浅谈市政路桥施工中预应力技术的应用

文／汪海兵 芜湖润兴建设有限公司 安徽芜湖 241000

引言：

如今，我国经济逐渐步入高质量发展阶段，市政路桥技术的重要性越来越受关注，相关部门和组织开始关注如何应用路桥工程施工技术。现阶段，国内路桥建设质量大幅度提升，在该过程中，预应力技术发挥着非常重要的作用。随着信息技术逐渐发展并成熟，预应力技术的应用解决了许多市政路桥建设过程中存在的不足和问题，就路桥建设来说，预应力技术操作起来比较便捷，同时也更安全，技术缺陷较少，运输方面的风险也比较小。探究预应力技术在市政路桥施工中的应用具有非常重要的现实意义。

1.相关概述

1.1 预应力技术概念

在20 世纪中期，预应力技术逐渐应用于建筑领域，施工领域也开始广泛应用该技术。随着路桥工程的发展，对工程技术的要求不断提升，混凝土是路桥工程发展中必不可少的重要内容，在其中，应用预应力可在一定程度上抑制因为外界所导致的荷载。混凝土自身的抗压性能比较强，也可以有效弥补抗弯曲强度缺陷，进而使混凝土品质得以改善。

预应力技术的主要特征表现在预应力的作用和影响下，该技术具有“提前性”。在应用该技术的过程中，作为施工人员，根据实际情况将应力施加到对应的结构和部件之上，其主要目的是为了避免对工程质量受到负面冲击的应力。但是，使用“提前加载”技术则可以将不合理的应力消除掉，同时防止结构不够稳定，提高整体结构的可靠性和稳定性，保证施工质量达到预期的目标[1]。

1.2 市政路桥工程施工的主要特征

在城市的发展过程中，道路桥梁建筑工程扮演着非常重要的角色，其规模整体较大，同时，也和城市发展息息相关，更是关乎人民群众的实际生活。对于城市公路建设以及施工而言，保证工程质量安全最为关键。通过合理经营城市工程中的桥梁、施工等，加大城市工程经营力度，提高工程管理效果，不断改善施工技术，解决当前施工方面的问题，克服技术方面的难点，保证施工企业在技术方面获得长久进步，也提高企业的经济收益。

2.预应力技术在市政路桥施工中发挥的主要作用

第一，将预应力技术应用于道路桥梁建设环节，具有非常重要的作用，具体表现包括：应用预应力混凝土结构预应力构件，为建设和施工等奠定良好的基础，使结构强度得以提升。这样可以提前防止道路桥梁中出现的一些隐患或是不足，使钢筋混凝土结构寿命延长，防止其在短期内老化，因为城市道路桥梁的后期应用奠定良好的基础[2]。

第二，使用该技术还可以在一定程度上提高城市道路桥梁的抗疲劳性，使整体结构的强度上升、混凝土抗拉强度提高、承载能力提升以及抗穿透能力增强等，进而从全局上使城市路桥结构的性能得以完善，保证大型路桥建设需求得到满足。

第三，使用该技术也能够使道路桥梁的经济效益更高。在实际施工环节，应用该技术能有效降低钢量和结构截面大小，进而使公路桥梁的自重下降。能避免结构在短期内出现开裂或者是发生其他意外，比如变形等，除此之外，应用该技术也能够减少外部因素所产生的负面影响，同时也允许分段拼接，为后期维护和保养提供便利。

3.市政路桥施工预应力技术的要点分析

3.1 选材要点

选材是市政路桥施工预应力技术应用环节非常重要的一项内容，在该阶段，不仅仅要关注材料特性，考虑材料质量，还需要关注成本。参考目前道路桥梁建设现状来看，使用频率较高的主要钢材有两种，一种是预应力钢筋，另外一种是预应力钢绞线。其中后者的主要优势体现在成本性能，应用范围也更广。将预应力材料和其他材料进行比较，如果质量条件不存在差异，预应力材料通常情况下价格更低，质量也更轻，而且密度高，施工起来更加便利。对于大型道路和桥梁工程来说，应用此类材料的频率较高。除此之外，选择不同的预应力技术也会影响材料和机具的选择和应用，比如锚杆、锚栓，在城市道路和桥梁建设中上述工具不可或缺。结构施工通常情况下要先应用先张法，接着再应用后张法，使用的工艺不同的情况下，对锚栓类型要求也必然存在差异。根据当前道路桥梁工程项目施工情况来看，摩擦锚杆使用通常较为广泛，能满足建筑发展需求，但是，材料回收率相对较低，产生的废物量较大[3]。

