预应力技术在路桥工程施工中的应用

曹桂林

【摘要】预应力施工技术作为路桥工程施工的重要技术之一，为达到路桥工程施工目标，实现车辆安全运行，要求施工企业必须严格遵循施工规范进行施工。为此，本文对预应力技术的含义、路桥工程施工中预应力技术的施工工艺及质量控制进行深入分析与探究。

【关键词】预应力技术；路桥工程；施工工艺；含义；质量控制；施工准备；制孔

载重大、安全、舒适等为路桥的主要特点，随着国民经济的高速发展，为满足道路交通运输需求，必须重视路桥工程施工质量。预应力技术作为路桥施工的重要技术之一，其施工质量直接影响着道路交通的通行能力与行车的舒适度。目前大量早期道路桥梁工程，因设计标准、荷载类型不同，及预应力损失较大，出现大量结构损伤，进而降低了道路桥梁工程承载能力与耐久性，基于此，为道路运行通畅，延长工程使用寿命，施工企业必须充分了解预应力技术概念与特点，只有这样才能规范施工工艺，提高施工质量。

一、预应力技术的含义

路桥施工中的预应力技术指的是，在混凝土工程中采用预应力技术，使混凝土在构造过程中产生预应力，并降低或者排除其外荷载所造成的拉应力，通俗的说法就是运用混凝土，所产生的高强度抗压能力补救抗压强度的缺漏，延缓混凝土承受拉力而破裂，避开工程质量受到严重的损坏。路桥工程建设主要使用强度性很高的钢材以及混凝土，才能够使预应力混凝土具备较高的抗拉裂能力，具备较好的抗渗性、刚硬强度和抗疲劳性等特征。这些特征在很大程度上起到节约钢材及混凝土的作用，还可以使其结构切面缩小，减低结构重量，有很好的防裂性。路桥施工过程中采用预应力技术能够使路桥工程在减少开支的情况下，质量的保证下，满足人们的审美观以及轻巧的目的，也能够延长其使用寿命。

二、路桥工程施工中预应力技术的施工工艺

路桥工程是国民经济增长的重要影响因素，为推动社会经济的快速发展，必须重视基础设施建设。特别是改革开放以来，我国道路桥梁工程事业也得到了极大的发展，近年来，预应力技术在道路桥梁工程建设中也得到了广泛地应用与推广。将其应用到道路桥梁工程施工中，可有效延长工程的使用寿命，提升工程建设整体质量。

1、施工准备

遵循预应力施工对各种施工材料的质量要求，及依据桩体数量、桩体长度与配合比等条件对施工选用的材料数量及质量进行确定。按照实践经验与马歇尔试验进行配合比设计，并选取最优数据配制，通过试拌铺筑等进行施工。根据地质剖面图、地下水等实际情况，深度、地质土质情况不同，则选取的灌浆参数也不尽相同，只有确保参数选择的合理性，才能确保灌浆的均匀性与密实度。深层硬土，可通过压力、流量增加或降低旋转、提升速度等方式进行施工质量的控制。

2、制孔

预应力孔道位置及材质应符合设计要求，并满足灌浆工艺的要求。制孔管应管壁严密不易变形，确保其定位准确，管节连接应平顺。孔道锚固端的预埋钢板应垂直于孔道中心线。孔道成型后应对孔道进行检查，发现孔道阻塞或残留物应及时处理。后张法混凝土构件的预留孔道是由制孔器来形成的。

3、钻孔

杜绝带水进行钻孔钻进作业，这样可以避免施工对边坡岩土工程地质情况造成极大影响。施工现场应对钻孔施工的孔地层变化情况、进尺速度及地下水情况等做好记录，当出现塌孔情况时，必须马上停止钻孔作业，进行固壁施工。锚索锚固段施工应确保入岩在10米以上，如具体施工地层情况与设计规定不符时，必须严格遵循现场施工情况对其进行调整。一般情况下，锚索最大孔径控制在150毫米左右。完成钻孔施工后，应选用高压空气全部清理孔内的岩粉与地下水，避免水泥砂浆与孔壁岩体粘结强度出现减少的情况。

4、穿束

钢绞线下料技设计“长度加张拉设备长度的总长度下料，下料应用砂轮机平放切割。切断后平放在地面上，采取措施防止钢绞线散头。钢续线切割完后按各束理顺，并间隔1.5m用铁丝捆扎编束。同一孔道穿束应整束整穿。钢绞线穿束采用整束牵引法进行，先将钢续线束端部扎紧，套上穿束器，将穿束器的引线穿过孔道，在前端用5t慢速卷扬机拉动，后端人工向孔道内送进，直至两端露出所需的工作长度为止。穿好的钢绞线应顺直，中间无扭结现象，以防止影响预应力的精确性。钢绞线束穿好后，应按两端每根钢绞线的编号对称穿入锚具中。束头应平顺，以防挂破管壁。钢绞线穿束完成后，应尽快进行张拉压浆，以防锈蚀。钢续线安装在管道中后，管道端部开口应使用彩条布包裹密封以防止湿气进入。

