公路桥梁施工中预应力技术的应用探究

公路桥梁施工中预应力技术的应用探究

郑伟樟

深圳市天创裕工程有限公司 广东深圳  518200

摘要：桥梁是公路工程的常见组成部分，预应力技术在施工中应用广泛。在施工期间，对结构预先施加压应力，服役期间此压应力可抵消荷载导致的拉应力，避免结构发生破坏，提高结构的安全性和稳定性。因受到现场环境条件影响，再加上预应力施工工序复杂，对于技术参数的要求严格，只有加强施工管理和工艺控制，才能确保其施工质量、进度、安全满足要求。

关键词：公路桥梁施工；应力技术；应用

1预应力技术的优势

由于预应力施工技术在实际应用中具有广泛的应用前景，而预应力施工技术可以利用混凝土本身的结构使其具有较强的抗压性能，有效弥补了传统混凝土结构抗拉性能不足的缺陷，提高了工程结构的整体稳定性和耐久性。预应力施工技术不但能够应用在公路桥梁等大型主体工程之中，针对陈旧桥梁部分位置加固或者边坡锚固等小型项目施工同样适用，可以有效减少工程造价，可以尽可能减少施工材料应用，以帮助企业减少建筑施工成本，同时还能够适当降低工程自身重量，所以增强公路桥梁自身抗裂功能与抗渗透功能，抗滑能力也可以得到提高。由于预应力施工技术在工程中的广泛应用，可以提高桥梁的整体性能，保证工程结构的质量和可靠性，施工过程简单快捷，操作安全，能充分满足当前工程施工的需要，由于结构简单，安装快捷，重量较轻，所以可以缩短施工工期，以保证公路桥梁工期正常完成。例如在混凝土结构中加入预应力技术，可以提高混凝土结构的耐久性，提高结构的抗拉性能，为公路桥梁的施工质量提供重要保障，同时还能在合理减少结构重量的前提下，使桥梁获得美观与经济性，并在结构不断增强下，抗裂性能增强，能够尽可能防止公路桥梁裂缝问题出现。另外，预应力技术还能合理调整结构内力，提高结构耐劳性和耐久性，防止结构变形，提高桥梁结构的稳定性，为企业创造更高经济效益。预应力技术由于具有以上诸多优点，近年来广泛应用于世界各地的工程结构，取得了迅速的发展，相应的预应力技术被广泛应用于工程建设项目，因此，桥梁结构在大跨需求上更加严重，因此预应力施工技术应用的优势更加突出。

2预应力施工要点

2.1钢绞线下料

钢绞线下料时，严格按照设计图纸计算下料长度，并且预留工作长度，且实际下料长度要超过设计长度20cm以内。下料完成后，按照不同长度、孔位进行编号，方便搬运、穿束操作，避免出现人为误差。

2.2预应力管道成孔

(1）桥梁预应力施工时，要先根据施工图纸设计方案及采用的预应力筋形式，在梁体浇筑施工前将预应力管道固定于设计的位置。本次施工采用的预应力管道为波纹管，管道的安装位置与图纸位置保持一致，除管道本身的安装外，还要放置固定螺旋筋、锚垫板等其他预埋件。预应力管道之间相互连接时，可利用大一号的同类型波纹管，接头长度控制在20～40cm，接口处需采用密封胶封口，待波纹管全部设置完成后采用井字形限位网将其固定，以避免后续钢筋绑扎、混凝土浇筑中对波纹管造成破坏。

(2）波纹管安装于梁体结构内部，预应力张拉后需要利用压浆的方式将管道密封，因此，为实现此密封效果，安装波纹管时，应在孔道的每个峰顶位置或低点处设置排水孔和排气孔，其中排气孔宜设置在管道的峰顶处，排水孔宜设置在管道的低点处，每个排气孔的间距控制在12～15m。开孔时先利用铁丝将带嘴钢接头板与管道绑扎在一起，再用钢管插至钢接头板的嘴上，并将其引出构件顶面，引出的高度不小于400mm。引出后，在接头板周围利用胶带缠绕密实，确保孔道的严密性。

2.3穿束

预应力筋拟选择直径为15.2mm、截面为140mm2的低松弛钢绞线，其弹性模量为1.95×105MPa。

先检查锚垫板和孔道，确保锚垫板位置符合设计要求，孔道内干净通畅。接口处容易松散，穿束时应多加注意，要求前端扎紧、裹上胶布，方便顺利通过孔道，安装后进行检查，看有无损坏管道。

