道路桥梁施工中的预应力技术施工质量管理措施

2022-10-27喻伟明

大科技 2022年40期

关键词：钢绞线张拉预应力

喻伟明

（平江县公路建设和养护中心，湖南岳阳 414500）

0 引言

预应力技术在路桥工程应用时需要与实际情况相结合，通过对构件的科学计算，做好材料的对比与选择，加大对预应力施加与锚固两方面的关注，防止桥梁结构出现破坏的问题。加强对预应力技术的施工质量管理，有利于提高桥梁施工水平，尽可能的延长桥梁使用寿命。

1 工程概况

项目名称为钟洞桥道路桥梁施工，此次改造的工程位于岳阳市平江县童市镇，中心桩号K0+100，桥梁全长125.12m，拟建的钟洞桥上部结构采用6×20m 预应力混凝土简支空心板，下部结构采用桩基础，桥面宽为12m，桥面铺装采用C50 混凝土。图1 为工程施工平面布置图，需要注意的是项目经理部、桥梁施工队设在S316K8+150 左侧；本项目采用商品混凝土，未设置料场和拌和场。

图1 钟洞桥施工平面布置

桥梁设计荷载等级采用公路-Ⅰ级，不通航，地震烈度为Ⅵ度。桥面宽度为12m=8.5m（行车道）+1.75m×2（防撞栏杆）。施工前调查当地气温条件与气候情况，当地最高气温38℃，年平均气温为17.5℃，最低气温-8.8℃，年平均降水量1460.9mm，降水主要集中在4—7月，区内雨量充沛，植被良好，水系发达，干流水由东向西横贯区内。预应力施工环节需按照相应流程展开施工，如图2 所示，在浇注板体混凝土前，在板内按设计要求预留预应力束（筋）孔道，待板体混凝土达到规定强度90%时，再进行张拉，锚固，最后在管道内进行压浆。

图2 预应力空心板施工工艺

2 道路桥梁施工中预应力技术的应用优势

对于路桥工程中的预应力技术来说，该项技术主要可以划分为两种情况，一种是先张预应力技术，另一种是后张预应力技术。对预应力混凝土与普通混凝土做出对比，从中发现预应力混凝土的优势尤为显著，在降低材料使用量的同时保障结构稳固性，且预应力技术下的混凝土结构是大型构件拼装施工的保障。预应力技术的施工优势一般体现为以下两个方面：①不管是桥梁部件，或者是桥梁整体，应用预应力技术后桥梁的抗疲劳与抗震性能都显著提升，且桥梁的使用寿命有所延长。②预应力技术的应用提高了混凝土内力与桥梁刚度，帮助路桥工程预防了形变问题的产生，也有效缓解了一部分承载压力[1]。

3 道路桥梁施工中预应力技术施工质量管理要点

3.1 预应力施工材料与设备质量控制

3.1.1 注意钢材的选择

路桥工程施工中采用预应力施工技术，其钢材选择的合理性，以及能否有效应用钢结构材料，这将对预应力施工全过程产生重要影响。现阶段预应力施工一般会选择使用低张弛钢绞线材料，这种材料具有便携性与美观性的特点，在工程中的材料用量仅仅是普通钢材料的大约60%。选择低张弛钢绞线的时候，也能够充分围绕材料的具体使用场景来决定，确保材料和其使用范围达到一致。预应力混凝土结构施工应用的钢丝与钢绞线材料，以及经过热处理之后的钢筋等，施工前应加强对这部分材料的质量管理，严格按照国家标准做好材料质量的检验工作[2]。

3.1.2 注意锚具的选择

做好预应力筋锚具与夹具的检验，依据《预应力筋锚具、夹具和连接器》（GB/T 14370）的检验要求，进一步发挥材料的使用强度，高水平、高质量的完成预应力张拉施工作业。所有用来施加预应力的机具和仪表设备都要安排专业人员负责管理，同时经过相应主观部门的授权后完成材料检验工作。

实际上，锚具就是在张拉锚固时用到的工具，同时也是预应力施工环节必不可少的工具。使用锚具能够将预应力筋和混凝土结构内容高效连接，对于锚固板的应用，一般来说角度是固定的，打磨锚固板各部位的同时也要提高曲率准确性，突出锚固板的光滑和移动的特点。预应力技术施工中，锚具是支撑桥梁的受力结构，使用时应注意对锚具的合理选择和对锚固位置的科学安排，谨防后续施工遇到钢绞线被压的问题。

3.2 预应力施工技术质量控制与管理

3.2.1 初始阶段质量控制

在路桥工程的初始阶段，钢筋预埋是预应力施工的重要环节，桥梁上各个控制点的高程定位必须以预埋工程为前提，科学把握钢筋预埋曲线，在完成精准定位的同时，也要提高定位点的稳固性。此外，还应对预应力钢筋波纹管套加以保护。材料预选之后需开展预应力孔道施工，在施工质量管理环节需要使用波纹管展开施工，发挥波纹管的抗压能力，确保预应力孔道的安全性，谨防后续遇到孔道开裂的情况。施工时要求在波纹管外壁位置设置高度为5mm 的环形肋，旨在提升波纹管承载能力，避免结构变形，全方位保障孔道施工质量。安装波纹管时应加强对材料安装质量的控制与管理，要求所有波纹管必须经过检测后才能使用，为了防止管道在安装之后遇到松动的问题，应加强对管道和支架焊接工作的质量管理[3]。

