桥梁工程中预应力施工技术的应用

张勇

（新疆城建（集团）股份有限公司，新疆 乌鲁木齐 830011）

引言

我国当前正处于社会经济飞速发展的阶段，社会条件不断改善，城市化进程不断深化。但与此同时我国也是一个幅员辽阔、人口众多的国家，城市的发展让交通建设的工作量越来越大。交通建设工程涉及到很多方面的内容，桥梁作为其中之一，是一项比较关键的内容，起到了连接不同城市和地域的作用。结合现如今公路桥梁工程的建设和发展，能够发现预应力技术的应用比较普遍，这与预应力技术的作用和优势是分不开的，该技术能够在较大程度上控制和减少混凝土的裂缝问题。因此，桥梁工程在设计施工过程中，相关工作人员都应该明确自身的职责，采用先进的技术手段和新型材料，从根本上提高工程项目建设质量，节约施工成本，将预应力施工技术应用到工程建设中，能够有效克服外界环境带来的影响，切实提高桥梁的建设效果，延长其使用寿命。

一、预应力施工技术特征及优势

（一）预应力施工技术特征

公路桥梁施工的过程中，通过合理的使用预应力技术，能够有效地实现对公路桥梁结构的优化与改良。公路桥梁施工的过程中预应力技术的使用能够实现对混凝土结构整体性能的提高，并实现了公路桥梁稳定性的提升，解决公路桥梁工程施工中存在的安全问题。预应力技术应用的过程中，由于公路桥梁结构的特殊性导致张拉力在施工中出现的可能性比较大，在外部压力的辅助下，实现对公路桥梁形变的调整，确保公路桥梁的整体承载力达到要求。具体施工的过程中，施工人员通过对公路桥梁结构内部调整，从而增加公路桥梁结构外部的压力，保证内部钢绞线增加一定程度的预应拉力，实现公路桥梁整体抗弯曲能力与刚度的提升，提高公路桥梁的使用性能。

（二）预应力施工技术优势

1.抗裂性能好

要想从根本上提高市场桥梁建设的质量，在正式开始施工之前，技术人员就应进行充分的准备工作。例如，为了有效防止施工完成以后桥梁出现裂缝的问题，在施工之前就需要对相关的位置进行合理的应力配置，同时在混凝土浇筑过程中融入预应力技术，能够使整个工程项目的结构更加牢固，更具耐久性。使用预应力技术能够有效控制桥梁裂缝的问题，延缓结构开裂的速度，而且能够有效提高混凝土结构的抗压能力，从根本上延长桥梁工程的使用寿命。

2.优化整体结构

与普通的建筑工程项目相比，桥梁工程更注重结构的稳定性，因此在针对桥梁工程进行设计规划时，必须密切关注工程项目建设的总体质量，选择合适的施工设备和施工材料，确保工程项目建设的有序进行。桥梁结构施工过程中使用预应力技术，能够确保整个结构更加牢固，还能够有效提高混凝土结构的受力状况，确保桥梁结构的稳定性。同时需要注意桥梁的结构还会由于预应力技术的应用，具备更强的抗弯能力和抗压能力。

3.节省材料，缩短施工周期

在桥梁工程施工过程中，除了选择合适的预应力技术，还需要对施工材料进行严格的控制，尽量选择强度更高具备抗压能力的材料，这样才能够有效减少钢筋材料的使用量，尽量缩小构件的截面积，有效降低工程项目的成本投入，确保工程项目能够在规定的周期内完成建设。最为关键的是，使用预应力技术能够有效降低其结构的自重，从而延长桥梁的使用周期。在具体的建设过程中，通过预应力技术的应用能够有效降低施工材料的使用量，还能够节约材料的采购成本。

