這篇橋梁工程師論文發(fā)表了國(guó)內(nèi)時(shí)政橋梁施工的技術(shù)分析，交通產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的速率非常快, 這就使得中國(guó)路橋設(shè)施的項(xiàng)目越來(lái)越多, 并且其工程量也越來(lái)越大, 橋梁施工技術(shù)也為此碩果累累。代表建筑施工領(lǐng)域最高技術(shù)水準(zhǔn)的橋梁工程建設(shè)水平，我國(guó)工程建設(shè)已經(jīng)走在了世界的前列。

　　關(guān)鍵詞：橋梁工程師論文, 市政橋梁;預(yù)應(yīng)力施工;技術(shù)分析

　　1引言

　　綜合分析國(guó)內(nèi)市政橋梁施工現(xiàn)狀及技術(shù)水平，預(yù)應(yīng)力施工依舊是市政橋梁施工過(guò)程中使用最廣泛的施工技術(shù)之一。因此，若想提升市政橋梁的施工能力和技術(shù)，必須切實(shí)提升我國(guó)的市政橋梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù);此外，考慮到城市橋梁施工的局限和條件要求，應(yīng)該盡可能避免滿(mǎn)堂支架式的施工方式，最大程度提升裝配式結(jié)構(gòu)的施工比例，所以，在預(yù)應(yīng)力施工方面，尤其要加強(qiáng)后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，其施工熟練度直接決定了市政橋梁的施工水平。

　　2市政橋梁工程預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)

　　國(guó)內(nèi)最早成功將預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際工程中是在上世紀(jì)90年代初期，和國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)出現(xiàn)的時(shí)間較晚，但發(fā)展速度較快，目前已完全具備大跨徑預(yù)應(yīng)力橋梁施工能力。隨著城市交通基礎(chǔ)設(shè)施不斷升級(jí)和完善，預(yù)應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為市政橋梁中最主要的橋型結(jié)構(gòu)之一。由于預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支T型梁具備結(jié)構(gòu)受力合理、便于工廠化預(yù)制等優(yōu)勢(shì)，在城市建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)預(yù)應(yīng)力施工的先后順序，可將施工過(guò)程劃分為四個(gè)基本階段，即：預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)波紋管成型階段、下料階段、預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)布設(shè)階段、張拉及預(yù)應(yīng)力梁端部封錨階段。以下就這四個(gè)階段展開(kāi)分析：

　　2.1預(yù)應(yīng)力梁鋼絞線(xiàn)孔道設(shè)置階段

　　2.1.1預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支T型梁結(jié)構(gòu)，前期的預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)孔道澆筑成型，直接決定了后期預(yù)應(yīng)力張拉的質(zhì)量及預(yù)應(yīng)力損失的控制能力。因此，在具體孔道成型過(guò)程中，施工技術(shù)人員必須做好鋼絞線(xiàn)外波紋管的成型和埋設(shè)，保證波紋管布設(shè)路徑滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求;

　　2.1.2為了保證鋼絞線(xiàn)孔道位置定位準(zhǔn)確，波紋管布設(shè)完畢后，在混凝土澆筑前必須嚴(yán)格檢查控制點(diǎn)的坐標(biāo)位置，禁止直接綁扎定位，以確保后續(xù)預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉的順利進(jìn)行。

　　2.1.3在波紋管布設(shè)完畢后，對(duì)定位控制點(diǎn)的鋼筋需采用焊接定位，如果是采用的綁扎固定，會(huì)造成連接節(jié)點(diǎn)處強(qiáng)度不足，導(dǎo)致后期混凝土澆筑過(guò)程中很容易使波紋管移位，從而破壞其定位位置，影響預(yù)應(yīng)力梁整體受力;

　　2.2預(yù)應(yīng)力梁鋼絞線(xiàn)下料階段

　　2.2.1為做好預(yù)應(yīng)力混凝土梁鋼絞線(xiàn)下料施工，必須再次檢查波紋管定位情況，尤其是波紋管定位鋼筋部位的焊接強(qiáng)度，防止混凝土在后期振搗過(guò)程中出現(xiàn)位移。2.2.2為了保證金屬波紋管的質(zhì)量，確保后續(xù)服役過(guò)程中能夠很好地保護(hù)內(nèi)部預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)，必須仔細(xì)檢查波紋管表面是否存在銹蝕，如果銹蝕超標(biāo)，應(yīng)當(dāng)更換。

