浅析公路桥梁施工中预应力技术

浅析公路桥梁施工中预应力技术

贾智欣

身份证号： 15280119840910531X 内蒙古路桥集团有限责任公司，内蒙古呼和浩特 010050 摘要：公路桥梁工程的施工不仅是我国基础建设重要的一部分，同时也是保障我国社会经济建设稳固发展，提高国民生活质量的重要保障。预应力技术的应用能够有效的提高桥梁工程的施工质量。然而，当前我国对于预应力技术的应用还不成熟，因此还需要不断的实践与研究，才能真正发挥出预应力技术的优势，为我国桥梁工程的建设提供更多的帮助。本人分析公路桥梁工程中预应力技术的应用 .希望为继续改进技术要点提供参考。

关键词：公路桥梁；预应力；概念

1.预应力施工工艺的概念

预应力技术是为了促进工程建设质量的优化工作而在20世纪50年代兴起并得到广泛运用的最先进型路桥建造工艺。由于它在当今的路桥工程领域中获取了广泛的运用，在20世纪80年代又在经历了相关工程技术管理者的进一步完善之后而被大量运用于路桥项目建设中，而且在大量的路桥项目建设实践中已完整展示了此类施工工艺的独特功能，之后此项新施工工艺被快速地在国际路桥工程建设领域推广开来[1]。

路桥项目建设中所应用的预应力施工工艺重点是应用在其钢筋水泥结构体的提前制作环节中，依照相异区间的钢筋水泥构架所对应的应力维度分布及强度水平而制作出来的承受着加载应力的钢筋水泥构架来具体平衡整体或局部的钢筋水泥应力，能够将钢筋水泥构体的服役周期大范围地延长。此种预应力型钢筋水泥构体的制作程序包括先张工艺及后张工艺，此二类制作工艺是依照相异的施工地域环境及制作目标而实施的基本制作模式。

在路桥预应力构架的制作中，有时可能发生由于预应力型钢绞线被切除且丧失后续张拉应力之后所产生的锚下实际预应力欠缺现象。运用哪一类流程实施张拉工序值得探究分析。依照具体工程案例，依托构建运算模型对整体锚板及含有连接平面的锚板展开应力状况分析，经过比较分析可知：所利用的张拉工序的操作流程是有效的，并实施好中横梁区间的强度设计，可给其他路桥项目建设的施工工序开展提供经验。

2.工程中应用预应力技术尚存在的问题

2.1预应力构件发生断裂

公路桥梁工程中混凝土构件采用预应力施工中，存在构件开裂现象。通常是桥梁在超荷载情况下，导致混凝土构件承受力超出能力范围，造成裂隙发生，这种现象无法避免，但需要限定在一定的范围内，尽可能降低对工程质量的影响。而构件在生产之间也防止受干缩和湿缩影响而产生裂缝。此种裂缝具有较为明显的特点，比如，常分布在构件表面，无规律性，分布也不够均匀，裂缝较细。而梁板类别的构件，较多的是以短向的方式分布，个别情况下也会在箍筋上分布[2]。裂缝发生的情况较多，与荷载大小有较大关系，荷载越大，裂缝也就越大，随着时间的延长，裂缝会越来越大，进而使建筑的安全性和稳定性受到影响，甚至会造成结构坍塌，出现人身安全事故。

2.2波纹管孔道漏浆问题

波纹管施工在路桥工程中有重要地位，但因波纹管便于制作和施工，因此在后张法预应力孔道中波纹管应用广泛。现阶段我国很多制作波纹管的材料质量不能达标，进而造成波纹管强度、刚度不够理想。这将导致工程施工中波纹管容易出现管轴线发生偏位，使波纹管在安全过程中因出现预应力位置差异或者刚度不达要求而造成的管轴线偏位与弯折。如果轴线偏位，将会使转角增加，进而使锚垫板同保温管不能有效安装，从而出现漏浆情况。通常波纹管安装时有专门使用的锚具，在进行结构绑扎钢筋的过程里，需要对波纹管的定位安装严格要求，安装后需要适当调整波纹管，防止波纹管松动。当波纹管与横隔梁钢筋发生冲突时，将横隔板钢筋弯起来绕过，严禁将横隔板钢筋截断。