二、预应力在公路桥梁整体结构中的受力情况

（一）预应力存在受损问题

相比于普通的公路桥梁工程，预应力技术使用的过程中能够有效地降低公路桥梁的消耗程度。预应力技术使用的过程中预应力受摩擦力的影响比较大，会出现不同程度的损失。技术人员经过周密的计算对摩擦力数值进行了详细的统计，并对影响程度进行了合理的分析，为后续公路桥梁施工提供了有价值的数据参考。混凝土原材料的质量与公路桥梁施工的整体质量有很大的关系，混凝土施工的过程中会出现不均匀的收缩，这也是导致预应力受损问题出现的原因。传统公路桥梁施工的过程中，采用传统的施工方式不能满足公路桥梁施工的需要，从而导致公路桥梁的质量受到影响。并且传统的方式计算的预应力存在很大的问题，从而导致预应力受损问题出现的可能性比较大。

（二）预应力存在受弯性能

预应力受弯性能是现阶段研究过程中出现的主要问题之一，技术人员在对公路桥梁非线性问题分析的过程中由于多种外界因素的干扰，从而导致计算的难度系数比较大。为了保证公路桥梁受弯性能计算准确，必须科学合理的应用预应力技术。同时，明确预应力受弯性能裂前弹性，并针对裂后问题，做出系统的分析，从而保证公路桥梁能够承受一定的压力。

三、预应力施工技术在公路桥梁施工中的具体应用

（一）施工前期

桥梁工程正式开始施工之前，需要对桥梁的设计进行严格的审核，包括施工技术、施工图纸以及施工方案等内容，保证其可行性，根据施工计划的内容，相关工作人员需要妥善准备好施工材料和设备等相关的物资。在正式开始施工之前，还应该对施工材料进行严格的试验检测，确保材料的性能和质量都能够满足工程建设的要求，进行检查时需要重点关注施工材料和施工设备的出厂报告、验收报告等相关证明，防止一些假冒伪劣产品进入施工现场，保证所有的物资设备都能够满足工程建设的标准，确保工程项目建设的有序进行。

（二）预应力技术在新建公路桥梁工程中的应用

随着我国经济水平的不断提高，我国城市发展的速度逐渐加快，公路桥梁能够将城市进行有效的连接，为社会经济的发展打下基础。我国地域辽阔，公路桥梁施工的地理条件存在很大的差别，工程项目施工建设的难度比较大。近年来我国经济发展的速度比较快，这就对交通提出了更高的要求。例如，我国港珠澳大桥建设，是一条长度达23km 的世界级大桥，施工建设的难度比较大。该桥梁建设的过程中采用了预应力施工技术有效解决了公路桥梁跨度大的问题。预应力技术解决了公路桥梁施工建设中存在的结构质量问题，提高了公路桥梁整体的稳定性，满足了城市发展对于公路桥梁的整体要求，促进了我国公路桥梁事业的持续发展。

（三）预应力技术在受弯构件的应用

常用的公路桥梁施工的过程中从强度角度出现常用的结构是碳纤维结构，该技术使用的过程中施工工序比较简单，碳纤维结构的大规模使用，能够有效地提高公路桥梁结构的整体稳定性，因此，碳纤维的使用范围越来越广泛。由于公路桥梁施工的过程中内部构件的内力存在一定的问题，从而导致混凝土构件的整体质量达不到要求。例如，有些构建的整体承受能力比较差，公路桥梁一旦受到的压力超过最大值，就会导致构件结构出现不同的形变，从而影响其使用性能。碳纤维材料的应力值与混凝土的压变值存在非常必要的联系，因此，技术人员必须综合分析受弯构件以及应变值的数据核算。技术人员需要做好碳纤维材料原始拉应力的计算，保证使用的过程中能够提高碳纤维材料的与应力值，实现对混凝土结构内部钢筋的保护，提高公路桥梁结构整体的稳定性。