　　2.2.3為了確保工程施工質(zhì)量，施工人員還需要計(jì)算鋼絞絲的長(zhǎng)度，從而確保施工的精準(zhǔn)。在安裝鋼絞絲時(shí)，安裝人員要嚴(yán)格按照預(yù)應(yīng)力曲線(xiàn)坐標(biāo)來(lái)作為依據(jù)，要在梁鋼筋上準(zhǔn)確放好線(xiàn)，同時(shí)在梁箍筋上面焊接牢靠的架立筋。2.2.4預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)曲線(xiàn)段彎起高度和縱向延伸長(zhǎng)度控制容易出現(xiàn)偏差，故而還要確保把誤差控制在合理的范圍內(nèi);

　　2.2.5為了保證混凝土澆筑質(zhì)量，首先應(yīng)該控制好澆筑混凝土的和易性和強(qiáng)度;在澆筑過(guò)程中，必須保證內(nèi)部振搗均勻密實(shí)，尤其是在波紋管架設(shè)附近，為了防止混凝土骨料離析，可以選用尺寸較小的振搗棒，保證波紋管位置混凝土振搗密實(shí)均勻。

　　2.3預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)穿束及張拉階段

　　2.3.1在預(yù)應(yīng)力T型簡(jiǎn)支混凝土梁澆筑完成后，應(yīng)該在表面覆蓋潮濕草簾及麻袋進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間14d以上，保證混凝土具備一定強(qiáng)度后，再進(jìn)行預(yù)應(yīng)力穿束及張拉施工。同其他施工階段相比，預(yù)應(yīng)力鋼筋的穿束較為簡(jiǎn)單，由于在澆筑前已經(jīng)根據(jù)設(shè)計(jì)點(diǎn)位布設(shè)了波紋管，在對(duì)金屬波紋管進(jìn)行最后的焊接操作后，便可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)穿束;

　　2.3.2為了保證預(yù)應(yīng)力張拉的質(zhì)量，必須在波紋管兩側(cè)預(yù)留足夠的張拉端。此外，預(yù)應(yīng)力施工人員應(yīng)妥善處理好波紋管、波紋管端口及錨固墊板附近的收尾工程，為預(yù)應(yīng)力錨具預(yù)留足夠的錨固位置，以防止后期封錨過(guò)程中出現(xiàn)嚴(yán)重的混凝土漏漿問(wèn)題;

　　2.3.3穿束完成后，應(yīng)對(duì)兩側(cè)鋼絞線(xiàn)對(duì)稱(chēng)張拉預(yù)應(yīng)力，張拉預(yù)應(yīng)力使用千斤頂設(shè)備，為了控制張拉力，應(yīng)該在千斤頂上加設(shè)壓力控制表，保證兩端張拉力對(duì)稱(chēng)且不超過(guò)設(shè)計(jì)值;2.3.4張拉應(yīng)力達(dá)到指定值后，開(kāi)始放張封錨，進(jìn)入下一階段。預(yù)應(yīng)力鋼筋的穿束過(guò)程見(jiàn)圖1。

　　2.4壓漿和封錨

　　2.4.1在鋼絞線(xiàn)張拉到既定應(yīng)力值后，應(yīng)該選用自密實(shí)型水泥砂漿進(jìn)行錨端壓漿操作。為了保證壓漿順利完成，必須先對(duì)錨固端孔道進(jìn)行清理，清理完畢后，用干凈的清水進(jìn)行反復(fù)沖洗;

　　2.4.2施工人員手持壓漿設(shè)備進(jìn)行端口壓漿，壓漿施工必須嚴(yán)格遵照施工規(guī)范進(jìn)行，嚴(yán)格遵守“先下后上”的基本流程和順序。除此以外，施工人員必須在壓漿設(shè)備上加裝帶有閥門(mén)設(shè)備的短管，保證管內(nèi)水泥漿能夠在短時(shí)間內(nèi)凝結(jié)硬化;

