预应力技术在桥梁施工中的应用分析

2021-04-03徐建洋

建筑与装饰 2021年14期

徐建洋

中国葛洲坝集团路桥工程有限公司湖北宜昌 443000

前言

随着我国社会经济的发展，道路桥梁基础设施的建设项目也越来越多，其辐射范围也越来越广泛，这对桥梁的施工质量和施工安全提出了更高的要求。预应力技术因为具有稳定性强、抗渗性高、抗裂能力强等特点，被广泛应用在桥梁施工过程中，在保证桥梁施工质量、提升桥梁施工效率、维护桥梁稳定方面发挥着重要作用。

1 预应力技术在桥梁施工中的重要性

现阶段，预应力技术是道路桥梁施工中最为常用的一种加固手段，在稳定桥梁结构和施工质量等方面起着重要作用。预应力技术主要应用于混凝土结构中，能够有效提升混凝土结构的稳定性和使用寿命。其具体工作原理是：在桥梁结构承受荷载力之前，预先对于施工主体施加压力，帮助施工主体在承受外部的荷载作用时，减少或抵消荷载作用产生的拉应力，帮助优化构件框架，使构件在正常使用的情况下不产生裂缝，或者有效减缓裂缝产生速度。

在实际的桥梁施工项目中，预应力技术的应用能够在很大程度上提升桥梁项目施工的质量和施工效率。预应力施工技术包括先张预应力施工技术和后张预应力技术，这两种预应力施工技术的使用，必须根据实际的施工情况进行合理地选择和调整。利用预应力施工技术结构与普通结构相比有以下几个优势：首先，预应力技术能在很大程度上提升构件的强度和刚度，在缩小桥墩之间的距离的基础上，增加结构稳定性和耐耗性，降低构件截面规格，控制建筑重量，减少桥体裂痕的产生，同时也避免了建筑材料的无效浪费；其次，预应力技术的使用为桥梁建筑施工中大型构件的拼接施工工作打下了稳定的基础，进而保证了整体结构的稳定性和统一性。

预应力技术在桥梁工程中的应用包括以下三个方面：一是在桥梁受弯构件施工中，预应力技术的使用能够避免加固构件的内部作用力对于桥梁施工中混凝土结构应力产生的影响，避免加固构件对桥梁整体质量的破坏，进而保证桥梁的质量安全；二是预应力技术能增加桥梁施工中混凝土结构多跨度连续梁的承弯能力，保证桥梁施工的质量；三是预应力技术能够增加桥梁的结构和部件的稳定性，有针对性地提升桥梁需要加固的结构的质量，以保证桥梁重要结构的稳定性和安全性。预应力技术在桥梁工程中的三方面应用能够有针对性地提升桥梁工程的施工质量。

2 预应力技术在桥梁施工中的应用要点

2.1 选择恰当的施工材料

现阶段，在实际的桥梁施工中常用的预应力技术的建筑材料较为丰富，其中最为常用的是低松弛钢绞线、预应力钢绞线、预应力钢筋。低松弛钢绞线是一种较为新型的预应力材料，因为其利于操作、价格较低且能够提升桥梁建筑的美观性和轻便性而被广泛应用于桥梁建筑施工中。预应力钢绞线材料能在一定程度减少桥梁建筑施工的费用，还能够避免建筑材料的浪费。在实际的桥梁施工中选择施工材料时，需要从桥梁表面的状态、桥梁断裂荷载度、材料本身的延伸情况、材料尺寸、材料松弛性能等内容进行综合性考察，选择最合适的预应力施工材料。

2.2 选择适合的施工锚具

当前，桥梁施工中常用的预应力技术主要为先张法和后张法。施工锚具主要在后张法当中应用较多。选择高效的施工锚具，能够提升预应力技术的使用效率和质量。具体来说，机械锚固工具用于预应力钢材顶端部位，利用机械操作的稳定性和准确性，将钢材加工成能够满足施工要求的锚固，经过机械锚固工具加工过的材料，其预应力损害较小且连接操作更为方便。摩阻锚固的锚具具有种类多，其使用范围广泛，这类模具具备吨位大、变换灵活、穿梭简洁的特点，但是摩阻锚固的锚具在一定程度上会对材料的预应力造成损害[1]。