（四）预应力技术在混凝土“T”形梁中的应用

预应力技术可以科学规范的应用于“T”形梁中的施工中，有效提高了该结构整体的使用性能。技术人员在使用前需要对该结构进行全面的分析与规划，从而保证“T”形梁结果的整体性能有所提高，实现对内部结构的反向拉力的合理计算。针对长度长跨度大的桥梁，技术人员可以使用先张法处理强度拉高和低松弛的钢绞线进行调整。

（五）预应力技术在多跨连续公路桥梁中的应用

从工程力学的角度出发，多跨连续桥梁通常被分为正弯矩区和负弯矩区两个不同的区域。一般情况下更具桥梁的实际情况将梁的下部分受到一定的压力作用会产生正弯矩区，常用的配件包括正弯矩钢筋以及受拉钢筋等。并且负弯矩区主要是支座的部分，其使用的配件主要是负弯矩钢筋和受拉钢筋。公路桥梁的抗剪力和抗弯力如果达不到标准值，就会导致公路桥梁的整体性能受到影响，因此，必须采用预应力技术实现对公路桥梁的加固。技术人员需要对公路桥梁的正弯矩区和负弯矩区进行合理的计算，确保公路桥梁能够投入正常使用。该技术使用的过程中，其工艺应用比较简单，施工过程不需要更高的成本支出，并且使用的效果更加突出。

（六）钢绞线安装

在下料环节应严格按照施工方案的内容，确定好钢绞线的长度，使用皮尺对其进行精准的测量，并且做好相应的标记，防止切割的过程中出现不符合要求的状况，尽量杜绝施工材料的浪费。针对已经加工好的材料，应按照类别分别摆放，防止出现钢绞线缠绕或者污损的现象。同时，应该对施工材料的储存环境进行严格的管理，钢绞线不能够直接暴露在潮湿的环境中，否则就会出现锈蚀的问题，进行穿束之前，需要对孔道进行彻底的清理，保证钢绞线穿束工作的有序进行，完成穿束以后，还应该对其两端进行仔细的绑扎固定。

（七）选择合理力筋穿束

公路桥梁工程项目的施工内容有很多，施工技术人员必须结合实际情况综合选择使用力筋穿束。结合施工设计方案技术人员需要计算预应力力筋的长度，并结合国家相关标准，提高工程力筋长度的精确度。同时，力筋穿束施工的过程中，技术人员需要确认钢筋的数量，并保证穿束的整体质量。实际施工的过程中，多跟力筋穿束的难度比较大，为了保证多跟穿束施工能够顺利施工，技术人员可以采用单根连续穿束的方式，从而提高力筋穿束的质量。此外，力筋穿束的过程中必须加强对缠绕问题的重视，合理规避缠绕过程中出现的问题，保证受力路径更加明确，提供公路桥梁整体的稳定性。

（八）定位预应力筋

预应力技术应用过程中，首先需要确定好预应力筋的放置位置，特别是应精准进行竖向位置的确定，使用固定支架将预应力筋固定好，防止其出现歪斜或者位移的现象。确定好预应力筋的位置之后，应安装泌水管道，在管道安装过程中可以使用波纹管，然后进行钻孔施工，孔径应控制在 2cm 以下，泌水管道的外侧使用塑料板进行包裹，然后利用螺丝进行固定，防止出现接头位置开裂的现象，保证混凝土结构和波纹管的紧密性。在灌浆过程中，为了有效防止接头溢出的现象，还可以使用密封胶贴将接头的位置进行紧密处理。在塑料板上连接圆管，其直径应控制在25mm以下，长度控制在 50cm 以下，提高泌水管道的质量。进行预应力筋进行定位时，应根据施工的具体要求设置好锚垫板，将波纹管和锚垫板进行紧密的连接，固定好柱筋，保证构件和锚具的紧密连接。为了切实提高预应力筋的拉张性能，还可以将预应力筋的一侧和锚垫板进行连接，另一侧设置张拉垫板缝隙的位置，使用泡沫进行填充，这样也能够保证预应力筋的稳定性。

