市政橋梁工程預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)

高四海 趙海龍

摘要：隨著社會城市的發(fā)展，市政工程項目也不斷的增多。而其施工技術(shù)極大程度上的影響施工質(zhì)量，近些年來受到政府的格外關(guān)注。對于市政橋梁工程而言，一般情況下普遍采用的就是預(yù)應(yīng)力技術(shù)。雖然預(yù)應(yīng)力技術(shù)在一定程度上提升了施工質(zhì)量，但是受自身工藝和環(huán)境影響等因素限制，導(dǎo)致一些細(xì)節(jié)問題無法避免，仍然會出現(xiàn)很多安全問題。所以我們施工過程中應(yīng)對出現(xiàn)的不同情況采取不同的應(yīng)對措施，提高工程質(zhì)量避免事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：市政橋梁工程;預(yù)應(yīng)力施工技術(shù);施工過程;應(yīng)用

一、預(yù)應(yīng)力技術(shù)簡介

預(yù)應(yīng)力技術(shù)是指在橋梁工程施工過程中，對橋梁一些結(jié)構(gòu)部分施加一定程度的壓力，從而增強(qiáng)橋梁整體的抗彎曲強(qiáng)度，使橋梁在日后的環(huán)境中可以適應(yīng)在一定程度范圍內(nèi)的變形，增強(qiáng)其穩(wěn)定性與安全性。通常情況下，在工程中我們有兩種方法對橋梁結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力，可以先從橋梁外部施加一些力，操作人員在對構(gòu)件進(jìn)行施工時，應(yīng)該先用機(jī)械設(shè)備對我們所需要加強(qiáng)的部分進(jìn)行施加預(yù)應(yīng)力，對于鋼筋混凝土部分先進(jìn)行與工作受力方向相反的方向預(yù)壓，從鋼筋的外部施加壓力。然后從構(gòu)件的內(nèi)部進(jìn)行施加應(yīng)力，施工人員在進(jìn)行施加內(nèi)部預(yù)應(yīng)力時可以通過機(jī)械設(shè)備對內(nèi)部施加一部分壓應(yīng)力和拉應(yīng)力，這樣做的主要目的是通過施加不同的應(yīng)力對鋼筋混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不斷的調(diào)整，使它的抗彎曲能力大大的提高，也可以用一些其他簡單的機(jī)械裝置進(jìn)行輔助，比如千斤頂液壓機(jī)等等。其中有一種方法叫做電熱法，電熱法施工主要是應(yīng)用電流的熱效應(yīng)，我們可以通過強(qiáng)大的電流對需要施加預(yù)應(yīng)力的結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行加熱，由于熱脹冷縮原理，加熱部分會有適當(dāng)對的膨脹，其中的膨脹力會提高橋梁的最大承力能力。通常來講使用機(jī)械方法對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力更為普遍，在市政橋梁工程中，由于很多時候受場地和設(shè)備限制，我們需要對不同的鋼材，桁架以及鋼筋混凝土施加方向不同大小不同的預(yù)應(yīng)力，所以一般使用機(jī)械方法更為簡便，更節(jié)省結(jié)構(gòu)的占地面積，在工程中使用較為廣泛，在立交結(jié)構(gòu)中更顯的尤其重要。

二、預(yù)應(yīng)力施工的優(yōu)缺點

在市政橋梁工程中，橋梁整體的結(jié)構(gòu)對于受力不同的部分都要進(jìn)行不同程度的預(yù)壓，一般我們采用的都是預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)。預(yù)應(yīng)力技術(shù)有許多的優(yōu)缺點，在施工過程中缺點不容忽視，比如對鋼筋混凝土進(jìn)行澆灌時，經(jīng)常出現(xiàn)管道堵塞非常嚴(yán)重，如果澆灌過程中出現(xiàn)管道堵塞就會使預(yù)應(yīng)力的鋼筋線不能到達(dá)我們計劃的位置。在鋼筋線進(jìn)行拉壓的過程中，實際得到的數(shù)值與我們設(shè)計計劃的數(shù)值都會有不同程度的差別，實際施工得到的數(shù)值如果不能在設(shè)計數(shù)值誤差允許范圍內(nèi)，那么我們的理論計算將會失去意義不能達(dá)到預(yù)期效果，費力傷財。如果施工人員在施工過程中沒有按照施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作也許就會導(dǎo)致管道的位置有偏差，嚴(yán)重的還會使管道對接有問題甚至扭曲對接，會導(dǎo)致管道嚴(yán)重堵塞。如果對鋼筋混凝土進(jìn)行操作時沒有嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，可能也會因為應(yīng)力過大管道出現(xiàn)彎曲裂紋，在進(jìn)行混凝土輸送過程中也會造成嚴(yán)重的堵塞，堵塞就是施工過程中頻繁出現(xiàn)關(guān)鍵問題而且出現(xiàn)原因也是很多，難以做到準(zhǔn)確的預(yù)防。但是預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的優(yōu)點也是很明顯，它主要針對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)還有某些機(jī)械結(jié)構(gòu)，通過先對這些結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力會很大程度的提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性應(yīng)變性能，增長施工對象的使用壽命。提前施加預(yù)應(yīng)力會使鋼材和混凝土之間的結(jié)合更加緊密，強(qiáng)度更可靠。

