市政桥梁工程中预应力施工技术的应用羊勇

市政桥梁工程中预应力施工技术的应用羊勇

羊勇

浙江交工集团股份有限公司铁路分公司

摘要：随着我国经济的不断提升，城市化进程不断向前推进，市政桥梁工程总数也在不断上升。在对市政桥梁工程进行施工时，施工技术好坏将会直接影响市政桥梁施工工程质量的好坏。市政桥梁工程作为城市建设工程中最基础的工程，随着预应力施工技术被广泛应用在市政桥梁工程建设之中，使得预应力施工技术得到了充分发展。而且预应力施工技术工序繁杂，实际操作质量将会直接影响工程的质量。

关键词：市政桥梁；预应力；施工技术

引言

随着城市建设不断发展，桥梁逐渐成为工程建设中不可或缺的结构物。根据市政桥梁施工与管理的相关经验，在对市政桥梁进行建设的过程中，经常会采用预应力施工技术，预应力混凝土构件也被广泛应用在其中。与传统的施工技术相比较而言，预应力施工技术的优点较多，而且本身的结构体系较为完整[1]。但是在实际使用该种技术时经常会出现一些问题，对建筑企业发展带来不利的影响，阻碍了行业的发展。因此，需要对市政桥梁工程中预应力施工技术应用情况进行及时总结，从而增加经济利益。

1预应力技术概述

预应力技术的含义就是施工人员根据市政桥梁工程的要求科学选择预应力混凝土构件并进行应用的技术。预应力技术的应用可以有效防止工程中的混凝土出现开裂现象，从而确保市政桥梁工程的整体质量水平。预应力技术具有良好的抗疲劳性，可以有效延长市政桥梁工程的使用寿命。目前在我国的市政桥梁工程施工中，高刚度的钢材和混凝土是最为常见的材料。预应力技术的应用可以让工程承载更大的重力，而且使用的材料比较少，自身的重量也比较轻，工程成本也得到了有效的控制。总之，预应力技术在市政桥梁工程中的应用既可以显著提升市政桥梁工程的整体质量水平，防止混凝土出现开裂现象，而且还能改善工程的美观性，起到节约成本的重要作用。

2预应力施工技术存在的问题

2.1管道堵塞问题

在市政桥梁工程建设之中经常会出现管道堵塞的现象，其中主要表现为两个方面：一是波纹管堵塞，一般会出现混凝土浇筑工序完成后。这种现象将会导致在实际施工阶段，实际值与钢纹线的设计值会出现存在误差的现象。而且这种问题一旦出现，将会浪费大量的人力、物力以及财力，从而出现市政桥梁施工工程的工期被延长的问题。二是孔道堵塞，从而无法使得预应力钢筋通过，严重影响到张力的效果以及施工的质量，导致这种现象出现的原因归根结底是水泥没有凝固时就将内芯抽出。

2.2施工时出现预应力裂缝

一般情况下，在采用预应力施工技术进行市政桥梁工程建设前就会出现预应力裂缝，这是桥梁建设工程中经常出现的一种问题，而且也存在与钢筋混凝土的结构之中。由于气温温差较大，会对建筑物体产生影响。因此在对桥梁工程进行建设时，要控制好温度。预应力施工技术虽然被广泛应用于市政桥梁工程建设之中，但是在实际施工阶段也难免会出现一些问题。为了更好的提升预应力施工技术，需要及时总结出现的问题类型并加以深刻掌握，采用正确的解决措施来处理相关问题。

3预应力施工技术的优缺点

（1）优点。预应力施工技术的功能作用，不但可以有效应用在桥梁主体结构领域中，而且在桥梁边坡锚固方面也能发挥出良好的作用。大量桥梁工程施工建设实例表明，在市政桥梁工程施工建设中，科学合理的应用预应力施工技术，既能行之有效的降低各种材料的使用量，而且还能大幅度增加桥梁结构的抗震性和抗压能力，对提高桥梁整体结果的刚度和稳定性等方面有非常重要的意义，同时还能有效提升桥梁工程施工效率，优化施工质量，保证桥梁工程的安全性和耐用性。（2）缺点。虽然在市政桥梁工程施工建设中，科学合理的应用预应力施工技术，可有效降低施工成本，而且施工效率也比较高，但整个施工过程非常复杂繁琐，任何一个环节控制不当，都会引发严重的安全事故。就表面上而言，在桥梁工程施工建设中应用预应力施工技术可降低结构尺寸，缩减模板用量，减少混凝土和钢筋的使用量。然而，就实际施工而言，如果应用预应力施工技术，则需要增加和使用大量新设备，对施工人员的技术水平和综合能力有较高的要求，而且施工周期也比较长，无形中增加了市政桥梁的工程造价。

