橋梁工程中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)探討

摘 要：橋梁工程建設(shè)對(duì)于提升城市化經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平具有一定的推動(dòng)作用，而如何將預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用到橋梁工程中提升橋梁工程建筑質(zhì)量，成為當(dāng)前建筑行業(yè)需要認(rèn)真思考和探索的重點(diǎn)問(wèn)題之一。文章通過(guò)對(duì)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)具備的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，以及預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行綜合闡述，進(jìn)一步探討了預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在橋梁工程中的具體應(yīng)用方法，并對(duì)其應(yīng)用過(guò)程中需要注意的事項(xiàng)進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：橋梁工程;預(yù)應(yīng)力;施工技術(shù);具體應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：K928.78? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-6903（2022）03-0013-03

0 引言

預(yù)應(yīng)力技術(shù)就是在使用工程構(gòu)件之前，采用預(yù)拉應(yīng)力來(lái)改善工程構(gòu)件的受力性能，通過(guò)這種方式來(lái)降低或解決構(gòu)件出現(xiàn)振動(dòng)或變形問(wèn)題，從而提升構(gòu)件的整體性能。橋梁工程施工過(guò)程中，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，不僅能提升橋梁的穩(wěn)定性和安全，同時(shí)還能提升橋梁的耐久性、抗裂性，為促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供保障。

1 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)

1.1 優(yōu)點(diǎn)

（1）結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的抗裂性和耐久性。由于在構(gòu)件投入使用之前應(yīng)用了預(yù)應(yīng)力，因此能夠延緩構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的時(shí)間，并在荷載作用之后，能夠防止構(gòu)件出現(xiàn)裂縫或者較大裂縫，繼而保證構(gòu)件的剛度不會(huì)降低，同時(shí)還使結(jié)構(gòu)的耐久性得到提高。

（2）有助于節(jié)約材料，減輕構(gòu)件質(zhì)量。由于結(jié)構(gòu)選擇的材料具有高強(qiáng)度的特點(diǎn)，因此就相應(yīng)的減少了構(gòu)件的截面尺寸和鋼筋的數(shù)量，在實(shí)現(xiàn)了節(jié)約混凝土和鋼材的同時(shí)還幫助結(jié)構(gòu)本身減輕了重量，這對(duì)于結(jié)構(gòu)為重荷載和大跨度的橋梁而言，具有十分顯著的優(yōu)勢(shì)。

（3）施加的預(yù)應(yīng)力有效地降低了混凝土梁的主拉應(yīng)力和豎向剪力，改善了結(jié)構(gòu)的受力性能。混凝土梁中的曲線鋼筋不僅可以減少梁中支座周?chē)呢Q向剪力，同時(shí)減少了荷載作用下的主拉應(yīng)力，進(jìn)而減少梁的腹板厚度，降低了混凝土梁自身的質(zhì)量。

（4）提升了受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性。在鋼筋混凝土柱中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，使縱向受力的鋼筋變得更加緊致。但是這時(shí)候預(yù)應(yīng)力鋼筋并不會(huì)因?yàn)槭芰ψ饔枚霈F(xiàn)變形，可以為附近的混凝土提供助力，使其抗壓彎性能得到提升[1]。

（5）提升構(gòu)件的耐疲勞性。由于對(duì)鋼筋施加了較強(qiáng)的預(yù)應(yīng)力，因此，在承受各種作用后，預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力變化幅度較小，能夠在一定程度上提高構(gòu)件的抗疲勞強(qiáng)度，同時(shí)也有助于結(jié)構(gòu)承受動(dòng)載荷。

1.2 缺點(diǎn)

（1）預(yù)應(yīng)力技術(shù)工藝較為復(fù)雜，有較高的質(zhì)量要求，因此對(duì)施工人員的技術(shù)要求也很高，需要由專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)且熟練性高的技術(shù)隊(duì)伍來(lái)實(shí)施。