3.2 预应力预制箱梁施工

在市政道路桥梁建设环节，预制箱梁的施工也是非常关键的内容。箱梁建设工不仅仅工作量大，而且对建筑提出的要求也较多，同时要求建筑质量较好。在实际建设之中，任意一个环节出现问题，整体建设质量都可能会受到影响。在施工时，必须把控好预应力张拉钢绞线的张拉顺序。通常情况下，假如是横向钢绞线，那么，张拉顺序应该是自上而下，但若是腹板钢绞线，张拉顺序应该是自下而上。首先需要张拉首批钢束，接着要张拉横梁和纵梁钢束，在该环节工作彻底结束以后，需要根据实际情况进行预应力管道压浆，箱梁钢绞线很容易受到雨水的侵蚀，在施工的环节，假如遇到阴雨天气，则需要注意到这一点，适当地降低钢绞线强度，提前完成灌浆工作任务。

3.3 搭设支架

在设置支架环节，首先需要对放样进行测量。这样做的目的是为了保证支架搭设的具体位置得以确定，接着需要对支撑所需的全部组件进行全面检查。对于道路桥梁的具体施工而言，在支架施工的重要环节。必须坚持如下顺序，即以支架的一侧为起点向支架的另一侧逐步推进，除此之外，也可以以支架中心为切入点，逐渐向两侧推进，在对支架进行调整的过程中，必须保证支撑部分处于垂直状态，不仅如此，支架轴线还应该保持稳定。组装完所有的支架之后，相关主体应参考工艺需求，结合预应力支架规范和相关标准，接着进行接收工作，保证支架施工达到预期的要求[4]。

3.4 注重张拉时间控制

拉结构质量会直接影响拉张时间。对于预应力施工而言，作为施工单位，需要根据实际情况控制好张拉时间。现阶段，路桥工程施工中常用的一种方法就是将早强剂加入混凝土之中，该方法操作起来非常便利，应用效果往往也比较显著，能有效控制混凝土后期的强度变化情况。就预应力基础的操作而言，应用该方法之后，需要静置三天，随后再开展张拉工作，能对混凝土变形情况进行准确控制，同时将张拉时间控制在合理的范围内，尽可能发挥预应力方法的最大效能，并保证整体施工质量符合要求。

3.5 注重穿索技术把控

在预应力技术之中，预应力钢绞线穿索是不好获取的一部分，也会直接影响施工效果，值得关注。在实际施工时，作为施工人员，必须控制好技术要点，尽可能将技术的最大效用发挥出来，提高施工质量。第一，要控制好钢绞线质量。设置-165℃环境，在其中检测钢绞线，得到检测结果后，需要反馈给有关部门和机构，得到批准以后，再应用钢绞线。第二，要及时检测钢绞线以及钢箍，分析其表面是否存在问题，比如生锈、损坏等。第三，按要求应用空压机，将波纹中的杂物根据标准清理完，参考施工规范，合理应用预应力钢绞线穿索技术。

4.预应力技术在市政路桥施工中的应用

4.1 应用于预应力筋部分

在预应力筋的应用过程中，预应力技术的主要应用包括如下两点：第一，穿索预应力筋。对于路桥工程而言，通常情况下，使用的预应力筋比较长，最大长度一般是150m。将其和其他建筑工程进行对比，应用环节需要用到大量的跨中转向装置。为了确保其施工质量达到要求，使穿索施工的复杂程度得以下降，同时也防止不同钢绞线直接相互缠绕。第二，张拉预应力筋。在使用该技术进行施工时，需重点关注如下两个过程，其一是“预紧”，其二是“张拉”。其关键作用体现在保证钢绞线达到顺直的状态，避免缠绕[5]。