4预应力施工技术流程

预应力施工技术的具体流程：准备钢绞线下料材料→绑扎钢筋→装设锚索、锚垫→安装预应力波纹管→安设预应力筋→连接钢筋→验收钢筋和钢绞线工程→安装内模结构→浇筑混凝土→张拉预应力钢绞索→灌浆并封锚。在具体张拉过程中，要遵循先纵向、再横向、最后竖向的张拉原则，纵向和横向都采用两端张拉的方式进行张拉，而竖向张拉时则可以采用一端张拉的方式。纵向张拉时采用三墙共同对称式张拉的方法进行张拉，横向张拉时要采用从中间向两端张拉的方法进行张拉，竖向张拉时采用中间往两端且三墙共同对称式张拉。

5市政桥梁工程预应力施工技术合理应用

5.1加强施工技术材料与设备质量管理

在市政桥梁预应力施工技术应用中，施工管理部门必须加强对各项施工材料和设备的质量控制管理工作。对于不同品种、不同规格的施工材料要采取分开堆放方式，并且还要认真做好防潮湿工作，避免一些材料出现受潮变质或者生锈问题。在材料选择应用上必须确保其符合相关技术标准，管理人员要严格督促施工人员合理对材料进行规范操作，确保充分发挥出不同施工材料的性能作用[3]。在预应力施工技术应用过程中作为重要的设备就是锚具，施工队伍要结合现场实际施工工艺情况，有针对性地采取应用锚具。例如，对于单根钢绞线、强度偏高的钢筋施工，施工队伍必须合理选择机械类锚固工具，锚具通常被应用在预应力后张施工作业中。

5.2做好过程控制工作

在预应力的接口部位，要对孔道和灌浆孔、排气孔道连接处以及外漏出来的排气孔灌浆孔端等做好严格的密封工作，避免漏浆以及异物进入孔道导致管孔堵塞的现象发生。对于下层孔道处的灌浆孔、排气孔要特别注意起来，这些地方的管道较长，板面伸出角度过大，一定要对其进行固定处理。在浇筑混凝土时，不得与预应力孔道进行联系，避免出现错位的现象。由于辅具和预应力孔道部位的钢筋较为密集，进行振捣工作相对困难，甚至会导致一些部位发生塑性沉缩裂缝。因此必须采用钢筋棒进行敲振，必要时也可以采用人工插捣来进行辅助处理，从而使得这些部位变得结实起来。浇筑混凝土工序结束之后，要对各个孔道予以全面的检查，并对其进行清理，需要封堵的地方要做好密封的工作，以便提前做好后期的张拉与灌浆工作相关准备。

5.3做好预应力筋外皮的保护工作，规范每一道工艺

在对工程进行焊接时，不可以采用预应力筋作为搭接线。在焊接工作开展前，需要对预应力筋进行保护处理。按照先后的顺序来扎绑好预应力筋，将梁筋处理完后，辅设好预应力筋就可以进行绑扎负筋的工作了。在浇筑混凝土时，对于张拉端和梁柱节点的位置将混凝土浇捣好，并进行严丝合缝的工作。在制作浆体时，要控制好水量，避免水量控制不当影响到浆体的流动性。搅拌浆体时，需要控制水量以及外加剂的使用量，并将浆体搅拌均匀，未卸出浆体前不得添加未使用的材料。进行压浆工作时，要对需要使用到的管道予以全面的检查，在管道中如果发现了杂物，要采用空压机对其进行清除处理。

6预应力施工技术在市政桥梁工程中具体应用

6.1张拉施工前期准备

在开始施工前，要先对预应力施工技术所应用的材料进行全方位检验，包括：钢绞线、张拉装置、锚具等，凡是质量、规格、型号、尺寸、材质不达标的材料严禁应用到市政桥施工建设中。特别要注意的是，在钢绞线检验时，要由专业人员对钢绞线的弹性模量进行全方位检验，确保其能正常应用。并正确安装和调试预应力张拉设备，并由专业人员进行管理和养护，发现问题立即处理，避免影响后期施工质量。

6.2预应力钢绞线材料选取

预应力钢绞线是预应力施工技术可以顺利开展的关键，因此，当前期准备工作确认无误后，就可以进行预应力技术所用的钢绞线材料的选择。就案例工程而言，钢绞线的材料为预应力钢，但在具体施工建设中，为充分发挥预应力施工技术的作用和优势，充分结合该市政桥梁工工程的特点来选择钢绞线。第一，充分考虑钢绞线的规格、尺寸、表明形态、承载压力、几何尺寸等参数，然后选择与之相适的钢绞线材料，确保在预应力施工中，钢绞线可以正常使用，不会发生断裂。第二，选择3~5种钢绞线对其性能和其他参数进行综合对比，案例工程预应力施工中，应用了低松弛钢绞线，和其他种类的钢绞线相比，此种钢绞线的成本更低、而且耐磨耐用，被广泛应用在市政桥梁工程施工建设中，可有效降低市政桥梁工程施工成本。而且低松弛钢绞线的外管比较优美，也是被广泛应用的一个主要因素。