三、預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)中的常見問題

雖然預(yù)應(yīng)力技術(shù)在很多的橋梁工程中日益成熟，但是在不同施工過程中受到天氣環(huán)境位置等諸多因素的影響還是會有很多的問題和困難需要我們解決。為了使橋梁工程項目質(zhì)量得到提高，提高預(yù)應(yīng)力技術(shù)在市政橋梁中的地位作用，需要設(shè)計者和施工人員對實際現(xiàn)實中出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行思考反思，不同的工程提出最佳最有利的解決方案。

1、管道堵塞問題

在上邊我們已經(jīng)說過市政橋梁工程施工過程中管道堵塞是主要的問題之一，管道堵塞的原因有很多種，除去以上所提到的施工人員操作問題，還有可能由于管道質(zhì)量不合格。很多廠家為了減少成本擴(kuò)大利潤，會減掉一部分生產(chǎn)環(huán)節(jié)生產(chǎn)出很多的次品，有些管道的材料也不合格，都不能滿足我們施工過程中對管道的要求。在復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)中，還有鋼筋混凝土的環(huán)境中，經(jīng)常出現(xiàn)某些管道耐腐蝕性很差表面出現(xiàn)孔洞，我們運輸?shù)哪酀{從孔洞處流出來，隨著時間的延長，不斷地有大量的泥漿凝固，迅速的堵塞管道，給施工上造成了很大的麻煩。

2、預(yù)應(yīng)力下的裂紋

在工程中施工裂紋是非常常見的，在施加預(yù)應(yīng)力時由于對某些鋼材結(jié)構(gòu)的可承受能力極限不了解，施加拉應(yīng)力或壓應(yīng)力在可承受范圍之上，鋼筋混凝土材料就會提前損壞報廢，造成巨大的浪費。雖然對施工人員都進(jìn)行了嚴(yán)格的專業(yè)知識培養(yǎng)和操作上的嚴(yán)格訓(xùn)練，但是仍然會有很多操作上的失誤也會促使裂紋的形成。在我國的某些地域由于天氣環(huán)境的影響也會導(dǎo)致原材料結(jié)構(gòu)上的改變從而改變了鋼架的力學(xué)性能，這樣的情況下如果沒有提前做好充足的調(diào)研工作，會造成大量的鋼筋混凝土裂紋損壞原材料，所以在某些區(qū)域也要對原材料進(jìn)行有效的保護(hù)

3、張拉力現(xiàn)象

在實際現(xiàn)場施工過程中，應(yīng)用張拉力方法時出現(xiàn)了很多的問題，目前的市政橋梁工程中我們主要應(yīng)用的就是張拉力大跨度預(yù)應(yīng)力持續(xù)澆灌原則，通過理論與實踐的結(jié)合，我們得出在該情況下如果兩個位置的跨度大于40m，為了使工程順利進(jìn)行，跨度范圍在允許的安全范圍內(nèi)，必須在兩邊施加相同大小的拉力。但是我們通常在實際工作過程中，張拉力并不合理，并且缺少相應(yīng)的理論依據(jù)，無法對施工過程中的張拉力進(jìn)行嚴(yán)格的控制，所以就會嚴(yán)重的影響橋梁工程的質(zhì)量。但是不同的張拉力對我們所用原材料的變形影響不同，在實際施工過程中我們很難確定材料的變形程度，更難得到變形之后的尺寸，這樣就會增加我們的計算誤差，很多誤差對彈性模量影響很大，對我們計算的結(jié)果影響也就比較大。

