公路桥梁预应力混凝土施工技术探讨

田胜

摘要：近年来，随着科学技术的不断发展，预应力混凝土施工技术在我国公路桥梁施工中得到广泛的应用。但是预应力混凝土技术在路桥施工中也有许多缺陷。本文笔者根据多年施工经验对预应力施工技术进行探讨，并提出当前预应力混凝土施工技术上的缺陷。

关键词：公路桥梁；预应力；混凝土；施工技术

Abstract: in recent years, with the development of science and technology, prestressed concrete construction technology in our country highway bridge construction widely applied. But prestressed concrete technology in road &bridge construction also has many defects. This paper according to the years of construction of prestressed construction technology experience are discussed, and put forward the current prestressed concrete construction technical defects.

Keywords: highway bridge; Prestressed; Concrete; Construction technology

中图分类号：U448.35文献标识码：A 文章编号：

预应力混凝土技术在公路桥梁工程中的应用是通过预应力技术在混凝土工程中的应用，公路桥梁工程中预应力混凝土结构通过采用高强度钢材和高强度混凝土，使预应力混凝土构件具有抗裂能力强、抗渗性能好、刚度大、强度高、抗剪能力和抗疲劳性能好的特点，并达到节约钢材、混凝土、减小结构截面尺寸、降低结构自重、防止开裂和减少挠度的目的。预应力混凝土技术能够是路桥工程轻巧与美观、更加经济，能够有效增加路桥工程施工寿命。

一、预应力混凝土技术在路桥施工中的常用施工技术

1、悬臂施工方法

悬臂施工法是指梁部从桥中间墩处开始施工,然后以对称方式逐步接长,直至将悬出梁部分合拢的施工方法。悬臂施工方法按混凝土的制作方法不同又可被分为悬臂浇筑法和悬臂拼装法。

1)悬臂浇筑法的接长方式通常是采用挂蓝设备。挂蓝一般由承重梁、锚固装置、悬吊模板、行走系统等几个部分组成的,它可以为悬臂浇筑提供一个架设模板、刚劲布置、混凝土灌注等的工作平台。作为挂蓝设备中最主要的构件,承重梁一般都是采用型钢、 实腹钢梁等形式,它的主要作用是承受施工设备和新制梁段的重量并将其传递到完成的结构上去。

2)悬臂拼装法的接长方式则是采用吊机设备。移动式吊机的外形与挂蓝相似,也是由承重梁、横梁、锚固装置、起吊装置、行走系统等几个部分组成。悬臂拼装的零号块,一般都是采用就地灌注完成的,有时也采用预制装配完成的。位于各节段之间的接缝可采用胶接缝、干接缝和湿接缝。对于湿接缝的宽度一般设置为150mm左右为宜,缝间可以用高强度等级的砂浆或是小石子混凝土浇注。

2、移动模架施工法

移动模架施工法是指在长度稍大于两跨、前端作导梁用的承载梁上架上机械化的支架和模板支承,在桥跨内完成现浇施工,等到混凝土达到要求的强度后在进行脱模,然后将整个模架沿着导梁移到下一个要浇注的桥孔,直至全桥施工完毕。这种施工方法一般适用于跨径为20m～50m的等跨和等高度的连续梁桥,其推进速度一般比较高,平均每昼夜的推进速度为3m,但这种施工方法需要的整套设备投资却比较大。

3、顶推施工法

顶推施工方法的原理是在桥沿纵轴方向的后台开辟一片预制的场地,分节段完成梁身的浇注,并用纵向预应力筋将梁身连成一个整体,然后以不锈钢板与四氟乙烯模压板制成的滑动装置为载体,利用水平液压千斤顶施力,将梁一段的向对岸顶进完成桥梁的施工。这种施工方法主要应用于等截面的连续梁。

二、预应力混凝土技术在路桥施工中的应用

根据预应力混凝土技术施工特点与过程，其在路桥施工中的应用应从设计、施工、验收三方面进行实施与管理。

1、路桥预应力混凝土结构设计

预应力混凝土结构的设计应从满足路桥工程需求入手，根据设计规范要求对其进行设计；在进行设计时要考虑承载能力极限状态和正常使用状态，并对施工阶段进行结构强度验算与材料应力验算。并为了保障结构变形不影响正常使用与外观，限制构建挠度与反拱值 进行施工阶段设计验算时要注意是工具诶段支撑条件下结构的安全度，同时注重施工阶段结构的材料应力不超过允许范围，控制旌工阶段预应力筋拉应力。截面混凝土最大拉应力与压应力，以此保障预应力混凝土技术的应用效果，保障路桥施工质量满足设计需求。在进行预应力混凝土结构使用荷载挠度验算时要严格控制挠度值不能超过规范规定的允许挠度。通过设计阶段严格遵守规范规定以及根据工程实际需求与标准进行科学的计算与验算，保障路桥工程施工过程预应力混凝土施工质量。