（九）混凝土浇筑

正式开始混凝土浇筑之前，施工企业需要根据设计的要求，对预应力筋的位置进行仔细的检查，防止后续出现返工的问题，影响桥梁工程的顺利进行。在浇筑过程中，需要保证混凝土振捣的紧密性，将结构中的气泡彻底排除，控制好振捣的时间，防止出现过振的现象致使混凝土离析。此外，在振捣过程中，应保证波纹管和针导棒之间的距离超过 20cm，防止振捣棒对波纹管产生影响，完成浇筑以后，还需要进行有效的养护。

（十）选择合理张拉施工

张力施工的过程中，技术人员需要结合公路桥梁施工的实际情况合理选择张拉施工的方式。第一、预紧张拉和高应力张拉。高应力张拉施工的过程中必须加强对施工细节的控制，并做好施工工序的调整。技术人员需要做好牵引工作的合理开展，牵引过程中，技术人员应该控制施工的角度，并合理的对两侧进行加工，提高钢绞线的整体稳定性。第二、提高钢绞线质量，做好钢绞线的缠绕和位移问题。第三、施工的过程中，技术人员需要全面提供施工细节的控制，保证公路桥梁的施工质量符合国家相关标准以及规范。

四、预应力技术应用问题的解决策略

（一）优化施工工艺

公路桥梁施工的过程中施工企业应该结合工程设计方案的要求，实现施工工艺的优化。混凝土浇筑施工的质量与公路桥梁的整体质量有很大的关系，施工单位必须加强对混凝土浇筑施工的控制，保证混凝土混合的原材料质量符合要求，施工人员可以结合实际情况选择使用早强剂等，从而保证混凝土整体的质量符合要求。混凝土浇筑必须伴随振捣和压实，从而提高混凝土的密实性。此外，混凝土浇筑完成后必须做好混凝土的养护，避免出现混凝土表面出现开裂的问题。

（二）提高施工人员的技术水平

公路桥梁预应力技术使用的过程中，施工人员的专业技术水平与综合素质有很大的关系。因此，施工单位必须提高施工人员的技术水平，保证施工人员都能够掌握扎实的预应力技术使用知识，并将理论知识实践到实际的施工中。采取科学合理的方式，不断提高施工的规范性，保证预应力张拉质量符合实际。此外，严格控制张拉力的数值，最大限度减小实际张拉力与设计值的误差。

（三）合理安装钢筋管道

公路桥梁施工的过程中会涉及很多钢筋管道的安装，施工单位必须综合选择专业技术水平较高的工作人员实现对钢筋管道高质量的安装。施工人员需要认真审核施工设计方案，并科学合理的选择钢筋管道的施工技术，保证钢筋管道的施工满足后期使用的需要。此外，做好钢筋管道内部疏通，避免出现管道堵塞的问题。

（四）加强预应力技术应用控制

公路桥梁施工的过程中，施工人员可以结合实际情况做好预应力技术使用的控制工作，保证施工质量符合要求。第一、做好锚固连接的选择，保证公路桥梁整体的稳定性有所保障。第二、严格控制公路桥梁结构的张力，提高公路桥梁的整体施工水平。做好施工人员施工的指导工作，降低施工中存在的问题。第三、预应力技术的应用要点较多，施工期间还需严格控制用水量。固结的水泥不具有使用价值，不可通过加水的方式处理。生产混合料时应严格控制各类原材料的用量，按照规范的配比使用材料，并充分搅拌，生产高性能的混合料。

结语

公路桥梁是各个城市之间连接的纽带，利用预应力技术能够有效提高桥梁建设的质量和施工效果，因此，相关工作人员需要加大对应用力施工技术的研究力度。在具体的建设过程中，严格按照国家相关标准的规定进行操作，切实提高预应力技术的应用效果，保证桥梁建设的总体质量，提高该技术的应用水平，为公路桥梁质量的提升打下基础。