探究高速公路路桥施工中预应力技术的应用

李科

摘 要：随着建筑业的快速发展，高速公路桥梁的施工质量也在不断提高，但是，路桥施工中也存在许多问题。简要分析了工程预应力技术的应用情况，采用相应的办法减少其中存在的安全隐患，从而提高工程质量，加快工程施工进度。

关键词：高速公路；路桥施工；预应力技术；施工质量

中图分类号：U445.57 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.09.154

某公路上跨铁路立交桥位于山西省朔州市平鲁区，该桥是上跨某铁路和某能源专用线而建的。公路与铁路交叉里程为：铁路DK36+869.477=公路里程K0+750.350，公铁夹角为37.8°。桥梁总宽度为13.0 m，结合道路横断面，桥梁按单幅设计。桥梁采用6～42 m 预应力砼简支T 梁，斜交斜做，斜交角50°，桥梁全长260 m。本桥共涉及42 mT梁预制36片。

1 预应力技术的基本概述

在路桥施工中，经常使用预应力技术。预应力技术，即为工程施工过程中，施工路桥/相关载体承受荷载前，用预应力混凝土构成相关构件，从而改善混凝土构件中易于开裂的问题，充分保障路桥的整体施工质量。因为这项施工技术具有一定的抗疲劳性、抗渗性和抗拉裂力。

在施工过程中，较强刚度的钢材与混凝土联合应用可以达到节约钢材、混凝土等相关施工材料的目的。同时，还能够减轻结构自重，预防开裂问题的发生。与此同时，合理地使用预应力技术，不仅能够保证施工质量，还能够使工程更加经济、美观。

2 预应力施工技术的不足

2.1 拉张的时间不足

在施工过程中，为了从根本上提高混凝土预应力初期强度，大多会利用早强剂做简单的处理。通常情况下，混凝土浇筑3 d后即可张拉。如果混凝土强度没有及早达成要求，没有与弹性模量的提升成正比，就很容易加大预应力损伤概率，减弱桥梁、公路的承重能力，使混凝土出现裂缝。

2.2 张力控制不足

在公路、桥梁的施工过程中，因为不能完全满足相关施工规范的要求，所以，限制了预应力的应用时间。而在施工阶段，相关施工人员不能按照具体的规范施工，使得施工效率和质量受到了影响。施工时，大部分施工人员缺少专业的培训，导致在控制张拉力时存在一定的误差。这不仅会威胁建筑钢筋水泥的稳固性，还会导致房屋结构变形，进而崩塌。在钢绞线张拉的过程中，由于张拉方向与摩擦力的方向相反，因此，需要根据相关理论计算张拉力，从而控制各路段的伸长值。

2.3 预应力钢筋管道的阻塞不足

在浇筑混凝土时，工作人员不按照规范施工，导致混凝土浇筑量不达标。同时，操作过程中还存在较多的安全隐患，它们的存在增大了钢筋管道堵塞的概率，进而产生严重的张力受限问题。此外，实际情况与理论之间有较大的差距，在提高施工成本的同时还会延长施工时间。为了规避这些情况，在施工过程中，要确保所有工作人员都能遵循施工标准施工。另外，还要明确各管道的安装位置，避免施工时因为没有遵守施工要求而导致管道弯曲的问题出现。

3 预应力施工技术的应用

3.1 控制和选择钢绞线的空间位置

在应用预应力施工技术时，需明确导向槽、中跨横助钢绞线的具体位置。在路桥施工过程中，很容易发生墩顶导向槽、中跨横肋位置偏移的问题，使得钢绞线承受较大的预应力。此外，中跨横助的生产型号、规格也应满足生产的具体需求。施工时，要将所有的端部都磨光，曲率半径要达到弯曲转台的要求。这样做是为了保证张拉绞线中尾部不会被卡住或挤压。

我国常用的钢绞线有低松弛性钢绞线、预应力钢筋、普通钢绞线、矫直回火性钢绞线。在选择预应力钢绞线时，应综合考虑各方面因素，比如钢绞线的伸长率、断裂荷载情况、表面情况、几何参数和自身延伸性等。

3.2 钢绞线下料、穿索的完善

为了保证路桥的加固效果，应合理使用固定板、钢管注浆。在注浆阶段，很容易出现黏结的情况。因此，在下料时，要用油脂彻底清理黏结部位，这比PE层的清理工作更加重要。在穿索过程中，不仅要全面考虑绞线下垂、磨损情况，还应充分考虑伸长长度问题，使两端伸长长度与黏合力保持一致。但是，在施工过程中，钢绞线的位置、长度很难掌握。因此，在穿插钢绞线时，应在中部位置运行导向槽、中跨横助，有效避免钢绞线在梁中穿束。张拉箱梁钢绞线时，要严格控制2个指标，即双控张拉控制力、钢绞线伸长量。

3.3 预应力施工裂缝的防治

在公路路桥施工中，预应力结构在张拉前产生的裂缝主要是因为干缩、温差所致。因此，施工时应找到产生裂缝的原因，防止预应力构件遇到过大的温差。高温时，可使用低水化热水泥处理；低温时，可使用预制构件实行保温防冷处理。在此过程中需要注意的是，模板不可拆除得过早，避免影响空心板/薄壁构件的拆模时间。只有经过较长的时间才可以达到降温的目的。预制构件、台座间需涂刷隔离剂，防止发生黏结的情况，同时，还要避免构件受底模热胀冷缩的影响。在砼浇筑前，需要用隔离剂做好保护工作。长线法生产的先张构件需在第一时间放松应力筋，以减小对其的约束。

3.4 在加固作业中的应用

在路桥施工中，加固工作是非常重要的，而它对预应力技术的要求也比较高。在施工过程中，采取适当的措施可以从根本上提高路桥承受荷载的能力。客观来讲，提高路桥荷载能力可以保证路桥的安全性和稳定性，同时，还能有效延长道路桥梁的使用时间。提高路桥荷载力的方法比较多，常用的方法是改变路桥自身的受力，增强路桥施工的荷载力。鉴于此，应在施工前添加预应力，保证构件的拉应力，从根本上提高路桥的荷载力。

3.5 合理选择预应力锚具

通常情况下，路桥施工中常用的方法是后张法和先张法。使用后张法时，会选择机械锚固类/摩阻锚固类预应力锚具。因为机械锚固类的适用性比较强，所以，在施工时，可以使用较多的钢绞线，也可以使用单根钢绞线。虽然摩阻类锚具的使用难度明显高于机械类锚具，但是，使用它们都能完成穿梭作业。

3.6 在现浇混凝土中的应用

在现浇混凝土中，使用预应力技术时要注意以下3点：①振捣混凝土时，要垂直振捣；②混凝土浇筑成形后，要做好蓄水保温工作；③将混凝土中无用的水分排出。

4 总结

在路桥施工中，合理应用预应力技术可以提高工程的整体施工效率和质量，降低施工成本。为了更好地发挥预应力技术在路桥施工中的作用，相关工作人员应加强对预应力技术的认识，并结合实际工程情况找出项目中存在的问题，制订有针对性的解决措施，从而更好地发挥这项技术的作用。

参考文献

[1]王帅.路桥施工中预应力技术的应用研究[J].江西建材，2014（4）：181.

[2]赵青山.探究路桥施工中预应力技术的应用[J].科技与企业，2015（6）：115.

〔编辑：白洁〕