4.2 应用于混凝土施工

首先，在施工开展前期。没有浇筑混凝土时，必须按要求安装好模板。在搅拌混凝土时，应该在搅拌站进行，各指标和参数等都应该满足要求，比如水泥、原料等。搅拌工作结束以后，运输过程需应用专门的运输车辆，并在泵车的作用下将其注入模具之中。

其次，浇筑混凝土。目前，无论是道路还是桥梁，混凝土结构是主体。将预应力技术应用于混凝土铸件施工环节，能防止内部结构不稳定，保证应力达到平衡状态。在施工的过程中，必须参考其结构规范，同时要考虑有关建议，在此基础上施工。在搅拌振捣环节，必须开展垂直作业，并在该环节使用专门的设备，按照施工原则，针对有关重点因素进行控制。比如建设环节的环境、地质等。当在道路上建筑了混凝土后，需要保证其湿度适中，否则会出现气泡，与此同时，还要确保混凝土和预应力接头准确对接，便于牵引，达到预期的效果。此外，在选择混凝土原料，应尽可能使用优质的原料，应用专业的设备，包括搅拌设备、振动设备等。设计合理的应急计划，防止施工时出现意外或突发情况。

最后，拆除模板并养护混凝土。在浇筑混凝土的过程中，为了保证其抗拉和抗压强度达到预期的效果，要注重混凝土的养护，防止混凝土留边或出现黏膜的情况，确保其表面光滑且均匀。浇筑工作完成之后，需要将侧模板及时拆除，就梁体砼养护而言，应该指定专人进行灌水养护，尤其是要注重腹板内部养护。在养护混凝土的过程中，固化周期必须达到七天，这是最短期限，同时，还应保证混凝土的湿度，为固化打好基础。

4.3 对受弯结构环节的应用

市政路桥工程建设要采取合理的方法开展，要注重实际情况对路桥施工带来的影响。比如某区域在开展道路桥梁施工时，通常会对车速提出明确的要求，但根据实际使用状况来看，因为各方面因素的影响和制约，通常会出现超载或者超速的情况，长此以往，工程整体结构必然会遭到破坏。但是手腕结构可以在一定程度上进行调节，假如不及时完善该结构，也未掌握相关技术要点和对策，很可能导致上述问题。对于城市市政道路桥梁建设工程来说，该结构可有效避免结构破坏，保障工程建设顺利进行，也为后期工程开展提供借鉴。在道路桥梁施工过程中，受弯结构比较常见，道路工程整体质量如何，该结构是否稳定或产生直接影响。碳纤维是其中的重要构成部分，在施工初期，碳纤维材料性能会直接影响混凝土结构，如果超过了极限，必然会导致断裂，结果也不可能正常使用。在其中应用预应力技术，可以使材料承受力的范围得以扩大，也能避免因为混凝土受力过高而造成碳纤维材料断裂。

4.4 应用于加固施工部分

在路桥建设环节，如果车辆重量过高，那么道路和桥梁结构压力会增。因此，作为施工负责人，需要按要求加固路桥结构，采取合理的方法和策略，提高结构承载力，保证整体结构性能不受影响，同时也延长整体使用寿命。在路桥加固施工环节，预应力技术的使用方式通常包括三种类型，第一，对路桥结构的补强层进行加固，使路桥结构承载体系更加完善，外用力承受范围更大。第二，采取卸载的形式，使混凝土结构在加固中的初始应力得以下降。第三，针对施工构件，需要提高其预应力，以此进行加固。

4.5 应用于混凝土多跨连续梁中

就当前道路桥梁施工现状来看，预应力技术的使用范围比较广，尤其是对于弯矩的研究而言，通常都会用到该技术。弯矩一般有两种类型，一种是正弯矩，另外一种是负弯矩。在多跨梁中，较常用的是前者，而后者通常用于梁支座处。对于城市道路桥梁建设而言。假如梁的抗弯强度没有达到预期，抗剪强度也不够，就需要采取对应的方法使梁的强度上升，其中一种方式就是预应力技术。近几年，预应力技术的发展越来越快，应用也越来越广，但应用过程还是存在很多问题，还需要持续性提高有关人员的技能和水平，保证施工质量达到要求。