4、部分問題的具體解決措施

在解決管道堵塞問題中應(yīng)該從以下幾個方面考慮，首先在施工之前要仔細(xì)的研究該工程的相關(guān)圖紙并知道管道的大概位置，在容易堵塞的地段進(jìn)行實地位置確定并為其做好標(biāo)注，施工時隨時準(zhǔn)備好該地段堵塞后的應(yīng)對措施。如果出現(xiàn)堵塞情況可以優(yōu)先檢查事先確定可能堵塞的位置進(jìn)行疏通，可以采用電鉆對堵塞部位進(jìn)行疏通，將堵塞位置異物清除干凈之后才能繼續(xù)進(jìn)行工作，疏通之后應(yīng)該對鉆孔做好封堵，運用粘性較好的混凝土作為封口材料。在施工過程中一定要盡量的避免施工人員的不良操作引起的對管道的損壞，施工前對施工人員進(jìn)行有必要的開工前培訓(xùn)，盡量避免不必要的麻煩發(fā)生。由于不同地域的環(huán)境氣候不同，在施工前應(yīng)該對施工地域的環(huán)境情況提前了解，采購適當(dāng)?shù)脑牧夏酀{的搭配比例做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以保證可以達(dá)到最好的效果，得到更有保證的質(zhì)量。一般橋梁建設(shè)中，預(yù)應(yīng)力鋼筋，低松弛鋼是幾種比較常見的鋼材，都有著各自的優(yōu)點，在選擇鋼材時應(yīng)考慮鋼材的物理性質(zhì)，抗拉伸強(qiáng)度，抗彎曲強(qiáng)度，表面粗糙度和延展性等等，也要結(jié)合材料的價格在保證質(zhì)量的情況下更加節(jié)省資源。

四、預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用

1、對市政橋梁進(jìn)行加固

在經(jīng)濟(jì)與社會快速發(fā)展的背景下，橋梁的載重能力，使用壽命不斷的面臨挑戰(zhàn)，車輛超載，不按規(guī)定的方法使用等眾多問題導(dǎo)致的事故頻繁出現(xiàn)，因此橋梁工程問題受到了社會和政府的特別關(guān)注。預(yù)應(yīng)力技術(shù)就可以在橋梁加固中得到很好的應(yīng)用，使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)就可以很好的改善市政橋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，加強(qiáng)橋部件剛性韌性，在橋梁原有穩(wěn)定性基礎(chǔ)上更大的提升載重能力，也可以使市政橋梁壽命有所提升功能得到了更好的開發(fā)。

2、市政橋梁彎矩構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

彎矩構(gòu)件是市政橋梁的一個重要的組成部分，彎曲構(gòu)件一般在加工的時候會形成很大彎曲內(nèi)應(yīng)力，彎曲內(nèi)應(yīng)力會不斷的疊加積累，如果在使用過程中出現(xiàn)了壓力過大或者載重超標(biāo)等情況，彎矩構(gòu)件有可能會出現(xiàn)即將破裂的趨勢十分危險，嚴(yán)重影響市政橋梁的誰用壽命。比如一般應(yīng)用的碳纖維結(jié)構(gòu)，碳纖維結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度很高我們經(jīng)常把它用在彎矩構(gòu)件的加固中，再對彎矩構(gòu)件進(jìn)行碳纖維加工之前，橋梁本身具有的應(yīng)變應(yīng)變會對彎矩構(gòu)件有一個初始力，當(dāng)承載的力達(dá)到鋼筋混凝土的最大承載壓力時，橋梁構(gòu)件的承載能力達(dá)到極限狀態(tài)。通過對彎矩構(gòu)件進(jìn)行預(yù)應(yīng)力處理可以增大承受極限，改善鋼架的結(jié)構(gòu)

3、多跨連續(xù)市政橋梁施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)今市政橋梁的主要施工結(jié)構(gòu)就是多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)，其主要的特點就是連續(xù)并且多跨，這種多跨的結(jié)構(gòu)上會出現(xiàn)很多負(fù)彎矩與正彎矩，嚴(yán)重的影響到了市政橋梁中部位置和各個支座區(qū)域的穩(wěn)定性能。對這些彎矩較大的區(qū)域?qū)嵭蓄A(yù)應(yīng)力技術(shù)可以有效的改善市政橋梁的應(yīng)力分布，減小了正負(fù)力矩的波動范圍，提高了橋體本身的抗剪切力和應(yīng)對部分載重過大的抗彎曲能力，在保證橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時，同樣的提高了質(zhì)量延長了市政橋的壽命。

