探讨公路桥梁施工中的预应力技术

杜益渠

【摘要】随着科技的发展，在公路桥梁施工中，预应力技术已经得到越来越广泛的应用，并且预应力技术正在越来越多地在公路桥梁建设当中被应用，因此公路桥梁预应力技术的质量控制是值得重视的。本文文章对公路桥梁施工中的预应力作了简要分析，探讨易被施工人员忽视的技术问题。

【关键词】公路；桥梁；施工；预应力技术

1、预应力技术的优势

预应力在公路桥梁中的运用并不仅仅局限于公路桥梁的主体结构，在边坡锚固等方面的应用也为公路建设节约了大量的施工材料。减轻自重，增强公路桥梁结构的抗渗、抗裂、抗滑作用，降低其主拉应力，提升结构刚度，具有便捷施工、设计安全等特点。因此，预应力在公路桥梁建设中有着非常重要的运用价值[1]。

2、预应力技术在公路桥梁施工中的应用

2.1预应力技术在路桥钢筋混凝土结构中应用

混凝土裂缝是常见的质量通病，尤其是在大型公路桥梁施工中极容易出现混凝土裂缝。将预应力技术应用到钢筋混凝土当中，可以避免出现裂缝，而且效果显著。预应力的集中应用是在公路桥梁混凝土的构建和结构使用之前，将受拉区的混凝土施压，在进行混凝土钢筋的张拉后，钢筋通过自身的回缩，让受拉区能预先感受到钢筋施加的压力。

2.2预应力技术在钢筋混凝土多跨连续梁的应用

一般多跨连续梁都具有正弯矩区和负弯矩区，当支座处受负弯矩时，跨中即受正弯矩。若梁的抗弯能力和抗剪能力不满足设计要求时，就需要对梁进行加固处理。此时可用粘贴碳纤维的方法对跨中正弯矩区抗弯承载力不满足的地方进行加固，施工相对比较简单。

2.3预应力技术在混凝土箱梁中预应力的应用

如果跨径是40～60m，那么箱梁就要选择低松弛、高强的钢绞线，而纵向的预应力则要使用中等张拉吨位。根据施工方式可以连接锚具来配置纵向的预应力钢束，如果箱梁悬臂板的长度超过了4m，那么就要配置横向的钢束，使用3～5根的扁锚钢绞线，而我国现在都是使用滑模逐孔浇筑或是支架现浇。跨径在70～200m的时候使用变截面的连续箱梁，在安置钢束的同时也要配置精轧钢筋竖向的预应力。现在我国的双向预应力结构在40～60m的比较多，但是变截面、大跨径的箱梁却比较少。据笔者所知，我国的箱梁跨径大多是165m，但是葡萄牙在1986年时，建成了跨径是250m的箱梁，因此对于大跨径箱梁最好使用连续刚构桥。

2.4预应力技术在混凝土路面的应用

公路桥梁预应力技术在混凝土路面的应用，其原理大致和钢筋混凝土结构中的应用相似，都是依靠预应力钢筋的配置对路面混凝土进行相关约束，使得路面延缓出现裂缝，甚至不出现裂缝。运用好混凝土路面的预应力技术，前期准备工作必不可少，路面交通荷载力、温度、湿度、摩擦约束等都要进行深入探讨，防止在施工期间出现收缩裂缝。这一技术在目前项目建设中已日趋成熟。

2.5预应力技术在加固施工中的应用

通常是通过对构件的补充加强和对结构性能的改观来恢复或提高现有道路桥梁的承载能力，延长桥梁的使用寿命，以适应现代交通运输的种种要求。但减小加固施工时混凝土的初始应变才是卸载的真正目的。此时对构件先施加预应力，使受压区域产生拉应力，减小构件在初弯矩作用下的压应变和拉应变，从而提高构件的极限承载力，使加固钢筋得到发挥作用。

3、公路橋梁预应力技术存在的问题

3.1 预应力张拉的时间问题

近几年，为了提高混凝土预应力的早期强度，大多采用添加早强剂的方式，在混凝土浇注3d之后，开始张拉，张拉后等待混凝土到达一定强度。若混凝土强度增加过快，弹性模量增加过于缓慢，就会使预应力的损失有所增加，使桥梁承载能力不足，从而出现较多的裂缝。另外，施工一般采用现场试块测得的早期砼强度等级，而非现场结构的实际砼强度。但经验表明，最后验算时出现事故的结构其实际强度均未达到现场测得的强度，甚至强度很低。

3.2 预应力钢筋管道堵塞问题

由于施工人员的技术经验不足，在混凝土浇筑中很容易出现野蛮作业的情况，或者是没有做好及时的保护措施，都有可能造成预应力钢筋的管道出现堵塞，使张拉预应力的钢筋不能够顺利通过，从而影响张拉的实际效果，导致预应力钢筋的实际伸长值与理论值出现较大差别，这也会给路桥的成本、工期等造成相当大的麻烦。所以，避免预应力堵管不仅要求严格按照安装管道的相应规范来实施，对管道内部做好精确定位，防止管道出现弯折、扭曲等现象；在现场施工中，也应尽量避免野蛮作业，安排专业人员进行跟班；对于孔道的施工，要控制好抽芯时间。

3.3 张拉力控制问题

由于预应力施工技术起步相对较晚，公路桥梁预应力施工没有较为明确的规范，张拉控制不够严谨。大多工程都采用1.5级油压进行计量，且施工人员也没有进行相关专业培训，对于张拉的控制忽高忽低，导致实际误差较大。尤其是进行多束张拉的时段，由于对张拉的控制不够周全，各束张拉力不同，也会对预应力钢筋混凝土结构产生严重影响。因此，要加强施工人员的专业技术培训，提升整体设备条件，规范施工[3]。

4、公路桥梁施工预应力技术的质量控制

要推动预应力技术的发展进程，可以从以下方面有针对性的对施工预应力技术的质量控制进行策略优化：

4.1施工前的质量管理

在项目开工前，项目监理机构应对承包单位现场项目管理机构的质量管理体系、技术管理体系和质量保证体系进行系统的审查。在保证工程项目施工质量时再加以签字确认。

4.2施工过程中的质量控制

预应力的下料过程必须严格精准；预埋阶段必须要选好每一个参考点；张拉、灌浆阶段要保证整个灌浆时间一定与混凝土浇筑时间错开；加强过程控制，混凝土浇筑完毕要立即对孔道的开口处及转折处进行检查和必要的清理后，及时封堵张拉端和灌浆孔、排气孔管口，防止异物进入，以确保后续的张拉和灌浆能够顺利进行。

4.3施工完成后的质量控制

工程项目完工后，要及时进行竣工审计。对于基本建设单位进行预验收，提出相关问题的意见后，再进行最后的竣工。还应对项目成本控制的全程技术指标及人员管理进行总结。

结束语

随着近几年预应力工艺的不断发展和相关材料的改进，预应力技术已 发展为比较成熟的技术。但在公路桥梁工程实际施工中会出现很多技术方面的问题，有待施工技术人员吸取经验，做好总结，不断地努力和创新，进一步完善后张法预应力的施工工艺与质量控制。

参考文献：

[1]《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）路桥集团第一公路工程局，人民交通出版社，2011

[2]张坚.分析预应力在桥梁施工中的应用[J].广东科技，2010，（04）

[3]徐东辉.公路桥梁预应力混凝土施工中的常见问题和处理[j].科技资讯，2011，（19）

[4]吴治勐.元谋路桥施工预应力技术的应用[J].中国新技术新产品，2010，（01）