5、预应力筋张拉

在张拉预应力筋时，必须确保混凝土强度符合设计规定，一般控制在设计强度75%。施工预应力大小对构件质量将造成严重影响，因此预应力施工过程中，应遵循施工规定确保拉张的准确性。通常情况下，预制构件时预应力梁混凝土强度需控制在60%以上，先进行部分预应力筋张拉，对梁体进行一定预压应力施加，确保其能够承担自身重量荷载，该情况下，可提前将梁体移出台座，并根据施工进度进行施工，确保张拉预应力筋施工符合施工规定，随后做好养护工作。确保混凝土强度符合施工规定后，需张拉其他受力筋。一般后张法预应力桥梁都具有较长长度，根据设计规定，需选取2端张拉方式进行张拉作业。张拉施工中，2端千斤顶应具有相同的升降速度，避免偏心压力过大，造成梁体侧弯情况较为严重。张拉需分批进行时，先张拉的预应力筋需对其张拉后产生的弹性压缩预应力损失加以考虑，随后应及时将预应力损失值计算出来，降低预应力损坏。

6、浇筑混凝土

完成预应力钢筋张拉施工后，必须及时进行预应力孔道灌浆施工，通常在24小时以内进行。如无法在规定时间内完成混凝土浇筑施工时，必须保护锚固装置和钢绞线，保证较短时间内锚固装置与钢绞线不出现锈蚀现象，避免滑丝现象出现在后期施工中。孔道灌浆是粘结预应力结构施工的重要施工部分，对提升施工质量具有关键性的作用。浇筑混凝土时，应选取一次性浇筑方式。浇筑混凝土时，相比上一层混凝土初凝时间，浇筑中断时间较长时，应确保上一层混凝土强度超过2.45Mpa后，在进行新混凝土浇筑，以确保接缝位置混凝土密实度符合施工规定。浇筑施工前，应把老混凝土表面凿除感觉，并做好清理工作，确保不存留积水后进行新混凝土浇筑。施工前，需将一层水泥浆刷在垂直缝内，水平缝需将水泥砂浆（15厘米厚）铺设所有接触面上，斜面接缝则需把前面混凝土凿成台阶。如梁体关键位置存有接缝，在新混凝土浇筑前，需做好钢筋加强工作，避免受力出现开裂现象。

7、压浆

完成预应力张拉作业后要进行孔道压浆施工，压浆作业的主要作用就是为了避免锈蚀情况的出现及对桥梁结构的耐久性进行有效加强。在水泥浆应用过程中，应确保期质量符合预应力强度及粘结力的要求。遵循归家桥梁施工相关标准规定，选用硅酸盐水泥进行灌浆作业，为确保水泥浆的质量，可以将适量的减水剂添加的水泥材料中。在灌浆作业前，必须确保孔道的湿润及整洁，并将灌浆压力在0.5Mpa到0.6Mpa之间进行有效控制，并对其速度进行有效控制，在压浆过程中必须确保整个环节的连贯性及排气畅通。

三、路桥工程施工中预应力技术的施工质量控制

为确保车辆运行安全，要求路桥工程施工必须严格按照设计规定进行。预应力施工技术作为桥梁工程混凝土施工的重要技术之一，该技术的合理应用，可实现桥梁施工目标，达到路桥工程经济效益最大化，为此，施工企业必须重视法预应力施工方式选择，做好施工质量控制，只有这样才能为国民经济可持续发展提供强有力的保障。1、确保钢筋保持曲线形状是预应力钢筋预埋阶段的质量控制重点，这就要求每个控制点的高程定位必须具有准确性及牢固性，在与其相关的施工环节必须重视预应力钢筋施工，不能出现波纹套管损坏的现象，如发生意外必须及时采取措施进行有效解决。2、确保预应力钢筋控制张拉应力可以对其设计要求进行满足是预应力钢筋在其张拉及灌浆阶段的质量控制重点，确保预应力钢筋的伸长值在设计及相关规范要求的范围内，保证灌浆计量的准确性，进而达到浆体充满孔道的作用。3、根据设计长度进行钢绞线下料施工，首先应将钢绞线表面杂物、锈迹等清理干净，随后通过砂轮机进行切割，并根据各束数量进行合理编束及绑扎，其绑扎材料一般选取20到22号铁丝。完成绑扎施工后可选取人工整束穿束方式施工，穿束速度需均匀、缓慢，以此保证不损坏波纹管。采用等级较高的微膨胀混凝土在张拉作业结束后进行封堵孔洞作业。在处理孔道堵管情况时，必须在施工前对波纹管的质量进行认真检查，并在混凝土浇筑施工前对波纹管的安装位置进行确定，进行套管接头密闭性的检测，同时在混凝土浇筑施工过程中对波纹管进行有效保护。4、严格遵循施工设计方案设置预应力管道，预应力张拉施工必须在混凝土强度、弹性模量与设计需求相符的情况下进行。通常情况下，预制构件时预应力梁混凝土强度需控制在60%以上，先进行部分预应力筋张拉，对梁体进行一定预压应力施加，确保其能够承担自身重量荷载，该情况下，可提前将梁体移出台座，并根据施工进度进行施工，确保张拉预应力筋施工符合施工规定，随后做好养护工作。

四、结束语

综上所述，随着改革开放程度的不断加深及我国经济水平的不断提升，我国路桥工程建设规模也越来越大，进而增加了路桥工程施工的难度。作为路桥工程施工的重要技术，预应力技术由于其自身特点在路桥施工中得到了大量的应用。不仅可以最大限度地提升工程施工的质量，还能延长路桥工程的使用周期。

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