高速公路桥梁施工中预应力施工技术的应用探究

2021-04-01吕日飞黄忠水

交通建设与管理 2021年6期

吕日飞，黄忠水

（1.上饶市上浦高速项目建设管理有限公司，江西上饶 334000；2.上饶市测绘地理信息中心，江西上饶 334000）

0 引言

伴随高速公路建设飞快发展，对我国公路桥梁施工质量提出了非常高的要求，我国桥梁工程施工技术被周边国家应用与推广。预应力技术作为桥梁工程施工主要技术，得到不断优化与完善，不但支撑着高速公路设计越来越科学合理，同时还大幅度提高了桥梁工程施工的质量和进度，进而在桥梁工程项目施工中起到非常重要的作用。因此，在实际施工过程中，对于预应力技术必须要进行科学应用，才能整体提升公路桥梁工程施工的质量，进而有效提升道路通行效率。

1 技术概述

预应力技术，是指在构筑物基础上施加相关应力，将这部分预应力构件埋于混凝土中，以保证公路桥梁可以与设计要求相互符合，从而提高公路桥梁工程的稳定性。在具体的公路桥梁工程施工过程中，对于预应力运用的时间较长，在一定程度上具有非常好的技术优势。且因预应力技术应用范围及应用领域较为广泛，在目前大部分工程施工中，对预应力施工技术的运用也较为普遍。在具体施工中，应当加强对这一技术的运用，以降低施工成本。不仅如此，预应力技术还可以将拉应力降至最小，从根本上增强桥梁的抗渗、抗裂，不但使用起来方便，同时还可以促进桥梁工程顺利施工[1]。

2 存在问题

在公路桥梁工程施工中，施工材料的性能和质量会影响到预应力混凝土施工质量，以及人工操作时所存在的失误与误差，进而使公路桥梁工程施工很容易发生预应力质量问题。

在施工过程中，一些施工人员因为自身专业技能较差，在进行预应力施工时不能准确地操作，也不能严格根据规范流程来施工，使得在安装与定位预应力钢筋时出现失误，进而造成堵塞的情况。

在进行先张法施工时，部分施工人员为了缩短施工周期，在生产时会掺加一些早强剂，使得混凝土迅速达到85%的设计强度。若是混凝土过快达到85%的设计强度，那么将会出现不同材料比例不匹配的状况，不但损伤了预应力，还使桥梁不能满足承重要求，进而使混凝土出现开裂，对于预应力混凝土施工质量会造成非常严重的影响。

因此，在高速公路工程施工中，预应力技术有着显著的优势，然而由于多种因素影响，还是存在着一些使用缺陷[2]。

3 应用优势

相比其他工程项目，公路桥梁建设项目通常有着较高要求，并且施工时需要较高的专业性和技术性。当前的一些建筑施工技术中，预应力施工技术有着比较广泛的运用范围，除了预应力施工技术自身具有可提升建筑稳定性、抗震能力以及抗疲劳性等优势以外，此技术应用的施工材料通常有着更高的性能。例如，预应力碳板有着非常好的物理性能，与普通钢材相比，抗拉强度可达到其八到二十倍，能够为结构打下坚实的基础。另外，预应力技术还具有卓越的抗震性和耐腐蚀性，这一技术通过提升建筑材料的质量，可以间接起到提高工程施工质量的作用。然而，不管建筑材料有多好，都不能缺少施工技术的支持，将预应力施工技术贯彻在公路桥梁工程施工当中，才能有效发挥出该技术的优势，从而推动桥梁施工技术更好地发展[3]。

4 有效措施

4.1 混凝土浇筑

在实施预应力混凝土施工时，应重点围绕桥梁下方的孔道来展开。混凝土施工有着一定的特殊性，与板面相比，有着较大的长度，所以，在施工前就要做好固定工作，把浇筑材料引入到孔口，从而提高孔口的密实性，防止周围出现疏松情况。

在进行打孔作业的时候要及时测量工程施工的深度，防止出现埋管和卡管现象。一般而言，首先要根据工程实际情况制定科学的桩孔浇筑施工方案，经过商讨后最终选出泥浆护壁钻孔方法，用到的设备有砂泵、钻机、吊车等，选择强度较高的钢板，将其制作成3～4mm厚的护筒，然后在顶端设置一个溢浆孔。

