预应力技术是现代市政道路桥梁施工中极为重要的一项施工技术, 其对优化稳定道路桥梁工程整体质量起到了显著作用。预应力施工技术最为显著的特征就是其操作方便简单、施工效率高以及整体性强, 能够有效提高市政道路桥梁工程的耐久性和持久性。

在目前道路桥梁钢筋混凝土结构中, 最为常见的病害问题主要包括了以下几种:譹) 主拱圈产生裂缝病害问题在道路桥梁主拱圈结构设计施工中, 其科学有效地采用了拱形力学性质, 能够最大化提高道路桥梁承载能力, 充分保障道路桥梁安全稳定性。然而, 由于在主拱圈的拱顶前后10m左右范围内会受到各种因素的影响, 导致出现纵横向裂缝、拱肋裂缝以及U形裂缝等, 裂缝病害问题会严重威胁到道路桥梁上来往车辆和行人的生命安全。譺) 钢筋锈蚀病害问题在道路桥梁实际施工过程中, 施工单位会采用到大量钢筋材料, 通过将钢筋材料合理应用在道路桥梁整体结构中, 能够有效增大路面承载能力, 避免道路出现塌陷情况。但是, 钢筋材料会存在锈蚀问题, 钢筋锈蚀后会挤压混凝土, 导致混凝土出现大大小小的裂缝, 不仅影响到道路交通安全, 还会降低道路桥梁的美观性^[1]。譻) 主梁裂缝与主梁变形病害问题在道路桥梁施工中, 主梁是道路桥梁力学的核心承担者。通常情况下, 由于道路桥梁长时间受到来往车辆重量的压迫, 或多或少都会形成各种大小的主梁裂缝, 这样就会导致主梁出现变形现象。主梁裂缝病害问题的产生会促使道路桥梁结构内部钢筋与外界空气雨水相接触, 从而造成钢筋锈蚀危害, 并且还会降低砼强度, 不利于延长道路桥梁安全使用寿命。

在现代市政道路桥梁建设施工中, 桥梁加固是必不可缺的一个重要施工环节。通过对市政道路桥梁展开加固施工处理, 能够有效提高桥梁各个受力部位承重结构和承载结构的性能, 从而达到全面提升道路桥梁承载力的施工目标。当前, 在道路桥梁施工处理中, 经常应用的技术手段主要包括了预应力处理、体外预应力加固、道路桥面补强加固、粘贴钢板加固以及路面层加固等。其中, 被施工人员应用最多的加固处理方法就是预应力施工技术, 其工作原理是通过对将预应力施工在对应目标加固构件上, 有效降低道路桥梁构件的拉应力和压应力, 从而确保在最大压力下增强不同构件的抗变形和承受荷载能力。

当施工单位应用预应力施工技术展开对道路桥梁结构加固处理前, 道路桥梁结构本身已经具备了一定的初始内应力, 并且伴随着道路桥梁结构内钢筋混凝土受到拉应力和压应力的变化, 其承载能力也会随之发生变化。同时, 施工人员还要考虑到钢筋混凝土存在着受拉、受弯性能差等缺陷, 因此施工人员要通过合理采用预应力施工技术全面提升钢筋混凝土的受弯和受拉性能。首先, 施工人员要展开对道路桥梁钢筋混凝土的高强度加固施工处理, 优先选择采用市场上高强度的碳纤维材料, 通过将其设置在受弯结构上^[2], 这样就可以优化改善道路桥梁整体结构的承载性能, 并且有效弥补钢筋混凝土自身受拉和受弯性能差的相关缺陷;考虑到道路桥梁钢筋混凝土结构本身就具有一定的初始内应力, 在未进行对其展开加固施工处理前, 钢筋混凝土中受弯构件就已经有着拉应力和压应力。

