市政桥梁工程中预应力施工技术的应用

市政桥梁工程中预应力施工技术的应用

徐晗

中船第九设计研究院工程有限公司  上海市杨浦区 200082 

摘要：本文详细探讨了预应力施工技术在市政桥梁工程中的具体应用，包括预应力筋的布置与张拉、预应力损失的控制、预应力混凝土结构的施工及质量控制等方面，旨在深化对预应力施工技术的理解，提高市政桥梁工程的建设质量。

关键词：市政桥梁工程；预应力施工技术；预应力筋；预应力损失；质量控制

引言：预应力施工技术以其独特的技术优势，在市政桥梁工程中得到了广泛应用。预应力施工技术通过预先引入压应力，提高了桥梁结构的承载能力和刚度，延长了桥梁的使用寿命。本文将对预应力施工技术在市政桥梁工程中的具体应用进行深入探讨，以期为同类工程提供借鉴和参考。

一、预应力筋的布置与张拉

市政桥梁工程是城市建设的核心部分，对于城市的交通和经济发展具有积极意义。预应力施工技术作为现代桥梁建设的关键技术，能够显著提升桥梁的承载能力和使用寿命。在桥梁设计中，预应力筋的合理布置是桥梁结构安全和性能稳定的关键。首先，预应力筋的布置需遵循桥梁结构设计原则，根据桥梁跨度、荷载要求和材料特性等因素，进行详细的力学计算和模拟分析。在此基础上，设计师会确定预应力筋的数量、直径、间距以及布置位置，以桥梁在不同工况下的受力均匀和合理［1］。

此外，在预应力筋的布置过程中，还需特别考虑预应力筋与混凝土之间的相互作用。预应力筋的布置不仅要其自身的受力性能，还需与周围的混凝土形成良好的粘结，以保证预应力效果的实现。因此，在实际施工中，施工人员需严格按照设计要求进行预应力筋的布置，并其位置准确、固定牢固，以防止在施工过程中出现移位或损坏的情况。最后，张拉过程的目的是通过施加预应力，使预应力筋在桥梁使用前产生一定的拉应力，从而抵消部分外荷载产生的拉应力，提高桥梁的承载能力。张拉过程需要精准控制张拉力的大小和张拉速度，以预应力筋的应力分布均匀且满足设计要求。为了实现精准的张拉控制，现代市政桥梁工程中通常采用先进的张拉设备和监测系统。这些设备能够实时监测预应力筋的应力变化和张拉过程中的位移情况，为施工人员提供及时准确的反馈数据。根据这些数据，施工人员可以及时调整张拉参数，张拉过程的顺利进行。

二、预应力损失的控制

在市政桥梁工程中，预应力施工技术以其高效增强结构强度和刚度的优势，已成为桥梁施工不可或缺的技术环节。而在预应力施工过程中，对预应力损失的控制是施工质量和工程安全的关键［2］。预应力筋张拉过程中的摩擦损失是预应力损失的主要来源之一，这种损失主要是由于预应力筋与管道内壁之间的摩擦引起的。为了减少这种损失，必须选用光滑度好、尺寸精度高的预应力管道，同时合理设计张拉工艺，预应力筋能够顺畅张拉，减少不必要的摩擦。

此外，预应力筋的松弛损失也是预应力损失中的一部分。松弛是指预应力筋在张拉后，随着时间的推移，应力值逐渐下降的现象。为控制这一损失，一方面需要选择高质量的预应力筋材料，另一方面，则要通过科学的张拉程序和时间控制，预应力筋达到稳定状态，减少松弛带来的应力损失。在预应力施工过程中，混凝土收缩和徐变也会引起预应力损失。混凝土在硬化过程中，由于水分蒸发和化学反应，会产生收缩和徐变，导致预应力筋受力状态的变化。为了减轻这种影响，施工中需要严格控制混凝土的配合比和施工质量，同时在预应力筋张拉前对混凝土进行充分的养护，以减少收缩和徐变带来的预应力损失。张拉顺序应根据桥梁的结构特点和设计要求来制定，各预应力筋能够均衡受力，避免应力集中。同时，张拉力的控制必须精确，既不能过大导致预应力筋断裂，也不能过小使得预应力效果不佳。

三、预应力混凝土结构的施工

预应力施工技术作为桥梁工程中的一项关键技术，其应用对于提高桥梁的质量、安全性以及耐久性具有深远的影响。在市政桥梁工程中，预应力混凝土结构的施工首要关注的是材料的选择。高质量的原材料是预应力混凝土结构质量的基石。对于水泥、骨料、钢筋等关键材料，必须严格把关，它们满足相关的国家标准和设计要求。此外，预应力筋的选择同样，它要具备足够的强度和稳定性，以承受桥梁在使用过程中产生的各种应力［3］。

预应力混凝土结构的施工离不开精确的设计与计算。在施工前，工程师需要根据桥梁的使用功能、跨度、荷载等因素，精确计算预应力筋的张拉力和布置方式。这些计算必须准确无误，因为任何小的偏差都可能导致结构受力不均，进而影响桥梁的安全性和使用寿命。在施工过程中，需要采用专业的张拉设备，按照预先设计的张拉程序进行操作。张拉过程中，要严格控制张拉力的大小和张拉速度，预应力筋能够均匀地受力，并且不产生过大的应力集中。张拉完成后，还需要进行锚固处理，预应力筋与混凝土结构之间的连接牢固可靠。此外，预应力混凝土结构的施工质量受到多种因素的影响，如施工环境、温度、湿度等。因此，在施工过程中，需要采取一系列的质量控制措施，如定期检测材料的性能指标、监控施工环境的变化、对施工过程进行全程监控等，以施工质量符合设计要求。预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用，还需要注重技术创新和人才培养。随着科技的不断进步，预应力施工技术也在不断发展，新的材料和新的施工工艺不断涌现。因此，施工单位需要注重技术创新，不断引进和应用新的预应力施工技术，提高施工效率和质量。同时，还需要人才培养，培养一批懂技术、善管理的专业人才，为预应力施工技术的应用提供有力的人才保障。

结语：预应力施工技术在市政桥梁工程中具有广泛的应用前景和的实用价值。预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用，不仅提高了桥梁的承载能力和稳定性，优化了结构设计，降低了工程造价，而且延长了桥梁的使用寿命，提升了工程的经济效益和社会效益。随着科技的进步和工程实践的不断深入，预应力施工技术将在市政桥梁工程中发挥更加的作用。因此，对预应力施工技术的研究与应用，对于推动市政桥梁工程的发展具有意义。相信通过不断的研究和实践，我们可以进一步提高预应力施工技术的水平，为城市桥梁建设做出更大的贡献。

参考文献：

[1] 康汉淇.市政桥梁工程中预应力施工技术的应用研究[J].中文科技期刊数据库（引文版）工程技术, 2023(011):000.

[2] 冯雪峰.市政桥梁工程中预应力施工技术的应用研究[J].城市情报, 2023(8):0202-0204.DOI:10.12159/j.issn.2095-6630.2019.13.1838.

[3] 苏仕昌.市政工程中桥梁工程的预应力施工措施研究[J].城市建设理论研究(电子版), 2023(19):178-180.