2.3预应力孔道的压浆质量问题

路桥施工中，一般会应用预应力孔道施工，实施压浆处理。这种方式主要包含两个作用:其一，采取此种施工方式能够保证结构与预应力筋之间相互协调;其二，此种施工能够降低预应力筋发生生锈情况。然而，在工程施工中，因为种种原因导致预应力孔道压浆处理不到位，压浆不够饱满，并容易出现漏灌或者漏浆问题。主要是在浆体水胶比(%)的比例控制上不够合理，0.4~0.45的比例不符合规范标准，进而造成孔道难以饱满。随着新型外加剂JMH-3的应用，能够控制水胶比(%)在0.26~0.28之间;同时高度搅浆阶段，保证转速在1 000 r/min，能够提升浆体流速达到12 S左右(标准要求流动速度为14~18 S)。因此，即使选择一般的压浆工艺施工，也可使压浆质量得到保证。同时，进行一次压浆处理施工时，由于孔道长度过大，导致压浆效果无法达到要求标准。所以，在进行二次压浆处理时，需要严格处理，从而解决因孔道过长而造成的问题。这里需要着重考虑的是，二次压浆处理要在一次处理后的浆液初凝后，方可进行[3]。

3.公路桥梁施工中预应力技术应用要点

3.1预应力钢材选择

为防止波纹管出现堵塞情况，或者出现裂缝现象，必须对预应力钢材进行科学选择。当前，公路桥梁预应力施工中传统多以相应的预应力钢绞丝、钢筋、钢丝为主，而近年来低松弛钢绞线的逐渐使用，使人们把其轻便、高效、以及高性价比等诸多优势展现出来，逐渐替代了传统产品。上述几种预应力钢材性能各不相同，因此在实际施工工程中，需要根据具体施工内容科学选材，主要可以根据以下几个方面进行考虑:即钢材规格、几何参数、品种，以及其松散性、延展率、伸长率和松弛度等因素，予以综合考虑以满足预应力施工要求。

3.2墩顶湿接缝浇筑

公路桥梁中起主要支撑作用的是混凝土的整体性能强弱。因此，对于混凝土配比方面，必须保证其低收缩、高强度以及高韧性，以此满足施工所需。关于简支结构连续桥梁，需要注意的是，浇筑墩顶湿接缝混凝土前，应提前做好梁端横隔板、梁端面的凿毛工作，也可以进行水泥浆洗刷工作，或者利用粘结剂，以此提升混凝土之间的连接性能。进行墩顶湿接缝浇筑工作，必须严格按照施工要求，规范操作。特别注意的是，墩顶湿接缝浇筑必须充分考虑实际天气温度情况，保证施工阶段在温度较低、变化较小的情况下开展;若天气变化较大，比如温度突然提升，则亦须确保混凝土超过20%强度以上。而如果遇到温差大于15℃的情况，可以通过设置劲性骨架，以此防止墩顶湿接缝的浇筑受到影响。张拉顶板负弯矩预应力钢束，齿板下锚具在使用前，需要对锚具进行硬度试验，检验满足要求才可以投入使用。使用前，须对张拉机具予以配套校验，并绘制张拉力和压力表读数间的关系曲线。值得注意的是，当连续段硷强度达到设计标准的95%时，两端对称张拉，并以同步养生试件予以相应控制。一般张拉的程序如下:0→初应力(15%) →2倍初应力(30%) →1.00 6con(持荷5 min) →锚固。张拉控制采取双控的方式，主控油表压力读数，辅助方法即参看伸长量。另外，为避免侧弯的情况出现，建议实施逐根对称、单根张拉的方式[4]。

3.3预应力效应分析

公路桥梁预应力施工中，其效应的分析是关键环节，考虑的因素多，需要的技术、经验都要求较为成熟，比如技术工人、设计人员的经验和资历等，任何一个环节短板，都会造成整体效应计算的偏差，进而导致后续工作的连续性问题，到时在排查起来困难重重。因此，在效应分析时，一定做好筛选和监察工作，务必使其满足施工要求。另外，效应分析结果出来后，在后续的施工中，亦要对施工人员进行一定的考量，比如施工者须对预应力使用的锚具，整个预应力施工体系，以及预应力筋规格等内容有初步或深入的了解。

4.预应力技术在公路桥梁工程施工过程中的应用管理措施

4.1做好前期的图纸审查和方案优化工作

公路桥梁实施预应力施工应保证施工环节的完整性。前期工作应以图纸会审为重点，安排专业人员进行会审，确保整体准确性。此外，如果在图纸中发现问题，应采取紧急措施进行处理。通过会议指出图纸中的不足之处，并及时通过整改方案对图纸进行整改。如果图纸设计内容与实际施工情况有较大偏差，则需调整图纸总体布局，确保工程顺利开展。制定合理有效的施工方案，科学合理地规划各施工工序和环节，从而促进公路桥梁的全过程。

