预应力技术应用于路桥施工中的分析

刘慧利 杨公新

摘要：目前，公路桥梁施工中预应力技术的发展潜力最强、用途最广泛、发展速度最快，例如钢筋混凝土的预应力就具有高抗渗性、高强度、高抗裂性以及高刚度等特征。所以，它经常应用在公路桥梁施工里。本文对预应力技术应用于路桥施工的现状、特点及技术措施进行了探讨。

关键词：预应力技术 路桥 施工

中图分类号:TU74 文献标识码： A

混凝土的预应力结构已经得到了飞速发展，而预应力因为自身拥有经济指标和特性比较优越，也已经成为我国公路桥梁施工中发展潜力最强、用途最广泛、发展速度最快的科学技术，在我国的公路桥梁中应用的非常广泛。但是在实际操作中，还是需要通过混凝土的预应力结构来进行施工管理的科学性设计和合理性设计，这样才可以保证公路桥梁施工中混凝土的预应力结构质量控制。

一、 公路桥梁施工中预应力技术的现状

在实际操作中，预应力技术的预应力结构非常专业，张拉工艺比较复杂，非常容易出现质量问题。这些问题中最具代表性的就是波纹管的堵管和堵塞，其中波纹管的堵塞是因为混凝土浇筑过程中引起的，它会让张拉预应力过程中的实际钢绞线伸长值和在设计钢绞线计算值存在非常大的差别，或者后期钢绞线预应力没有办法进行穿柬通过。这就容易造成施工工期的严重拖延、施工成本的大量增加、施工人力的大量消耗，给施工带来非常多的问题和困扰。而波纹管的堵管是因为施工方和波纹管质量引起的，施工方在公路桥梁施工中对施工规范没有严格执行，导致在安装过程中出现了波纹管定位精确度较差，甚至出现了扭曲现象和弯曲现象。或者施工方在混凝土浇筑中振捣的负责人员对混凝土振捣操作没有严格执行，导致了波纹管局部出现破裂情况，从而让波纹管中出现了水泥浆混凝土，最终造成波纹管的堵管，波纹管质量在公路桥梁施工中存在严重问题直接导致波纹管的堵管。

二、 预应力技术特点分析

1 预应力钢筋混凝土在施工中具有较强的使用功能

作为一种先进的路桥工程施工技术，在其研究推广使用阶段对于制作过程所需要的钢筋、混凝土等材料均提出较高的要求以保证预应力构件的实际应用效果。新型的革新手段既能够减少钢筋、混凝土等材料的用量，又能够减小预应力构件的截面面积，降低桥梁的设计高度，提高桥梁的使用年限。在目前竞争十分激烈的情况下， 预应力构件的使用能够充分地解决企业对于施工成本的需要，增加公司的效益，提高公司的市场竞争力。同时路桥施工过程中预应力的使用能够节约土地， 减小桥梁的自重，防止工程裂缝的出现，提高桥梁的利用率以及外观。

2 桥梁受力分析

在路桥工程的设计施工阶段就应对公路桥梁的使用功能、外观设计、施工条件以及城市规划均有所考虑。因此，路桥工程施工设计人员应当在设计阶段就对建筑结构受力等方面进行全面的分析，采取有效的设计手段提高桥梁结构受力能力，缩小桥梁的结构占用空间，提高桥梁工程的综合承受能力和使用年限。所以，在公路桥梁工程施工过程中，设计人员应当充分考虑桥梁工程的受力，精确地进行受力分析，让桥梁工程中复杂的受力体系得到有效的质量保证。预应力构件的出现改善了桥梁工程结构的受力能力，扩大了其设计的允许范围，实现了路桥工程施工中工程质量的提高和使用年限的增加。

3 桥梁耐久性

耐久性是材料或者工程结构抵抗自身和自然环境双重因素长期破坏作用的能力。简言之，桥梁的耐久性是指桥梁结构在使用过程中的使用能力。桥梁结构在使用过程中要面对各种自然环境的侵蚀， 所以建筑过程就对材料提出了更高的要求来提高建筑路桥的抗裂性能和抗渗性能， 通过这样的方式来提高桥梁结构的施工质量和使用寿命。而这些问题能够通过预应力构件的制作使用来实现。