2、预应力效应的分析

进行应力分析（也就是全桥正常使用极限状态验算），检查结构各部截面的应力状态，当不能满足要求时，则改进钢束分布，经过多次尝试，得到满足应力要求的钢束分布图 所以说，预应力筋 预应力锚具和预应力体系设计归根到底取决于预应力效应的分析。

预应力损失的计算包括瞬时损失和后期损失两个方面。瞬时损失是在钢束锚固前或锚固时可能出现的损失值。对于后张预应力混凝土结构，一般包括钢束与预留孔道之间的摩阻损失。张拉时构件长度的缩短—即弹性压缩损失以及锚具变形的损失。后期损失是在钢束锚固后发生的损失，它包括钢束松弛和棍凝土收缩、徐变及后期预应力束张拉造成的前期钢束预应力减小等引起的损失。

3、路桥工程预应力混凝土施工过程管理重点

预应力混凝土结构在路桥工程的应用不仅需要在设计阶段进行严格的控制与有针对性的设计验算，还需要针对预应力混凝土结构结束特点等进行—科学的施工管理，以此保障预应力混凝土结构路桥工程施工质量。预应力混凝土结构的施工过程管理首先要以材料的管理作为基础，根据工程设计要求对进场材料进行验收检验，以此保障进场材料质量符合设计要求另外，由于预应力混凝土结构对所采用预应力筋要求较高，因此，其必须进行严格存放管理，以此保障预应力筋存放过程不受雨水。阳光等因素的侵蚀，保障施工用材料的质量、对于施工过程中预应力筋的切割等也要严格按照规范规定进行，通过砂轮锯或切断机进行截断，一面电弧切割等方式对预应力筋造成损伤。

在注重施工材料管理的同时，路桥施工企业还要注重对预应力混凝土施工技术的管理在通过对设计图纸。施工方案的详细分析了解工程施工过程中的各项控制重点，为保障路桥工程预应力混凝土结构的施工奠定基础、同时注重预应力混凝土构件制作的技术要点。预应力筋张拉与放张的技术管理、灌浆与封锚施工技术要点管理等技术管理工作重点，提高预应力混凝土结构施工质量，保障路桥工程施工质量。在实际施工过程中施工企业还要根据工程实际情况以及设计方案、施工方案，按照先张法或后张法的技术要求以及技术要点等进行科学的管理，以此保障施工质量符合设计要求。

三、分析预应力混凝土技术在路桥施工中的结构缺陷及其原因

1、梁端沿钢丝束的裂缝

裂缝通常在端部扩大部分发生,方向基本上是沿着钢丝束布置的方向。 裂缝的大小也有很多种,细小的裂缝通常只有几个厘米,最长的裂缝有达到2m左右,裂缝的宽度一般都在0.1mm～0.2mm之间;在初期裂缝会有所变大,但不会出现严重事故,以后会慢慢变得稳定。 这种裂缝主要原因是由于端部集中应力或者是端部混凝土的质量不良导致的。

2、腹板垂直裂缝

这种裂缝一般数量较少,通常发生在脱模后的2d～3d内。裂缝的宽度在0.2mm～0.4mm之间,严重的甚至出现桥面及梁的底部被裂断的现象。通常采用施加预应力的方法使裂缝闭合。 其主要原因是混凝土收缩和温差导致。

3、桥面及上翼缘斜面上的龟裂

方向没有一定规律,且长度不大,但裂缝的宽度有时却很宽,有点的达1mm～2mm。 这种裂缝的主要原因是干缩,即由于施工过程中出现的施工质量不良,裂缝处混凝土砂浆较多,水和水泥用量较多,又不注意收浆导致的。

结束语

随着我国道路等级和交通运输量的不断提高,行车密度及车辆的载重也越来越大,公路桥梁在交通工程中的重要性也日益提高。公路桥梁质量的好坏将直接影响着行车安全和公路的畅通,而公路桥梁工程的质量,关键在于施工技术的提高。

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