　　2.4.3在壓漿過(guò)程中，應(yīng)該密切注意波紋管的預(yù)留長(zhǎng)度，為后續(xù)的錨具加設(shè)提供條件，壓漿完成后，應(yīng)該選用墩頭錨將預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)錨固結(jié)實(shí)，并繼續(xù)澆筑封錨混凝土，以保證錨具在長(zhǎng)期的服役過(guò)程中不至于銹蝕或失效，確保預(yù)應(yīng)力始終維持在較高水平，降低預(yù)應(yīng)力的損失率。預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)張拉完畢并錨固完成后，等待混凝土封錨前的情況，見(jiàn)圖2。

　　3預(yù)應(yīng)力梁施工中常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題

　　預(yù)應(yīng)力橋梁施工實(shí)踐中仍然存在不少細(xì)節(jié)性的問(wèn)題和弊病，以下進(jìn)行詳細(xì)分析和介紹：

　　3.1預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)波紋管內(nèi)部阻塞問(wèn)題

　　預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支T型梁施工過(guò)程中，由于預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)主要布設(shè)在T型梁的梁肋部位，其截面積較小，在布設(shè)及管內(nèi)壓漿過(guò)程中很容易出現(xiàn)波紋管內(nèi)部阻塞問(wèn)題，一旦出現(xiàn)波紋管阻塞問(wèn)題將嚴(yán)重影響和干擾后續(xù)的預(yù)應(yīng)力鋼束傳束及張拉進(jìn)度，間接提高施工成本。混凝土梁內(nèi)波紋管堵塞問(wèn)題原因主要有以下兩方面：

　　3.1.1由于施工人員沒(méi)有嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行施工的緣故，安裝的波紋管接頭容易松脫，甚至出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，繼而產(chǎn)生堵塞問(wèn)題;3.1.2某些項(xiàng)目為了趕工期，降低施工成本，在水泥沒(méi)有完全凝固之前就進(jìn)行抽芯工作，或者是沒(méi)有及時(shí)抽芯而導(dǎo)致橡皮管斷裂;

　　3.2預(yù)應(yīng)力T型梁構(gòu)件張拉前出現(xiàn)混凝土開(kāi)裂問(wèn)題

　　在預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支T梁澆筑施工過(guò)程中，由于混凝土先于預(yù)應(yīng)力張拉澆筑，且澆筑完成后，必須保證混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定等級(jí)后方能張拉預(yù)應(yīng)力，若混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)不到位，將大幅提升混凝土表面開(kāi)裂的概率。導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂的主要原因如下：3.2.1某些施工地點(diǎn)晝夜環(huán)境溫差較大，施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)應(yīng)力T型梁構(gòu)件一般采取戶(hù)外養(yǎng)護(hù)方式，如果保溫措施不到位，混凝土在早期強(qiáng)度形成過(guò)程中將出現(xiàn)嚴(yán)重的毛細(xì)裂縫;

　　3.2.2部分施工單位缺乏科學(xué)合理的施工組織，沒(méi)有將混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)施工過(guò)程安排在合適的季節(jié)。

　　3.3后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉力控制不合理

　　預(yù)應(yīng)力施工全過(guò)程中，施工技術(shù)含量最高同時(shí)也是施工難度最大的流程當(dāng)屬預(yù)應(yīng)力張拉及張拉力控制階段，若張拉控制不合格，將引起鋼絞線(xiàn)張拉力失控，最終導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力梁承載力降低甚至完全失效。造成預(yù)應(yīng)力張拉控制不合理的因素如下：3.3.1很多施工單位為了降低施工成本，節(jié)約施工時(shí)間，人為忽略張拉控制力過(guò)程，不重視預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)的應(yīng)變計(jì)伸長(zhǎng)率控制和監(jiān)測(cè);3.3.2由于我國(guó)部分施工企業(yè)技術(shù)不夠成熟，對(duì)于預(yù)應(yīng)力控制仍然停留在經(jīng)驗(yàn)控制階段，嚴(yán)重影響了施工質(zhì)量和進(jìn)度，預(yù)應(yīng)力控制失效及不合理的事故經(jīng)常出現(xiàn)，給施工項(xiàng)目帶來(lái)不小的損失。