（2）需要采用專(zhuān)用設(shè)備來(lái)進(jìn)行施工。例如灌漿專(zhuān)用設(shè)備以及張拉機(jī)專(zhuān)用工具等等。先張法需要在專(zhuān)業(yè)的張拉臺(tái)座幫助下得以實(shí)現(xiàn)，后張法則要應(yīng)用質(zhì)量可靠且數(shù)量相對(duì)較多的錨具等來(lái)進(jìn)行實(shí)施。

（3）結(jié)構(gòu)施工初始階段費(fèi)用投入較大。如果工程所需的構(gòu)件數(shù)量相對(duì)較少則需要的平均成本較高。

（4）預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)過(guò)程中控制反拱度存在一定難度，同時(shí)由于混凝土徐變的影響，后期很容易造成橋梁不平整的情況。

2橋梁工程中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 預(yù)應(yīng)力鋼筋在張拉施工中的應(yīng)用要點(diǎn)

橋梁施工過(guò)程中，每個(gè)施工環(huán)節(jié)都有不一樣的技術(shù)施工標(biāo)準(zhǔn)，因此，預(yù)應(yīng)力鋼筋在灌漿和張拉施工中，要求施工人員需要有效把控好鋼筋的張拉性能，保證其能夠充分符合施工過(guò)程中所提出的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)在整個(gè)橋梁工程施工中，必須要根據(jù)橋梁工程的具體施工情況，通過(guò)科學(xué)調(diào)整張拉應(yīng)力變化值的方式來(lái)保證其可以在合理的控制范圍內(nèi)，防止出現(xiàn)幅度變化較大而引起工程質(zhì)量問(wèn)題，保證橋梁工程可以順利完成施工任務(wù)。

2.2 預(yù)應(yīng)力構(gòu)件在連接施工中的應(yīng)用要點(diǎn)

在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力進(jìn)行施工過(guò)程中，需要特別關(guān)注預(yù)應(yīng)力混凝土的連接部位。為了提升連接處的質(zhì)量，保證其滿(mǎn)足施工要求，需要施工人員在施工過(guò)程中嚴(yán)格按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)開(kāi)展施工工作。同時(shí)在進(jìn)行施工時(shí)還應(yīng)該著重檢查連接處的施工質(zhì)量，保證其在施工過(guò)程中不會(huì)存在漏出問(wèn)題。如果發(fā)現(xiàn)存在相應(yīng)的問(wèn)題應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行處理，并且要進(jìn)行全面的檢查，防止再次出現(xiàn)同樣的問(wèn)題。與此同時(shí)還要做好防護(hù)措施，以免因?yàn)榛烊肫渌漠愇锒斐煽椎雷枞?，從而?duì)整體工程質(zhì)量和進(jìn)度造成影響。

除此之外，在開(kāi)展施工工作時(shí)，一定要采取有效的措施來(lái)保護(hù)鋼筋安裝過(guò)程，防止在安裝鋼筋過(guò)程中造成鋼筋損壞。

3? 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在橋梁工程中的具體應(yīng)用

3.1 前期準(zhǔn)備階段

橋梁工程施工過(guò)程中，前期準(zhǔn)備階段是預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵階段，有助于后期順利開(kāi)展施工工作。在這個(gè)階段中，技術(shù)人員要審核處理好相關(guān)圖紙文件，對(duì)于圖紙中存在的問(wèn)題和不足之處應(yīng)及時(shí)進(jìn)行糾正，并制定預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)方案，保證方案的可行性。此外，還要做好采購(gòu)預(yù)應(yīng)力施工材料的相關(guān)工作，同時(shí)要對(duì)相關(guān)的施工設(shè)備進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化，保證其符合施工標(biāo)準(zhǔn)要求。與此同時(shí)，施工單位還應(yīng)該做好與設(shè)計(jì)單位的技術(shù)交底工作，對(duì)橋梁工程中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用要求進(jìn)行了解和掌握，防止施工過(guò)程中出現(xiàn)潛在的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。