在此基础上，采用正循环换浆方法处理孔洞，并且对下层的板面进行固定。接着进行浇筑施工，这一环节结束后要检测拉力情况，进而总体评估高速公路工程施工质量[4]。

4.2 受弯组件施工

在以往的公路桥梁工程施工中，对碳纤维施工材料并未运用预应力技术，伴随建筑行业快速发展，促使预应力技术可以满足更高的施工目标与施工要求。在没有加固的桥梁上，只是有着最开始的内应力，在长时间的外部应力下，会慢慢降低桥梁的承载能力。若桥梁最大的承受力不能承受外部压力时，就可以采取碳纤维材料来加固公路桥梁。同时若是应力开始发生较大变化时，那么碳纤维施工材料的应力会比较小，而且会出现灭失现象，进而不能充分体现其高强度优势。所以，在碳纤维施工材料中应用预应力，当受弯的组件出现损失后，仍旧可以提升碳纤维施工材料的强度，从而有效提升公路桥梁工程施工质量[5]。

4.3 加固施工

要想确保高速公路桥梁工程的延展使用，在具体施工时就要加固桥梁。现阶段，经常用到的加固技术主要有钢板粘贴加固以及桥面补强加固，前者指的是把钢板粘贴在混凝土上，采用工业用胶粘合，进而起到加固桥梁的目的。

在实际加固的过程中，一方面，要处理好表面，选择适宜的工业用胶，在加固公路桥梁时，应当暴露出混凝土结构，确保清理工作可以达到清洁要求，若局部出现问题时，则要先凿毛，采取性能比较高的砂浆来修补，然后清理表面，再使用千斤顶，避免出现缝隙现象；另一方面，在胶体进场之前需要严格检验胶体质量，采取轴式搅拌机搅拌，使颜色更加平均。在进行粘贴钢板时，应当使用少量胶，在需要粘贴的位置进行反复刷涂，将钢板粘贴完后，采取工具固定然后增加压力，避免脱落。

此外，桥面补强加固也是一种经常用到的加固方法，能够有效提升桥体的承载性能，选择粘贴性较强、抗收缩性强、防裂性强的预应力混凝土材料，从而提升桥体抵抗外界冲击的能力。表面处理和钢板粘贴加固类似，开凿深度为2cm，但要确保浇筑孔道清洁[6]。

4.4 钢结构技术

钢结构技术对公路桥梁工程整体质量来说非常重要，涉及的环节也较多。首先，钢筋安装的是桥梁的基础结构，相关施工人员必须严格遵循桥梁建设标准来施工，以此防止外表面受到损伤等质量问题。重视安装工序，应严格遵循公路桥梁工程既定的工序来安装，先要进行钢筋加工焊接作业，在此基础上才可以搭建钢筋，从而提高钢筋结构的完整性。钢筋绑扎结束后，还要认真检查绑扎的质量，在保证无误后就可以进行内钢筋捆扎。

钢绞线处理环节要严格检测规范钢绞线。结合工程案例可发现，导向槽所对应的钢绞线很容易发生偏移现象，这与钢绞线预应力的增加有着紧密关联，进而对桥梁整体质量带来了影响。基于此，应当有针对性地固定顶端，保证构件尺寸都能满足桥梁工程要求，在展开钢绞线收放和拉伸作业过程中，不可出现挤压问题[7]。

张力施工主要分为后张法和先张法两大类。针对后张法来说，需要对混凝土采取钢筋张拉处理，这样可以更好地传递预应力。这个过程中不可拆除锚具，要先进行张法拉张作业，在这个基础上可以实施浇灌施工，以上工作都做好以后便可以把锚具卸载。在张力施工时，还要考虑预应力设计施工方案是否合理。在设计施工方案时，要充分考虑公路桥梁工程建设要求，对于综合质量、施工成本等多方面因素细致分析，从而形成合理有效的施工方案。在实际施工过程中，不可以随意改变已经确定好的施工内容，应提高自身的预应力水平。同时在进行后张法和先张法施工时，要以公式为基础来计算[8]。