6.3波纹管、钢筋的施工

预应力钢绞线和波纹管在进入施工现场前，还要进行分批次验收，确保其性能和各项参数都能有效满足实际需求。每次验收的重量不能超过50吨。先对预应力波纹管、钢筋的包装、标识、规格、质量说明书进行全方位认真审查。其次每批钢绞线随机选择3~5盘进行检验，并从钢绞线端部选择20cm~50cm作为截取试样，对其直径偏差、力学性能等指标进行试验，不合格的材料研究应用到桥梁工程施工建设中。波纹管要尽量严密，不能发生变形，在波纹管安装时，孔道安装位置偏差要控制在±5mm之内，同时管和管的连接要尽可能平顺，确保波纹管的支持垫板和孔道的中心线位于同一垂直线上，而且在混凝土浇筑过程中，要尽量避免损坏波纹管。

6.4预应力张拉、加固的施工

预应力施工技术在具体施工中，大体上由四部分共同组成，包括：穿心式千斤顶、油压表、高压油泵、外接式高压油管。在选择千斤顶时要根据预应力施工张拉的吨位进行确定，在案例工程施工建设中采用了YBDC240千斤顶，高压油泵选择了ZB4-500型号电动轴向柱塞油泵，具有效率高、操作简单，可实现50MPa额定油压操作。油压表的精度在1.5级以上。在开始施工前，要先进行千斤顶和压力表配套标定操作，然后根据标定结果，选择相应的油表示数。在进行现场预应力张拉时要格外重视以下几点：第一，根据相应规范和标准的实际需求进行锚具安装，确保混凝土的强度能达到设计标准。第二，在预应力张拉施工中，要始终确保千斤顶的张拉作用和预应力筋的轴线强度在一条直线上，避免发生误差。第三，及时清除梁体表明的浮浆、混凝土残渣、松散的混凝土，为后期施工营造良好的环境。第四，借助钢带条进行体外预应力索的整形工作，确保其形状规则能满足实际需求。第五，严格按照市政桥梁工程在设计要求，进行预埋设管理端口密封装置、锚头内部密封筒，通过棉签等清除锚板孔、夹片尺等材料上方的杂物。由专业人员及时修补体外预应力索的PE层刮伤位置。在预应力张拉、加固的施工中，为最大限度上保证整体桥梁结构受力的均匀程度和预应力施工技术的效果。在进行张拉时要遵循大体对称、两端同步张拉的理念，并用双控法进行严格控制，主要为压力表读数辅助以延伸量校验的双控法，在具体张拉过程中，需要对压力表数值和油缸的伸长量检测数值进行全方位记录。并对实测数值和理论值进行对比，如果二者的差距超过允许范围，则要立马停止张拉。待所有问题全部解决以后，才能进行张拉施工。在进行预应力张拉施工时，除上述施工方法之外，还要借助相应的压力传感器的测验值进行表示。常见的压力常感器有两种，一种是应变式压力传感器，另一种振弦式压力传感器，其中应变式是圆环状，尺寸和锚具一样大，置于锚板和锚垫板之间，用以测量锚下预应力，振弦式尺寸远大于锚具，设有1个把手不适合结构中使用。

结束语

我国经济不断提升，带动了市政桥梁建设工程的发展，导致桥梁工程不断增加，逐渐提升了人们对于预应力技术在桥梁工程中应用的重视程度。由于技术以及施工过程出现情况较为复杂，使得我国市政桥梁工程预应力使用的规范缺乏相应的控制，需要对其进行改善，提升建筑桥梁工程的质量，从而更好地满足社会发展需求。

参考文献：

[1]刘经华.探析市政桥梁工程中预应力施工技术的应用[J].江西建材，2014（21）：149.

[2]时明祥.浅谈预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用[J].科技视界，2014（27）：109+232.

[3]张秀霞.探析市政桥梁工程中预应力施工技术的应用[J].科技与企业，2014（15）：239+241.

[4]陈勇.论述市政桥梁工程中预应力施工技术的应用[J].河南科技，2014（14）：130.

[5]金志健，沈子军.预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用研究[J].科技创新与应用，2014（18）：182.

[6]陈开向.市政桥梁工程中后张法预应力施工技术分析[J].门窗，2014（06）：124.