4、在鋼筋安裝中的應(yīng)用

我們在市政橋施工過程中一定要對鋼筋的安裝工作給予充分的重視，尤其是預(yù)應(yīng)力筋外體的狀態(tài)是否損壞，及時的做好補(bǔ)救措施。在市政橋鋼筋的焊接過程中，預(yù)應(yīng)力鋼筋的周圍一定要采取有效的保護(hù)措施之后再進(jìn)行焊接，并且嚴(yán)格禁止不能將預(yù)應(yīng)力鋼筋作為連接鋼筋使用。在鋼筋的捆扎過程中，要按照相關(guān)的操作規(guī)定施工順序嚴(yán)格執(zhí)行，捆扎之后的鋼筋仍然需要內(nèi)應(yīng)力測定并進(jìn)行預(yù)應(yīng)力技術(shù)，然后保證鋼筋混凝土與彎矩部分連接牢靠，最后最好采用點焊接方式嚴(yán)格焊接，對橋梁各部分鋼筋鋼架的安裝一定要準(zhǔn)確無誤，對每一個部分的項目檢查落實到底。

五、市政橋梁工程預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用過程

1、做好準(zhǔn)備工作

在任何一個市政橋梁開始施工之前，都應(yīng)該做好充分的準(zhǔn)備工作，首先要與橋梁的技術(shù)部門進(jìn)行良好的溝通結(jié)合橋梁的設(shè)計要求選擇適當(dāng)型號的機(jī)械施工設(shè)備，機(jī)械設(shè)備要滿足我們的要求保證其正常的工作運行狀態(tài)，確保施工過程的效率和施工質(zhì)量。與此同時要加強(qiáng)對原材料的質(zhì)量控制，仔細(xì)檢查材料的參數(shù)報告與生產(chǎn)工藝，對不同廠家不同批次的不同材料抽樣檢查，某些關(guān)鍵位置的材料要逐一檢查，確保所用材料都是合格狀態(tài)再投入使用。此外，施工前要對施工人員進(jìn)行管理技術(shù)培訓(xùn)，強(qiáng)化施工人員的責(zé)任意識，熟練的掌握各個環(huán)節(jié)的基本技能，確保整個工程順利的實施進(jìn)行。

2、錨具的加工制作

按照國家相關(guān)技術(shù)部門工程技術(shù)規(guī)定和要求，對各種鋼筋預(yù)應(yīng)力筋按照其標(biāo)準(zhǔn)裁剪，合理的控制各部分鋼材的長度，對于不同區(qū)域使用的不同材質(zhì)鋼筋一定要詳細(xì)的標(biāo)注分類，確保施工人員能夠迅速分辨出其使用部分，長度數(shù)量要盡量的掌控范圍內(nèi)。對于預(yù)應(yīng)力筋施工過程中的錨具，應(yīng)該確保錨具的制作符合國家標(biāo)準(zhǔn)，然后一一的運送到各部分使用現(xiàn)場進(jìn)行使用。

3、準(zhǔn)確的定位預(yù)應(yīng)力筋

對于豎直方向上的預(yù)應(yīng)力筋來說一定要進(jìn)行有效的固定，嚴(yán)格的控制其垂直方向上的偏差，一定不能讓它在豎直方向發(fā)生歪斜，在確定預(yù)應(yīng)力筋固定牢固之后，要在最上邊安裝水管。錨具在使用過程中也需要垂直的預(yù)應(yīng)力筋。

4、混凝土澆筑

混凝土澆筑施工之前，仔細(xì)檢查預(yù)應(yīng)力筋的位置、數(shù)量和型號，特別是經(jīng)過修補(bǔ)的波紋管，必須確保波紋管上沒有縫隙，防止波紋管中擠入混凝土。然后混凝土澆筑施工過程中，加強(qiáng)振搗施工控制，合理控制振搗間距和時間，防止振搗器接觸波紋管，避免造成損壞，確保波紋管的安全性和完整性。對于市政橋梁結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位，盡量使用小型振搗棒進(jìn)行振搗，防止發(fā)生張拉事故。最后，混凝土澆筑施工過程中，應(yīng)提前預(yù)留一部分混凝土，使用相關(guān)試件檢測混凝土強(qiáng)度和穩(wěn)定性，為后期張拉預(yù)應(yīng)力筋提供重要參考。

5、張拉預(yù)應(yīng)力筋和灌漿

預(yù)應(yīng)力筋張拉施工時，應(yīng)首先進(jìn)行仔細(xì)清潔，將鋼絞線、墊板 上的泥漿清理干凈，為預(yù)應(yīng)力筋張拉奠定良好基礎(chǔ)，接著安裝和固定錨板、千斤頂?shù)裙ぞ?，確保各個工具的安全性和可靠性，等到混凝土達(dá)到施工設(shè)計要求強(qiáng)度以后，按照預(yù)應(yīng)力張拉施工相關(guān)技術(shù)要求，合理張拉預(yù)應(yīng)力筋。并且預(yù)應(yīng)力筋張拉施工完成以后，及時進(jìn)行預(yù)應(yīng)力孔灌漿，灌漿之前，仔細(xì)檢查壓漿機(jī)運行狀態(tài)，消除安全隱患，規(guī)范灌漿施工操作，使孔道填充滿灌漿液，對預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行有效固定，并且做好養(yǎng)護(hù)管理，防止錨固裝置和鋼絞線發(fā)生銹蝕，導(dǎo)致發(fā)生滑絲，充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)用功能。