3.2 預(yù)應(yīng)力鋼絞線

預(yù)應(yīng)力鋼材可以選擇的材料通常有兩種，分別是冷拉鋼絲和鋼絞線兩種。鋼絞線具有外觀優(yōu)美、使用便捷、經(jīng)濟(jì)適用等優(yōu)勢(shì)，在橋梁、核電站等大型建筑施工過(guò)程中常常受到應(yīng)用和推廣，得到了眾多企業(yè)的認(rèn)可和青睞。相對(duì)于其他鋼材而言，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力鋼絞線可以有效降低材料的使用率，一般情況下，能夠節(jié)約大概2/3的材料用量，由此可見(jiàn)，在橋梁施工中使用預(yù)應(yīng)力鋼絞線具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益[3]。在選擇預(yù)應(yīng)力鋼絞線時(shí)，一定要對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行考慮，例如鋼材的幾何參數(shù)、性能參數(shù)、伸長(zhǎng)率以及松弛率等等。另外，還應(yīng)該對(duì)鋼材的延伸率、規(guī)格以及尺寸等方面進(jìn)行關(guān)注。9ACE96D3-02A5-479D-BA21-0456D911058B

3.3 預(yù)應(yīng)力錨具

在選擇預(yù)應(yīng)力錨具的時(shí)候需要對(duì)兩方面的內(nèi)容進(jìn)行考慮，一方面是機(jī)械錨固，另一方面是摩阻錨固。所謂的機(jī)械錨固其實(shí)就是通過(guò)機(jī)械進(jìn)行加工的一種方式，經(jīng)過(guò)加工生產(chǎn)出一個(gè)具有錨定功能的錨具;而摩阻錨固是指在毛旋作用之下對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼材進(jìn)行緊固。由于摩阻錨固存在諸多類(lèi)型，因此應(yīng)用范圍也較為廣闊，但是其也存在缺陷，在連接方面的便捷性不足。

3.4 預(yù)應(yīng)力混凝土

橋梁工程在投入使用之后，常會(huì)由于工程所在地域的自然環(huán)境、橋梁的具體位置、混凝土自身具有的特性等眾多因素的影響，而使混凝土出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。而應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)就可以有效降低出現(xiàn)裂縫的機(jī)率。可以借助預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)對(duì)混凝土進(jìn)行施壓，并對(duì)鋼筋進(jìn)行張拉操作。由于鋼筋具有的特征可以產(chǎn)生一定的收縮力，對(duì)于抵消橋梁部分荷載力具有幫助[4]。當(dāng)橋梁承受的荷載力降低之后，也會(huì)相應(yīng)的降低出現(xiàn)裂縫的機(jī)率，從而起到延長(zhǎng)橋梁使用年限的作用，為橋梁的正常運(yùn)行提供了保證。

3.5預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁

為了適應(yīng)城市化發(fā)展需求，修建了大量的連續(xù)橋梁。在對(duì)多跨連續(xù)橋梁進(jìn)行施工過(guò)程中可以分為兩種情況：一種是正彎矩區(qū)，另一種是負(fù)彎矩區(qū)。根據(jù)連續(xù)梁的受力特點(diǎn)，支座位置為負(fù)彎矩區(qū)，跨中位置為正彎矩區(qū)。在多跨連續(xù)梁工程中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)時(shí)，采用加固方法是最常用的方法，換言之就是在不斷擴(kuò)大梁橋截面的時(shí)候，要通過(guò)碳纖維粘貼的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)加固處理，從而促進(jìn)抗彎承載力的提升，這樣不僅具有便捷性，同時(shí)還有助于施工效果的提升。橋梁工程建設(shè)過(guò)程中，混凝土在澆筑完成達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度后，通過(guò)施加的預(yù)應(yīng)力，對(duì)橋梁工程中易出現(xiàn)的斷裂情況和裂縫情況進(jìn)行有效的消除，防止混凝土因?yàn)椴粩嗍湛s而出現(xiàn)斷裂問(wèn)題，或者造成內(nèi)部結(jié)構(gòu)斷裂的問(wèn)題。如果使用的構(gòu)件應(yīng)用了預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，那么將對(duì)于工程的抗壓能力具有巨大的提升作用，在此基礎(chǔ)上不僅能夠提升橋梁的質(zhì)量，同時(shí)還能延長(zhǎng)橋梁的使用壽命，而且還能保證橋梁工程的整體質(zhì)量得到提升[5]。