4.2注重施工管理及相应的协调机制

合理有效的监理可以保证每个施工环节都能按设计要求进行，从而提高公路桥梁施工的整体质量，保证车辆的安全。在满足所有条件后，施工质量可以满足设计初期的需要。在以后的检查过程中，我们要把重点放在检查结果上。根据质量预期的实际要求，科学规划施工内容，充分结合施工管理的各项机制和检查结果，做好前期协调工作。同时，在施工过程中，要根据桥梁工程的实际情况，做好施工过程的协调和控制，确保预应力技术的运行效果能满足实际要求。

4.3随时注意季节性施工技术措施

雨季施工时，应稳定施工现场内容物，做好排水、排污系统工作。浇筑混凝土时，应结合天气情况进行施工。除特殊需要外，雨天不安排作业。雨天施工应采取防雨措施，保证材料的干燥，并用篷布或塑料薄膜覆盖。及时调整混凝土坍落度，并参照测量参数进行深度优化。对于砂石的含水量，必须进行综合测量，只有这样才能保证砂与混凝土的配合比满足技术规范的要求。在寒冷的冬季施工中，首要任务是保证混凝土不结冰。一般来说，温度为5℃ 选择合适的成型温度。如遇降雪，应及时清除预应力钢筋和模板上的积雪，确保建筑材料的温度能满足有关要求[5]。

4.4提升水泥张拉压浆质量

同时，还应提高水泥张拉灌浆质量，提高水泥浆的流动性能，解决预应力技术应用过程中的堵管问题，充分发挥预应力技术的优势。目前，智能张拉推进器能在一定程度上有效提高公路桥梁施工质量，因此公路桥梁工程队应选择相应的智能化张拉推进器设备和具有一定操作知识的施工人员，提高张拉推进器的工作质量。在公路桥梁张力推进器的施工过程中，张力和流动性的双重控制、水冲洗率、填充度和推进器的抗压强度必须达到既定的标准，以提高张力推进器的工作质量。混凝土浇灌前，施工人员必须仔细检查所有管孔，保证孔的平整度，并按合理配比选用配制的水泥，保证水泥浆的流动性。然后，在灌水过程中，施工人员必须再次对所有孔洞进行严密检查，并及时疏通管道和通风孔。灌浆期间，必须从高到低仔细观察孔。一旦出现稠浆，应及时堵住排气口，稠浆流出后应堵住所有孔洞，以保证混凝土浇筑过程中不发生堵管，预应力钢筋能顺利通过，从而有助于预应力技术在公路桥梁施工中的应用。

4.5控制张紧时间

目前，在我国公路桥梁工程建设中，通常会加入一定量的早强剂来增强预应力混凝土的强度和硬度。但由于加固过程较长，混凝土弹性模量和硬度的提高有快有慢，混凝土的变形能力也较强。如果不能科学合理地控制时间，预应力钢筋应过早张拉，会大大降低桥梁的承载力，产生裂缝等问题。混凝土强度的现场试验也存在一些缺陷和疏漏，混凝土强度的试验结果不能满足施工设计标准。

结语

综上所述，公路桥梁施工中，预应力技术的应用愈发广泛，其意义不言而喻。应注意的是，在预应力技术实施的过程中要不断积累经验，综合考虑施工条件、施工材料以及预应力效益等因素，确保满足设计要求，以保证公路桥梁的施工质量，为路桥施工竣工后正常投入使用、延迟使用寿命，以及避免因质量问题导致的重点事故发生奠定坚实基础。

参考文献

[1] 王 玉. 公路桥梁施工中预应力技术分析[J].企业技术开发，2015,（27）: 12-13

[2] 王迪. 公路桥梁施工中预应力技术探讨[J].祖国，2016,（13）: 87-88

[3] 常海林. 公路桥梁施工中预应力技术的应用探讨[J].中外企业家，2016,（17）：195-196

[4]崔青海,燕友良.预应力技术在公路桥梁施工中的优化应用策略[J].工程技术研究,2019,4(19):68-69.

[5]刘玉刚.预应力技术在公路桥梁施工中的应用[J].黑龙江科学,2020,11(8):94-95.