6、工程基坑的開挖

在橋梁工程基礎(chǔ)施工中，其中對承臺或者系梁的施工中，先在基坑周圍挖排水溝，引開地表水，根據(jù)不同的地質(zhì)采用不同的坡度進(jìn)行開挖，同時注意對坡壁的防護(hù)。如地下水較高時，基底四周設(shè)排水溝，然后設(shè)一集水井，用潛水泵將水排出，保持基坑無積水?；讘?yīng)超挖深20cm，人工夯實后回填20cm厚砂礫層，同時對樁頭進(jìn)行鑿毛處理，施工放樣，綁鋼筋，裝模澆注砼。同時在蓋梁施工過程中，使用兩個墩柱各自穿插一根3.4m長100mm的鋼棒，上面采用墩柱兩側(cè)各一根10m長40b工字鋼做橫向主梁，搭設(shè)施工平臺的方式。

六、市政橋梁工程預(yù)應(yīng)力施工的質(zhì)量控制

1、制定有效的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

國家相關(guān)有明確規(guī)定，在工程建設(shè)施工中一定要按照一定的質(zhì)量管理體系去開展各項工程工作，因此在我們對市政橋梁施工時應(yīng)該根據(jù)實際的狀況收集相關(guān)橋梁施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，使橋梁能夠在規(guī)定范圍內(nèi)的承受相對應(yīng)的應(yīng)力。而監(jiān)管人員也應(yīng)該對每一個部分嚴(yán)格檢查，保證橋梁施工正常進(jìn)行。

2、建立監(jiān)管部門

在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施工之前應(yīng)當(dāng)組建一支由承建方，出資方以及第三方工作人員構(gòu)成的臨時監(jiān)管小組，對預(yù)應(yīng)力工程施工過程中的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的督查，尤其是保證建筑材料和施工機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量，不能放過一絲一毫的差錯，一定要避免由于監(jiān)督部門監(jiān)管不嚴(yán)格而導(dǎo)致的安全隱患，出現(xiàn)問題及時向設(shè)計人員管理人員反應(yīng)真實情況。

3、建立健全安全責(zé)任體系

在施工前要制定相關(guān)部分的安全責(zé)任體系，對施工人員和監(jiān)管部門人員有一定的威懾作用，確保在工程實施的過程中一旦出現(xiàn)重大的安全問題或者橋梁質(zhì)量問題，能找到有關(guān)人員責(zé)任追究，強(qiáng)化各部分工作人員的安全意識和責(zé)任意識。

4、后期驗收

施工的最后環(huán)節(jié)就是工程驗收，預(yù)應(yīng)力施工是市政橋梁施工的重要組成部分，一旦這個部分出現(xiàn)了質(zhì)量問題，整個橋梁的性能就會受到極大地影響。而且橋梁的施工周期通常來說都比較長，工程量也很大，所以如果竣工之后發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力施工存在問題就會推翻很多建筑重新操作帶來巨大的損失，所以后期的橋梁驗收工作必須重視起來一定要符合施工標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)語：

綜上，預(yù)應(yīng)力技術(shù)對橋梁的質(zhì)量和壽命影響十分大，對橋梁的整體使用性能有直接影響，因此在施工方案的指導(dǎo)下一定要認(rèn)真處理以上問題并對質(zhì)量嚴(yán)格控制。合理的運用科學(xué)技術(shù)提高市政橋梁的性能，在后期的技術(shù)發(fā)展中仍然需要對新技術(shù)開發(fā)應(yīng)用，不斷的探尋對橋梁施工更有利的方法工藝，建造出質(zhì)量更佳性能更強(qiáng)的橋梁。

參考文獻(xiàn)

[1]盧其輝.市政橋梁工程中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用[J].交通世界.2015

[2]金志健，沈子軍.預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在市政橋梁工程中的應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用 .2O14

[3]繆艷.淺析預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在市政橋梁工程中的應(yīng)用 [J].科技致富向?qū)?2012（03）

[4]高朋. 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在市政橋梁工程中的應(yīng)用分析[J]. 江西建材.2015

[5]張衛(wèi)絨.探析市政橋梁工程中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用[J].大科技.2015（2）

（作者單位：中國水利水電第十一工程局有限公司）