4 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中材料的管理和控制

要想預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在橋梁工程施工過(guò)程中得到最大化的利用，就應(yīng)該在橋梁工程施工過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)預(yù)應(yīng)力施工材料的管理和控制，同時(shí)還要嚴(yán)格按照橋梁工程的施工要求和施工計(jì)劃，對(duì)進(jìn)場(chǎng)的施工材料進(jìn)行合理的布置，而且還要安排相應(yīng)的技術(shù)人員對(duì)施工材料進(jìn)行仔細(xì)的檢測(cè)，保證這些施工材料的質(zhì)量滿(mǎn)足施工標(biāo)準(zhǔn)和施工要求之后才能進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)投入使用。另外，在施工材料進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)之后還要進(jìn)行合理的布置和擺放，保證不同品種和不同規(guī)格的施工材料可以分開(kāi)進(jìn)行存放，而且要做好相應(yīng)防護(hù)措施，防止被雨水打濕。值得注意的是，一定要防止水泥因?yàn)槭艹焙弯摻钜驗(yàn)樯P而發(fā)生質(zhì)變，同時(shí)還要在存放材料的現(xiàn)場(chǎng)和倉(cāng)庫(kù)區(qū)域內(nèi)設(shè)立標(biāo)識(shí)牌，而且要在標(biāo)識(shí)牌上面注明每種施工材料的產(chǎn)地、規(guī)格、品種以及檢測(cè)結(jié)果等信息[6]。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁工程中進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候要做好對(duì)施工材料的管理和控制，保證施工材料的質(zhì)量，在此環(huán)節(jié)中，需要相關(guān)工作人員的相互配合，可以結(jié)合橋梁工程的實(shí)際施工情況成立質(zhì)量管理小組，并要指派專(zhuān)門(mén)的人員來(lái)負(fù)責(zé)施工材料的質(zhì)量檢測(cè)管理工作，對(duì)整個(gè)項(xiàng)目中涉及到的材料質(zhì)量都要進(jìn)行檢測(cè)、驗(yàn)收以及監(jiān)督。除此之外，還要對(duì)預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量進(jìn)行把控，一定不能讓不合適的預(yù)制構(gòu)件進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，一定要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，同時(shí)還要進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督管理，對(duì)橋梁工程的整體施工進(jìn)度進(jìn)行及時(shí)掌握和把控，保證橋梁工程可以高質(zhì)量的按時(shí)完成任務(wù)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)由于受到材料選擇、施工管理、技術(shù)工藝等方面的影響，在橋梁工程中進(jìn)行應(yīng)用時(shí)常常存在一些不足之處，影響了橋梁工程質(zhì)量的提升。因此，工程技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，并掌握預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，結(jié)合橋梁工程的實(shí)際情況來(lái)合理應(yīng)用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，并不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提升施工技術(shù)水平，從而為提升橋梁工程建筑質(zhì)量提供良好的基礎(chǔ)保障。

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Discussion on Prestressed Construction Technology in Bridge Engineering

XING? Qian

（Yantai Highway Engineering Quality Monitoring Center， Yantai Shandong? 264003）

Abstract： Bridge engineering construction plays a certain role in promoting the level of urbanization economic development.How to apply prestressed construction technology to bridge engineering to improve the quality of bridge engineering construction has become one of the key issues that needs to be seriously considered and explored in the current construction industry. The advantages and disadvantages of prestressed construction technology and the application of prestressed construction technology are comprehensively described， and the specific application method of prestressed construction technology in bridge engineering is further discussed， and the matters needing attention in its application process are simply explained.

Keywords： bridge engineering; prestressed; construction technology; specific application

收稿日期：2021-12-22

作者簡(jiǎn)介：邢乾（1968—），男，山東煙臺(tái)人，本科，高級(jí)工程師，研究方向：橋梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)及加固。9ACE96D3-02A5-479D-BA21-0456D911058B