浇筑混凝土时，安排专人在两端拉动钢束，防止漏浆堵塞孔道。钢绞线安装后，对波纹管两端进行封堵，包裹外露的钢绞线，避免生锈。

2.4预应力筋张拉施工

预应力筋张拉施工一般分为预紧张张拉和高应力张拉两个阶段，具体施工过程中，需要结合预应力筋的具体编号，合理地张拉张拉，这样可以有效地防止张拉交叉和缠绕等问题。预紧张施工的主要目的是防止张拉缠绕，在进行高应力张拉施工前，必须有效理顺钢绞线，从而影响预应力筋施工的实际效果。由于钢绞线具有较长的长度和较大的下垂量，因此在预拉拉施工时必须保证两端的对称性，从而避免钢绞线两端粘结长度差距过大的问题。除此之外，在给予预紧张拉施工前，应该确保钢绞线未存在错位与紧绷，防止缠绕，当所有施工完成后，需要给予孔道位置以及两题结构构件等情况详细检查，保证完全满足施工设计标准要求，以保证施工质量，并且还需要及时校验施工仪表、设备等，确保预应力筋张拉施工具有较高质量。

2.5孔道压浆

预应力张拉结束后应在24h内完成孔道压浆作业，孔道压浆时主要采用水泥浆，即由水泥和水混合形成的浆液，为有效提升浆液的强度，保证压浆的质量，可以向浆液中掺加适量的外加剂，如掺加0.5%～1%的减水剂增加浆液密度，掺加适量的膨胀剂等，任何外加剂的使用均要通过实验确定浆液性能的变化，且要在监理工程师批准的前提下进行，浆液配置完成后，采用UB3型灰浆泵将水泥浆压入孔道中，压浆压力控制在0.5～0.7MPa即可，待孔道另一侧存在浆液均匀冒出后即证明压浆完成，此时方可进行封锚施工。

3预应力施工常见问题和解决对策

3.1常见问题

3.1.1承载力不满足设计要求

为满足预应力张拉要求，会在混凝土中使用早强剂。而现场施工中，混凝土强度提升过快，和弹性模量的提升速度不一致，会影响施工质量，导致箱梁结构的承载力不满足设计要求，增加裂缝发生风险。

3.1.2管道阻塞

预应力施工虽然工序明确，但实际操作起来存在一定难度，任何一个环节均可能出现问题。例如：预应力筋通过管道时，可能引起阻塞问题，造成张力限制，伸长量实际值和理论值之间偏差过大，继而影响工期、成本、质量等。

3.1.3出现滑丝、断丝

张拉过程中，钢束滑丝、断丝问题的发生概率较高，主要原因是钢束受力不均匀。钢束受力不均匀，将无法提供足够的预应力，无法发挥出抗渗、抗裂等功能，影响结构的整体性能。

3.2解决对策

3.2.1完善质量保证措施

建立完善的质量保证体系，明确各层级的职责，做好现场管理工作。落实技术交底制度、工艺试验制度、工艺过程三检制度，制定质量指标具体控制措施。针对模板偏位和漏浆、混凝土表面露筋等质量通病，采取针对性的防治措施。

例如：合理选择钢绞线，下料和穿束严格按照规范作业；针对滑丝断丝问题，一束出现少量滑丝时，可用单根张拉油顶进行补拉；一束出现多根钢绞线滑丝时，须放松钢绞线束，重新装夹整束补拉。结合施工环境、工程结构特点、气候环境及施工方案，制定事故应急措施，防止安全质量问题发生，降低问题带来的损失和影响。

3.2.2推行智能张拉技术

随着信息技术快速发展，智能张拉技术在预应力施工中的应用更加广泛。如使用网络、计算机、智能控制等技术，对钢绞线自动张拉；实时采集张拉力、伸长量等数据，对张力实现精确控制。

结论

本文对桥梁预应力施工技术的应用进行研究，阐述了该桥梁预应力结构的具体设计内容，对预应力孔道成孔、预应力筋穿束、张拉、压浆等技术环节进行了分项研究，提出了相应的质量控制措施，并对预应力桥梁施工中可能出现的问题及相应处置措施进行了分析。随着道路桥梁施工技术的进一步提高和完善，预应力施工技术的应用越来越普遍。

参考文献：

[1]杨磊.公路桥梁施工中预应力技术措施及质量控制[J].四川建材,2022,48(05):136-138.

[2]王起龙.公路桥梁施工中预应力技术的应用[J].工程与建设,2022,36(02):437-439+456.

[3]徐福杰.公路桥梁施工中预应力技术的应用探究[J].工程建设与设计,2022(05):123-125.