　　4預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程中質(zhì)量缺陷解決策略分析

　　通過(guò)上文分析，已基本明確了我國(guó)預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程中存在的普遍問(wèn)題和弊病，現(xiàn)針對(duì)上述問(wèn)題和弊病提出了針對(duì)性的解決策略和方法，以提升后續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工技術(shù)的可靠性和施工質(zhì)量。

　　4.1盡量防止波紋管內(nèi)部阻塞及澆筑混凝土開(kāi)裂問(wèn)題

　　4.1.1在處置波紋管內(nèi)部阻塞問(wèn)題過(guò)程中，施工人員確定波紋管位置不能單純依靠經(jīng)驗(yàn)，必須依靠設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)精確定位波紋管走向，可選用超聲波探測(cè)設(shè)備在混凝土外部精確定位內(nèi)部波紋管的阻塞位置，確定位置后，選用鉆孔設(shè)備對(duì)阻塞位置進(jìn)行局部鉆孔施工，在鉆孔過(guò)程中，必須保證鉆孔設(shè)備不會(huì)傷及預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)，以防止出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力大幅度削減的災(zāi)難性后果;

　　4.1.2必須做好內(nèi)部水泥砂漿的清理工作，有效防止內(nèi)部出現(xiàn)阻塞，從根本和源頭上解決內(nèi)部阻塞問(wèn)題;4.1.3還應(yīng)落實(shí)好混凝土的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，盡量選擇在合適的季節(jié)施工，延長(zhǎng)拆模時(shí)間，做好保溫措施，防止溫差裂縫出現(xiàn)。

　　4.2加強(qiáng)對(duì)預(yù)應(yīng)力施工細(xì)節(jié)的關(guān)注程度

　　施工細(xì)節(jié)直接決定了預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，作為預(yù)應(yīng)力施工參與人員，必須嚴(yán)格落實(shí)施工規(guī)范，注重施工細(xì)節(jié)處理，保證施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。此外，在具體張拉過(guò)程中，應(yīng)該嚴(yán)格密切關(guān)注鋼絞線(xiàn)的伸長(zhǎng)率和應(yīng)力值，做好預(yù)應(yīng)力控制工作，制定詳細(xì)的預(yù)應(yīng)力張拉控制方案，確保預(yù)應(yīng)力張拉及后期封錨順利完成。圖3為當(dāng)前主流的預(yù)應(yīng)力張拉力控制設(shè)備及預(yù)應(yīng)力施工全流程。

　　4.3預(yù)應(yīng)力筋的張拉技術(shù)要點(diǎn)

　　4.3.1預(yù)應(yīng)力筋的張拉工藝流程見(jiàn)圖4。

　　4.3.2張拉設(shè)備要求見(jiàn)表1。

　　4.3.3電動(dòng)油泵技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表2。

　　4.3.4梁的砼強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%以上才能開(kāi)始展開(kāi)張拉施工。

　　4.3.5加強(qiáng)張拉施工班組質(zhì)量控制和質(zhì)量安全意識(shí)教育，保障施工質(zhì)量及安全。

　　5結(jié)語(yǔ)

　　綜上所述，對(duì)于預(yù)應(yīng)力市政橋梁施工，為了保證其施工質(zhì)量和結(jié)構(gòu)后續(xù)承載及服役能力，必須嚴(yán)格落實(shí)好預(yù)應(yīng)力施工的四個(gè)基本流程，加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力施工控制技術(shù)，重視預(yù)應(yīng)力施工細(xì)節(jié)，以確保我國(guó)的預(yù)應(yīng)力橋梁施工技術(shù)質(zhì)量。

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　　作者：胡勇波

　　推薦閱讀：《世界橋梁》World Bridges(雙月刊)創(chuàng)辦于1973年，原名為《國(guó)外橋梁》，于2002年更名。現(xiàn)由中國(guó)鐵路工程總公司主管，中鐵大橋局集團(tuán)有限公司主辦，中鐵大橋局集團(tuán)武漢橋梁科學(xué)研究院有限公司出版。