三、公路桥梁施工中预应力技术的措施

1 优化选择施工材料与工具

在预应力构件制作过程中的关键因素就是材料、方法和工具的选择，因此，为了设计中预应力构件能够达到设计要求，提高工程质量， 制作人员必须对于制作方案中材料和工具进行优化。对此，我们提供以下两条优化建议：首先是针对材料中钢绞线的优化方案。钢绞线的类型：低松弛性钢绞线、矫直回火性钢绞线、普通钢绞线、预应力钢筋。低松弛性钢绞线：与其他几种钢绞线相比，是一种实用性较高、价格相对较低、构件较轻、外观美观、方便施工的新型预应力材料。根据不同的设计需要，可选择不同类型的钢绞线。在以上几种钢绞线材料中，低松弛性钢绞线在路桥工程施工过程中具有较高的实际使用率。因为这种钢绞线的使用能够提高预应力构件的性能， 在一定程度上保证路桥工程的工程质量，提高施工企业的经济效益。其次是针对预应力结构构件制作过程中工具的优化。应力锚具是预应力材料制作过程中的主要实用工具， 在制作过程中制作人员会根据不同的施工质量和受力要求选取不同的锚具来制作。预应力构件的制作方法分为先张法和后张法两种， 其中只有应用后张法制作预应力构件的时候才会使用锚具。根据锚具不同的特征将锚具分为若干种类， 在实际制作过程中可根据不同的需要选取不同种类的锚具。在路桥工程施工过程中对于预应力构件的制作一般采用机械型的锚具来应对高强度的应力需求。

2. 梁体扭曲措施以及工字梁破碎措施

工字梁进行张拉时，如果梁体出现侧线扭曲现象，则需要利用张拉的逐级分次对称。当张拉为第一次，张拉控制应力的50%为施加逐孔预应力，张拉第一次顺序为右侧对角线和左侧对角线进行交叉。但是位置不够、马蹄宽度小，所以张拉为逐孔进行。当张拉第一孔时，达到50%之后就可以进行千斤顶的拆卸，然后移动到第二孔，还是按照这个规律进行。当张拉第二次时，在张拉第一次顺序逐孔的基础上进行80%张拉，为张拉第三次时。在张拉第二次顺序逐孔的基础上进行100%张拉。工字梁破碎是指张拉后工字梁的梁底端呈现混凝土破碎现象，它的措施主要有两步。第一，梁体预制中设置一块橡胶板，橡胶板的厚度为2 ～3 cm之间，长度为1 m，设置到底模的端部。当梁体进行张拉之后，就会让橡胶板受到压力而产生变形，从而增加了受压面积，让集中压应力在梁端混凝土中越来越小，保证了梁端底部混凝土没有出现破碎现象。第二，当梁体预制过程中，设置一块倒角，倒角的竖向为10 cm，梁长为20 cm。当梁体进行张拉之后，就会有效的进行受压面积底部的增大。

3. 先张法施工措施以及后张法施工措施

先张法施工措施是指整批多根预应力筋放张和均匀放张，它主要措施为千斤顶法或者砂箱法。当采取千斤顶法时，需要注意放张不能一次性完成，必须分成数次完成。当采取砂箱法时，需要注意放张的速度必须具有一致性以及均匀性。如果钢筋为一根时，主要措施为螺母拧松法。这种方法需要注意的是，不可以将一根力筋一次性松到位，必须向松两侧在松中间。后张法施工措施是指空心桥梁张拉时进行缺陷的克服，它的主要措施有三步。第一，张拉过程中所出现的局部应力集中对于梁端布筋来说，应当把他们充分考虑在内，进行横向分布螺旋筋的数量或者横向分布钢筋的数量，对梁端混凝土和封锚端的几何尺寸进行适当的增加。第二，通过设计要求来设计预应力筋张拉，如果设计中没有标明顺序，则需要采取张拉的逐级对称和分层对称。第三，对梁混凝土浇筑进行严格的施工控制，保证了梁混凝土浇筑的质量，尤其是锚垫板之后进行的混凝土振捣得到了加强。

4.预应力损失巨大措施

预应力损失巨大措施主要有三步。第一，对预应力的所有工序和材料进行质量控制的加强和检验的加强，通过规范组织的严格执行，从而避免了施工中施工行为不规范或者预应力材料不合格所引起的预应力损失巨大。第二，对梁体混凝土进行龄期的严格控制。当梁体张拉之前，为了避免出现过早张拉的现象，必须要对龄期以及梁体混凝土强度进行严格要求控制。在设计过程中，为了减少因为混凝土徐变和混凝土收缩而产生的梁体反拱度巨大、预应力损失巨大现象，必须对龄期进行10 天以上张拉的规定。第三，石英砂的良好级配。当采取砂箱法放张的先张法施工时，需要用拥有良好级配的石英砂。后砂箱的预应力施加压缩值需要比0.5 mm 小，1/3 与2/5 之间的砂箱长度为装砂量。

四、 结语

通过以上对于路桥工程施工过程中预应力技术的分析以及其在路桥施工中应用的介绍， 读者会对于预应力技术这门新型的施工技术有一定的了解。众所周知，工程施工过程中应当对于工程质量进行严格的控制， 预应力构件的使用就是一种十分有效的控制方案，在施工中，质量的控制可以优化选择施工材料与工具、加固作业中的预应力等方面着手，并且预应力技术的应用不但可以抬高工程质量，同时还能够提高施工效率，节约工程成本，提高施工企业单位的市场竞争力。

参考文献

[1]刘哲.公路桥梁施工中预应力技术施工[J].中国科技博览,2012.

[2]曾军.浅论公路桥梁施工中预应力技术施工质量控制[J].广西质量监督导报,2008.