證，包括驗收測試、張拉力的監(jiān)測和結(jié)構(gòu)的性能測試。并且建立詳盡的文件記錄，包括鋼絞線的來源、檢驗結(jié)果、張拉數(shù)據(jù)、保護(hù)措施和質(zhì)量驗證報告[6]。

3.4 張拉施工管理

在施工前，對預(yù)應(yīng)力設(shè)計方案進(jìn)行仔細(xì)審查，確保符合相關(guān)規(guī)范和要求，包括對鋼束布置圖、張拉順序、張拉力值等設(shè)計參數(shù)的確認(rèn)。在進(jìn)行實際張拉之前，對張拉設(shè)備進(jìn)行全面檢查和測試，包括液壓張拉機(jī)、張拉扳手、張拉錨具等設(shè)備，確保設(shè)備完好，無損壞或失效。進(jìn)行張拉操作時，嚴(yán)格控制張拉力值、速度和張拉過程中的監(jiān)測。張拉力嚴(yán)格按照設(shè)計要求穩(wěn)定施加，避免過度或不足的張拉。同時，對張拉過程進(jìn)行實時監(jiān)測和記錄，包括張拉力、鋼束的變形和應(yīng)變數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)用于驗證張拉過程是否符合規(guī)范，并提供實時的質(zhì)量控制。在完成張拉后，需要立即進(jìn)行張拉繩的錨固和預(yù)應(yīng)力錨具的封閉、保護(hù)和防腐蝕處理等工作，以確保鋼束受到良好的保護(hù)，防止腐蝕和損壞。

3.5 封錨施工管理

封錨施工中，首先是確保所使用的材料和設(shè)備的質(zhì)量，這直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的可靠性和安全性。管理人員應(yīng)定期檢查和審核供應(yīng)商提供的預(yù)應(yīng)力鋼束、錨具、注漿材料等材料的質(zhì)量，并要求提供相關(guān)的質(zhì)量證明文件。同時，施工現(xiàn)場應(yīng)保證所有材料的儲存和保管符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，防止受潮、腐蝕或其他損壞。

其次，施工過程中使用的設(shè)備也應(yīng)進(jìn)行定期檢查和維護(hù)，確保其正常運行，避免施工質(zhì)量問題的發(fā)生。

再次，封錨施工過程需要精細(xì)地監(jiān)控和記錄，以確保操作的準(zhǔn)確性和合規(guī)性。管理人員應(yīng)安排專業(yè)的監(jiān)測團(tuán)隊，對錨固點的位置、深度、角度等參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測，可以通過使用先進(jìn)的測量儀器和儀表來實現(xiàn)，如全站儀、傾斜儀等。此外，必須建立詳細(xì)的施工記錄，包括每個錨固點的施工日期、材料批次、施工人員等信息，以便在需要時進(jìn)行追溯和審核。

最后，封錨施工結(jié)束后，必須進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量驗收，以確保錨固點的質(zhì)量符合設(shè)計要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。驗收人員應(yīng)對每個錨固點進(jìn)行全面的檢查，包括外觀、尺寸、預(yù)應(yīng)力張力等方面，確保沒有缺陷或質(zhì)量問題。如果發(fā)現(xiàn)任何問題，必須及時采取措施進(jìn)行修復(fù)和整改。封錨施工如圖1 所示。

4 結(jié)語

該研究強(qiáng)調(diào)了道路橋梁工程施工中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工質(zhì)量管理的重要性。在質(zhì)量管理方面，材料控制、工藝控制、施工過程監(jiān)測、質(zhì)量驗收和安全管理都是不可或缺的環(huán)節(jié)。通過精心的管理和監(jiān)控，可以有效降低結(jié)構(gòu)的缺陷風(fēng)險，確保預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的性能和可靠性。這不僅有助于提高道路橋梁工程的長期可持續(xù)性，還有助于保障交通安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。未來的研究和實踐應(yīng)繼續(xù)關(guān)注質(zhì)量管理方法的創(chuàng)新，以滿足不斷發(fā)展的建筑需求。