高速公路桥梁施工中预应力技术探讨

卓 志 伟

(山西平阳路桥有限公司，山西 临汾 041000)



高速公路桥梁施工中预应力技术探讨

卓 志 伟

(山西平阳路桥有限公司，山西 临汾 041000)

分析了预应力技术在高速公路桥梁施工中存在的问题，从预应力钢绞线选择、预应力锚具选择、预应力体系设计等方面，阐述了预应力技术的施工流程，并提出了预应力施工质量控制措施，有利于提升高速公路桥梁的施工水平。

高速公路，桥梁，预应力技术，质量控制

高速公路桥梁的飞速发展，让高速公路桥梁的质量成为日常议题的关键所在。通过不断的实践研究表明，预应力技术在高速公路桥梁施工中应用可以很好的满足其质量要求，同时凭借其强抗裂性、高刚度和高强度等优势，得到建筑行业的青睐。所以，注重高速公路桥梁施工中预应力技术的使用，就是质量的保障。

1 预应力技术在应用中面临的问题

1.1 张拉时间

为了增强混凝土的预应力早期强度，在施工中会使用早强剂，在浇筑混凝土3 d之后就开始张拉，然后等待混凝土符合预期强度要求。如果混凝土强度过快实现，很可能存在同弹性模量增加的比例相互不匹配的现象，增加预应力损伤，使得高速公路桥梁不具备应有的承重力，最终形成混凝土裂缝。很多实际的操作显示，使用早强剂，容易破坏钢筋混凝土的质量，使其无法满足标准规范的要求[1]。

1.2 张力控制

现阶段，因为高速公路桥梁施工缺少规范性的标准来约束施工，导致预应力应用过晚，再加上缺少标准对施工中的预应力技术使用进行规范，很容易在施工中出现施工人员凭经验而为的现象，直接影响施工的质量。在施工中，虽然部分施工人员的经验丰富，但是因为缺少专业的培训，所以，在控制张拉力的时候存在一定的误差，这样不但会破坏钢筋水泥本身的稳固效应，同时还可能造成结构变形，出现崩塌的现象。所以，作为高速公路桥梁工程的总工程师，应该根据预应力技术操作的规范，开展施工人员的专业操作培训。在利用后张法预应力钢绞线开展张拉施工时，因为管道弯曲或者是偏差带来的摩擦力影响，在张拉钢绞线时，张拉的方向同滑移以及摩擦力的方向是相反的，其张拉力就需要借助理论计算来算出准确值，从而确保每一段的伸长值都能保持相同。其理论的计算公式如下：

其中，ΔL为预应力筋的伸长值；Pp为平均的预应力分段张拉力；Ap为预应力筋的截面面积；p为预应力筋张拉段的张拉力；Ep为弹性模量；K为每1m孔道的局部偏差对于摩擦产生影响的系数。

2 高速公路桥梁施工预应力技术应用的流程

2.1 合理选择预应力钢绞线

目前，可以在高速公路桥梁施工中使用的预应力钢绞线多种多样，存在很多的选择。其中普通型的预应力钢绞线以及低松弛的预应力钢绞线是应用最多的材料。主要是因为这两种材料本身利于施工，弹性变形偏小，再加上结构美观，所以得到青睐。预应力钢绞线的使用，不但可以节约钢材，也能够让结构更加的稳固可靠。在预应力钢绞线的选择中，除考虑经济效益外，还应该对钢绞线的标准以及性能这两个方面进行综合的分析。其中，性能包含参数与伸长率、屈服荷载和松弛程度几个方面；标准则包含了松弛尺寸、荷载品种和延伸率等。

2.2 合理选择预应力锚具

目前，机械锚固和摩阻锚固是预应力锚具使用最普遍的两种方式。机械锚固是选择机械加工的方式，将冒顶放置在预应力绞线的端部，利用冒顶将钢筋连接，或者是通过钢丝线将预应力绞线固定完善，此类锚固连接较为方便，同时不会出现过大的预应力的损失；摩阻锚固在通过预应力钢绞线锚固，其实现是通过摩擦阻力完成的，将原本的锚具制作为楔形，这样就可以增大锚具和钢绞线之间的摩擦力，满足锚固的要求。这一种方式已经得到广泛的使用，但是在铰接时有一定的弊端，会出现过大的预应力损失。

2.3 设计预应力体系

高速公路桥梁施工中，包含了XYM和OVM两种常用的预应力体系。一般来说，结构构件设计预应力体系，都是选择钢筋平竖弯曲结合、顶板纵向结合的体系模式。利用集中锚固的方式，顶板需要承受纵向方向出现的荷载，之后，再在地面上钢筋布设的位置上做好相应的锚固。在预应力体系的布置过程中还需要考虑到：最大力臂预应力的输出，避免出现过大的预应力损失；由于顶板锚固本身需要承受较大的荷载，所以，就应该做好铰接点焊接控制，确保其能够满足质量要求，不得有任何随意操作的行为出现。另外，预应力体系内，不得出现竖向钢筋的交叉问题，这样不但有利于稳定结构，同时也能够满足美观的要求。