2.3 预应力技术在桥梁加固工程的应用

桥梁在实际生活的使用过程中，桥梁承载着过往车辆的重力、压力、摩擦力和桥梁的自重，在一定程度上加重了桥梁结构的压力，同时也增加了桥梁结构的应力。将预应力技术切实地应用在加固工程环节，能够改善桥梁加固补强层和桥面结构受力体系，并能够为构件增添预应力，使其产生拉应力，进而提升桥梁构件的承载能力，强化加固钢筋的性能，从而提升桥梁的质量，延长桥梁的使用寿命。

3 预应力技术在桥梁施工应用中存在的问题和质量监管的措施

3.1 预应力技术在桥梁施工中存在的问题

在实际的桥梁预应力施工工程中，其施工环节可能会出现一些施工问题，因此在实际的施工过程中，建筑企业和相关的施工人员需要对可能会产生的施工问题加以了解并进行预防，提升预应力技术的使用效率，进而保证桥梁施工的整体质量安全。

（1）桥梁建设中砼结构张拉力问题。提升桥梁建设中砼结构强度的主要方法是在砼浇筑前期加入早强剂，同时在预应力形成之前完成砼浇筑。这种方法能在其形成张拉预应力之前，形成混凝土张拉力，提升混凝土的稳定性。但是这种方法会影响桥梁建筑的施工质量。具体来说，桥梁强度的增长速度快于其相对应的弹性的增长速度，导致二者增长失衡，同时，提前增加的张拉预应力会造成预应力的丢失，改变砼结构稳定，造成砼结构变形，也削弱桥梁承载能力，影响了桥梁建筑施工的质量，降低了桥梁的安全性能[2]。

（2）桥梁预应力张拉力调控。在实际的桥梁建设施工过程中，桥梁预应力张拉力调控还存在一定的问题。首先是预应力技术施工人员的专业技能不熟练和专业知识掌握程度不够，导致相关数据的误读和张拉力计算失误的问题。其次是在实际的操作过程中，形成的束的张拉力的数值具有一定的差异，所以其数值也是较为混乱的，这也在一定程度上影响着预应力张拉力调控能力。最后是在桥梁建设行业内缺少健全的预应力技术的管理制度，没有对预应力相关技术的应用做出标准的要求，也没有规定张拉力数值。

3.2 预应力技术在桥梁施工中质量监管的措施

（1）桥梁建筑工程质量监管体系。桥梁建筑工程质量监管体系能在制度层面上保证桥梁施工质量。桥梁建筑企业和相关单位需要建立完善的桥梁建筑工程质量监管体系，明确桥梁建筑施工各个环节的工作职责和施工要求，帮助施工人员和管理者明确其在施工过程中的责任和权利，进而规范其工作行为，保证桥梁建筑施工的质量安全。此外，桥梁建筑企业和相关单位需要建立施工质量管理部门，聘请高素质人才组成质量管理队伍，对桥梁建筑施工的各环节进行监管，避免施工中出现质量和安全问题。

（2）预应力技术的质量保证方法。在对桥梁施工建筑的整体质量进行监管之后，就要依据桥梁建筑工程质量监管体系制定相关的预应力技术质量保证方法。首先是严格要求桥梁建筑施工图纸、施工环节、预应力技术、验收环节等内容。保证在实际的桥梁建筑施工过程，建筑施工各个环节符合建筑施工图纸要求，保证施工操作流程和预应力技术符合标准要求，保证施工质量验收工作能够符合相关的质量验收标准。其次是完善建筑施工中各类材料的归档工作。对于实际施工过程中的地质资料、建筑材料设备、技术使用、资金流通等内容进行整理和保存，以保证在出现问题时，能够做到溯源。最后是完善施工监管制度。在桥梁建筑项目施工过程中，在一个施工项目结束之后，要对其质量进行检测，在其质量符合标准要求之后，才能够进行下一环节的施工，同时要求施工人员和监管人员对检测内容进行书面整理并签字确认，以保证在出现问题时其责任能够落实到个人[3]。

（3）预应力预制箱梁施工质量管理。预应力预制箱梁施工质量管理需要从以下几个方面进行考虑，首先是预应力筋的质量管理，预应力筋的质量直接关系着预应力技术施工的质量和效率，所以在购买预应力筋材料时，选择具有完备生产资质的生产厂家，对预应力筋的生产过程中和预应力筋进场前，进行质量检测，保证预应力筋的质量符合标准要求。其次是预应力技术施工过程中钢绞线的质量管理，对预应力钢绞线的强度和力学性能进行检测，在其符合标准需求之后再投入到预应力施工当中。最后是预应力施工锚具的质量管理，在实际的预应力技术施工中，选择规范且先进的施工锚具，保证其加工的材料能符合施工标准，进而提升预应力技术施工的质量。