在市政道路桥梁施工中, 预应力施工技术的应用要高度重视预应力张拉时间科学控制问题 (见图1) 。因为混凝土强度增大往往要经过一定时间, 并且混凝土实际强度和弹性模量的增长并不是保持同步的。一般情况下, 混凝土增长速度加快, 弹性模量增长速度片面。道路桥梁施工人员要正确认识到在初期混凝土变形大, 如果太快于张拉预应力会导致增大预应力损失, 致使道路桥梁承载力严重不足, 并且还容易产生各种大大小小的裂缝病害问题。与此同时, 通过运用施工现场试块测验到初期混凝土强度去替代现场道路桥梁结构实际混凝土强度, 有着明显的不足之处。

在预应力钢绞线穿束施工中, 施工人员必须严格按照以下几方面要求展开施工作业:譹) 预应力钢绞线穿束所采用的钢绞线质量要达到欧标要求, 同时进行-165℃的低温试验, 试验合格后必须出具有关单位的真实完整实验报告后, 才能将改批钢绞线应用在预应力施工中;譺) 施工人员在将钢绞线投入应用在放线架前, 需要保证外包装、钢箍条以及水溶性防锈油不被损坏, 并且钢绞线未出现锈蚀情况或者是受到化学、机械以及热等损伤;譻) 在进行预应力钢绞线穿束钱, 施工人员要科学运用空压机设备压缩空气, 有效将波纹管内的任何杂物进行全面清除。图2为预应力张拉端及固定端在钢筋混凝土中的布置示意。

在市政道路桥梁施工中, 施工人员采用预应力孔道压浆方式能够起到2个关键作用:譹) 促使预力筋和结构能够共同作业;譺) 有效保护预应力筋不会发生锈蚀病害问题, 影响到道路桥梁的安全可靠使用。然而, 实际情况是在道路桥梁预应力孔道压浆施工中时常会出现压浆不够密实、不够饱满以及漏浆等问题, 会在一定程度上影响到整体工程施工质量和效率。造成道路桥梁预应力孔道压浆施工问题的主要原因是施工人员未能够严格按照规范工序操作, 在浆体配置、留孔质量施工操作上都存在不足之处。就比如, 在预应力孔道压浆的浆体水灰比配置工作上, 施工人员实际采用的规定值0.40～0.45是偏大的, 并且在该比例值配置下的孔道浆体泌水, 孔道无法做到完全密实和饱满。随着时间的推移, 浆体配置技术得到了有效改进, 通过将外加剂JMH-3应用在浆体配置中, 促使水灰比合理降到0.35以下, 施工人员操作高速搅浆机设备将浆体流动度提高到12s。值得注意的是, 在预应力孔道压浆施工处理中, 施工人员要保证压浆进行彻底, 这样才能够避免因为雨水积累冬季恶劣天气下发生冻胀裂缝, 影响到道路桥梁工程施工整体质量。

通常情况下, 在市政道路桥梁后张法施工中, 施工人员应按照国家标准控制好张拉力和预应力筋伸长量, 通过以张拉力作为主要标准, 其中伸长量则是用于校核比对。施工人员对于后张法施工中的张拉力计算普遍采用的是1.5级油压, 这种方式存在着较大的误差。施工现场还会发生千斤顶未经计量标定就施工的问题, 同时有的张拉施工人员不具备良好的专业能力和素质, 容易由于个人操作失误因素导致施工不良问题的发生。就比如, 张拉力控制不合理、数据读取错误等。尤其是在施工人员进行多束张拉时, 因为每束张拉力数值是不一样的, 会产生对预应力筋伸长值计算不科学准确的现象, 弹性模量取值不够合理, 施工人员实际张拉处理无法严格做到将预应力筋伸长量控制在±6%范围内, 这样就会引发张拉力失控问题的发生。

随着我国现代经济的高速发展, 人们对现代化市政道路桥梁设施的要求也日益提高, 为此, 如何提高市政道路桥梁的施工质量, 逐渐引起人们的重视。为了提高市政道路桥梁的安全性和稳定性, 在施工中采用预应力技术, 不仅能够提高桥梁工程的整体施工质量, 而且能够延长工程的使用寿命, 还可以减少桥梁施工所耗费的时间, 缩短工期, 并且方便日后市政道路桥梁工程的维修、管理和养护工作, 保障我国市政道路桥梁建设工作稳定持续地发展。