2.4 分析预应力效应

在预应力体系的设置之中，参考依据来源于原本的设计经验，然后再对结构的稳定性进行分析。在实际的分析过程中，还需要核算每一处截面的盈利，如果某个部位的实际约束无法满足结构的需求，就需要重新进行布置，直至满足要求即可。对预应力效应进行分析，主要是探讨钢绞线预应力的损失问题。针对出现的损失，又可以将其划分成为瞬间和后期两方面的损失。在进行锚固和铰接的过程中，钢绞线出现的预应力损失称之为瞬间损失；锚固之后形成的钢绞线预应力损失则为后期损失，主要是钢绞线的收缩或者是徐变已经松弛所造成的损失[2]。

3 高速公路桥梁施工中的预应力质量控制

3.1 避免堵塞

在高速公路桥梁施工中使用预应力施工技术，应考虑到外来杂物的进入，对于各个孔道、接口或者是外露部分可能造成的堵塞现象，应做好及时的封堵处理，避免外来杂物对施工造成影响。

3.2 准确定位控制高程

对于每一道工序的控制点高程都需要做到准确的定位。因为预应力波纹管对于每一道工序都会产生影响，甚至是造成破坏。所以，在每一道工序的开展过程中，都应该合理的进行控制，应该避开预应力波纹管。如果出现问题，就应该采取相应的措施对波纹管进行补救，避免将问题拖延到后期，造成巨大的损失。

3.3 合理控制用水量

在使用预应力技术的过程中，对于用水量的控制，也就是要求管道的畅通性，能够做好用水量的科学控制，确保水泥浆本身使用量能够满足含量的要求，不会出现过多或者是过少的问题，影响整体的施工质量。

3.4 科学处理预应力钢筋

预应力钢筋的科学处理，需要考虑到钢筋处理本身的合理性。为了确保其能够满足施工的要求，应该将其控制在正常且有效的张拉范围内，以便预应力技术的效益得到充分的发挥。另外，需要维护预应力钢筋。在焊接中，不得有预应力钢筋安置部位焊接的情况发生。同时，焊接也需要相应的防护支持，这样才能满足质量与安全的双重要求。

3.5 钢筋安装的控制

在高速公路桥梁的施工过程中，需要做好钢筋安装的严格控制，避免出现预应力筋的外皮被刺破的问题出现，确保施工能够顺利的开展下去。在进行钢筋安装中，应该要求施工人员严格的按照施工顺序和施工规范标准进行。在绑扎板内预应力筋之前，需要做好梁内已经捆扎预应力筋的保护，不得让后续的施工影响到前期的操作。

3.6 混凝土浇筑的控制

在高速公路桥梁混凝土浇筑时，不得出现影响桥梁使用的行为。其中，桥梁下层的孔道灌浆孔和排气孔要长于板面，所以，只有将其固定后，才能发挥其作用。另外，为了避免混凝土出现移位，在施工中，禁止预应力锚具、孔道与振动棒相互的接触。这主要是因为预应力锚固与孔道等钢筋过于密集的部位，很容易出现塑性的沉缩裂缝，在振捣过程中需要格外的小心。当混凝土灌注完毕后，施工人员要做好孔道的及时清理，确保张拉能够符合要求，提高桥梁的质量[3]。

4 结语

在现代高速公路桥梁施工中，预应力技术已经得到广泛的使用，极大程度上满足了高速公路桥梁性能与质量的双重要求，同时也对其外观形态有所改善。因为预应力技术对于高速公路桥梁施工水平有很大的提升，因此，建筑行业的相关人员应该对预应力技术有一个全面的认识，以便在今后的施工操作中能够将这一项技术更好的应用下去，确保高速公路桥梁的施工质量不受任何影响。

[1] 徐晋英.预应力技术在公路桥梁施工中的应用研究[J].山西建筑，2012，38(7)：183-184.

[2] 肖 昆.论公路桥梁施工中预应力技术施工质量控制[J].现代装饰(理论)，2013(8)：169.

[3] 张 强.公路桥梁施工中预应力技术探讨[J].中国高新技术企业，2015(7)：122-123.

On prestressed technique in expressway bridge construction

Zhuo Zhiwei

(ShanxiPingyangRoadandBridgeCo.,Ltd,Linfen041000,China)

The paper analyzes the problems in the prestress technique in the expressway bridge construction, illustrates the construction procedure for the prestressed technique from the selection for the prestressed steel strand, selection for prestressed anchorage, and prestressed system design, and points out its quality control measures, so as to promote the construction of the expressway bridges.

expressway, bridge, prestress technique, quality control

1009-6825(2016)24-0176-03

2016-06-12

卓志伟(1979- ),男，工程师

U445

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