3.2.2 张拉与灌浆阶段质量控制

对于预应力施工环节的张拉与灌浆阶段，此时应对钢筋的张拉能力加以控制，保障钢筋材料的规格达到使用标准。为保证孔内浆液饱和度，需做好灌浆用量的有效控制，在完成灌浆操作后进行试验与检查工作。张拉施工质量管理部分，为最大程度上保障张拉效果，有必要加强对张拉时间与张拉次数的控制，可选择电子系统下的张拉方式，凭借电子装置进行千斤顶与张紧油泵的自动化控制，依靠测力传感器反馈的信息做出张拉力的调节，从而确保张拉质量符合工程施工质量要求。在张拉到某一程度时，需要及时检查钢绞线的使用情况，关注锚固的同时观察20min，全方位保证钢绞线使用的稳定性，为后续封锚施工质量奠定基础[4]。

3.2.3 谨防孔道堵塞，保护预应力钢筋

路桥工程施工期间，有必要做好孔道与连接位置的封堵处理，避免有任何异物进入孔道，给孔道造成堵塞问题。不管是预应力钢筋安装，还是铺土钢筋焊接，都应全方位保护预应力钢筋结构，避免其受到损坏，如果施工期间出现了孔道变形与堵塞的问题，应及时解决问题，防止钢筋受力因此被削弱。封锚施工环节加强质量管理，有必要在张拉施工结束后的24h 进行封锚处理，同时统计相关技术资料，最大程度上保证预应力张拉施工效果。与此同时，加强对钢绞线长度的控制，如果钢绞线过长，需要使用切削装置做好钢绞线的切削处理，此外还应做好锚具与锚孔的及时清理。

3.2.4 加强对用水量的控制

预应力施工中，用水量是施工质量管理的一项重要考虑因素，为尽可能的保证施工质量，有必要掌握材料配比的同时投放用水。当混凝土材料的流动性较低的时候，不适宜采用直接加水的方式。应用搅拌机设备时，保持设备清洁至关重要，为保证施工质量，有必要观察设备内是否有材料残渣存在，通过及时清理来加强施工质量管理。

3.2.5 加强对施工工序的控制

桥梁工程预应力施工环节，施工工序控制至关重要，这将直接决定着工程预期目标能否实现。要求施工单位依据图纸标明的工序展开施工，在完成各项施工工序后做好质量检测工作，以此作为下一道工序施工的前提。比如在大跨度预应力桥梁中，钢筋骨架应力施工比较复杂，如果无法按照图纸来施工，桥梁的安全性也将无法保障。

3.2.6 加强对预应力筋束拉断的控制

施工期间会伴随水泥与油污黏在筋束上的现象，导致预应力钢筋束发生腐蚀问题，此时钢筋强度受到影响，预应力作用难以发挥。对此，有必要加强对预应力施工质量的控制，加强对预应力筋束的保护，施工之后及时清理黏连在筋束上的水泥与油污，谨防遇到断丝的问题。此外，还应做好筋束防锈处理，尽可能的延缓材料的氧化速度。

3.3 开展人员管理与监督质检工作，建立质量保证岗位责任制

对路桥施工与管理人员展开专业教育培训，加强对其理论知识教育和施工技术培训，确保预应力技术可以准确被用于工程施工中。结合工程实际情况，制定人员管理办法，落实人员岗位职责，明确相应工作内容，合理规划施工进度，制定预应力施工质量管理措施，发挥奖励激励措施的作用，实施绩效工作，尽可能的提高人员工作积极性。做好监督之间工作，安排监理人员队伍，负责对预应力施工的各环节加以质量把关，施工前查看设计图纸，检查材料与设备质量，规范施工程序，做好各环节的质量检查，以便及时发现并解决问题。

以“靠科技兴司，当公路尖兵，使顾客满意，铸精品工程”为本工程质量管理方针，明确相应质量管理目标，要求工程的一次校验合格率必须达到100%，同时优质工程率也要达到90%，争取将工程建设为交通部部颁标准优良工程。确立工程质量保证组织结构，以项目经理部为基础确立质量管理小组，由项目经理负责担任组长，工程总工程师负责担任副组长，质检工程师为项目质量管理小组成员。项目经理部门应在工程部设置安全质量监察室，根据工程质量管理需求配置专职监察人员。优化工程质量体系运转流程，旨在加强对施工过程与原材料质量的检查，确立操作人员自检与班组互检制度，实施分项分部检验，将定期检验与随机抽查相结合，不断完善工程内部检查制度[5]。

3.4 完善各项施工管理制度

结合项目施工的技术特点，安排具有丰富施工经验和较强组织管理能力的技术人员，建立技术管理人员队伍，完善工程技术管理体系，要求所有施工和管理人员必须严格按照项目施工工序展开施工质量控制，完善相应管理制度，大致内容如下：①施工组织管理制度，开展预应力施工之前，要求项目经理带头编制可行性较高的施工组织设计与项目质量保证措施，合理制定质量计划，要求所有人员必须按照技术文件执行各项工作。②预应力技术图纸复核制度。做好图纸的认真复核，完成现场核实，在确认无误后签署复核意见。③技术交底制度，正式开展预应力施工之前，应做好技术交底工作，将各单位分部、分项工程的施工内容、操作要点、技术标准提前交底。④测量复核制度，要求所有测量工作的计算必须安排两名工作人员，一人负责计算，一人负责复核，测量后形成的技术交底文件，要求复核无误后才可以发放。⑤试验检验制度，做好该项工作的规范计量，组建试验室与质检部，严格按照检验程序做好质量检测与试验工作。