4.6 孔道压浆施工

首先，选择相应的设备和材料。对于预应力管道而言，在压浆施工环节应该尽可能使用智能再循环压浆模式。在进行压浆操作环节，通常要使用专门的压浆料，在实验强度的过程中，手机一般情况下通过40mm×40mm×160cm 的立方体形式。就抗压强度而言，必须超过50MPa。

其次，孔道压浆工艺。空腔的密封一般情况下，要使用的工艺是真空密封工艺，在排空环节必须及时将排放阀关闭，同时也要将普通阀门关掉，并把真空阀打开，接着发挥真空泵的作用，及时对其进行清空，同时将真空机的值读取出来。在该环节，抽气时间通常要保持一分钟。假如关闭泵时，压力没有出现任何改变，做到一定程度上证明孔中可能存在真空。需要提前在搅拌机中加入计算好的水泥、水和膨胀水泥，并进行连续搅拌，时间通常是两分钟。接着再加入减水剂，并进行搅拌，搅拌时长一般是三分钟，接着再灌浆。在灌浆泵中加入水泥浆，从灌浆泵出口将泥浆打出。如果浓度和泵中浓度相符，需要将灌浆泵关掉，同时要采取调整胶管和密封管的操作，泵浆管停止之后，必须及时地将真空泵启动。如果真空度达到了-0.06MPa至-0.09MPa，必须将螺旋泵启动，使其一起工作。如果空气过滤器中通过悬浮液，必须将真空泵关闭，同时也将出口阀门关掉。在该环节，需要时刻关注排气悬架，如果浆液粘稠度和灌注前粘稠度保持同样的水平，需要将安全阀关闭，并且控制好流动时间，通常是两分钟，这样孔道内就会具备一定的压力。最后要把有关垫圈以及软管及时拆除，对有关设备进行清理，比如空气过滤器、混合气和斗式泵等。

5.市政路桥施工中应用预应力技术的常见问题和处理对策

5.1 路桥施工中应用预应力技术的常见问题

在当前市政路桥施工的过程中，预应力技术受到了广泛的关注和应用，该技术的主要作用体现在可以降低工程造价，同时使工程建设速度加快，但是，在实际建设环节，部分单位对预应力构件的依赖性过大，同时依旧应用不需要借助预应力结构的建筑结构，该现象造成工程造价损失量较多。部分建筑单位在使用该技术的过程中，采取的管理办法不够科学有效，甚至出现滥用的情况，单位自身的经济损失也比较严重。此外，在施工工地中，部分管理人员对于预应力构件的制造工艺认识存在偏差，或者没有掌握真正的使用方法，造成预应力构建满足不了实际设计和应用需求，用力构建的真正功能也得不到发挥[6]。

5.2 解决路桥施工中应用预应力技术常见问题的措施

为了解决市政路桥施工环节普遍存在的不足之处，有必要深入探究和分析预应力技术的应用，及时发现其中的问题，并使用针对性的方案解决，使工程质量得以改善，工程造价得以提升。第一，作为建筑施工单位，应该合理控制预应力技术，与此同时，引入其他相关技术，将多元化的技术相融合，避免出现不必要的问题。第二，对于工地的工程监理而言，应加强培训提高其职业素养和责任感，保证其正确看待运力技术并合理应用，从而完善工程结构，改善工程性能。第三，有关单位和主管部门应加强对施工人员的培训，提高其技术能力和综合素养，并保证分工科学合，共同提高建设质量。第四，在技术施工方面，应指定专门人员定期开展培训，将技术的真正作用发挥出来，从整体上提高建设水平。

结语：

综上所述，蒋先进发达的技术应用于市政道路工程建设过程中，具有非常重要的意义，除了可以使道路桥梁建设达到预期的效果之外，还能够提高设计技术效果，保证整体工程质量。在长期的经营和运行过程中，受到各方面因素的影响和限制，无论是道路还是桥梁，都可能会出现或多或少的变形，这会导致使用寿命缩短，甚至引起其他严重问题。在建设环节应用先进的预应力技术，可以在一定程度上使工程的使用寿命得以延长，同时降低其发生变形或开裂的概率，有助于促进国家路桥产业发展。因此，在后续市政道路工程建设过程中，相关部门和人员应意识到预应力技术的重要性，将该技术合理应用于实际建设环节，为达到预期的建设目标打好基础。