关于预应力张拉技术在桥梁施工中的研究探析

朱加军　俞翔

【摘要】随着我国现代桥梁工程技术的快速发展，预应力技术的应用使得混凝土具有结构使用性能好、刚度大、不开裂、耐久性好、造价合理等优点，已成为公路桥梁工程中的主要结构形式之一。本文从预应力张拉技术施工的概念及分类和预应力张拉技术在桥梁施工中的应用分析，提出了预应力施工技术常见问题及解决办法。

【关键词】预应力 张拉技术 桥梁施工 探析

前言

预应力施工技术是指在混凝土结构构件受拉区域，通过对预应力筋进行张拉、锚固、放松，借助钢筋的弹性回缩，使受拉区混凝土实现获得预压应力，以减少或抵消外荷载所产生的拉应力的施工技术。

预应力技术在当前桥梁施工中的运用实际上是一个相对复杂的过程，但它却为桥梁工程的施工建设提供了非常有利的技术支撑，尤其在保证施工质量和施工进度上发挥了巨大的作用。因此，应当加强对预应力技术的重视和不断创新，以保证我国桥梁工程建设事业的可持续发展。

一、预应力张拉技术在桥梁施工中的应用

1.预应力张拉技术在大跨度桥梁下的应用

我们都知道，为了满足混凝土梁的承载力要求，混凝土梁都需要满足一定的高跨比，当桥梁的跨度越大，要求梁的高度也就越高，这样一来，不仅加到了桥梁建设的成本，还会使桥梁看起来相当笨重，不美观。为解决这个问题，许多施工单位都采用了预应力张拉技术，即给混凝土的受拉区域施加一个预压应力以提高桥梁的承载力，从而在相同的承载力条件下，使桥梁显得更加轻盈美观。

2.预应力张拉技术在旧桥梁改造和加固下的应用

施工单位在进行桥梁建设时，往往通过改善施工质量管理和提升技术水平来减少质量问题。但由于诸多因素（如材料的选择不当，环境的突然改变等）的影响，在一定程度尚，桥梁或多或少会受到一些损害，面对这些损害，施工单位的第一想法肯定是采取必要的补救措施，以求桥梁能够得到修复并能够恢复正常使用，而施工单位所采用的补救措施主要是要提高桥梁的承载能力，其方法有很多种，例如：张拉预应力筋加固法、粘贴钢板加固法、增大混凝土横向面积加固法、粘贴碳纤维加固法、桥面铺装加厚加固法等。施工单位能够通过预应力技术来实现这些方法，预应力技术的主要原理是在混凝土结构构件受拉区域，施加一个受压预应力，以提高桥梁的承载力。

二、桥梁施工中预应力张拉技术的控制要点

1.预应力材料的质量控制

采购的材料到场时，还应对材料进行严格的检验，其各项指标都应该满足国家标准后才可使用。施工单位应当对现场的材料采取妥善的保护措施，如：防锈蚀、防雨水、防外力作用等。对在施工过程中发现的破损材料，应该做报废处理，不得使用；作为预应力筋的孔道的波纹管的运输和堆放，都应当按照规范进行，不得使用；施工单位在施工过程中，应当对波纹管采取相应的保护措施，以减少损害，在浇筑混凝土时，使用振动棒震动混凝土时，应当小心避让波纹管，防止振动棒对波纹管造成损伤。

2.预应力钢筋工程的质量控制

施工单位对诸如钢绞线、热处理钢筋、钢丝、冷拔低碳钢丝等预应力筋进行加工制作时，应当采用砂轮锯或者切断机，切忌采用电弧切割。在进行预应力钢筋下料时，应当做到哪里需要哪里下料，什么时候需要，什么时候下料，当天下的料，应当当天用完。在对钢绞线下料施工过程中，发现下料过长时，应当将多出部分盘起，并包裹好，避免腐蚀。

在对预应力筋进行张拉施工前，应当检验预应力筋是否满足强度标准，如若达不到标准值，则会降低预应力，进而降低桥梁的承载能力。在对预应力张拉施工时，则需要严格控制其伸长率，若其伸长率达不到标准值，则会降低预应力，进而降低桥梁的承载能力。在对预应力张拉施工时，则需要严格控制其伸长率，若其伸长率达不到标准值，也会降低预应力，进而影响承载力。

对于张拉预应力筋所使用的锚具、夹具都应该进行严格的质量检查，如若其夹片几何尺寸不合格，则其产品往往不合格。同时应当保证夹片硬度满足国家标准，硬度太小，则容易造成滑丝，硬度太大，则容易造成钢丝断裂。

3.混凝土工程的质量控制

相对于普通混凝土浇筑，由于桥梁预应力构件钢筋密集，其混凝土浇筑难度也较大。但其浇筑质量也直接影响到桥梁承载能力和质量，因此，必须严格控制混凝土浇筑质量。

在进行混凝土浇筑时，尽量不要留施工缝，每一个构件应当尽量一次性连续浇筑完成，如若必须留施工缝，则需要将施工缝的位置留在受力位置最佳的地方，此外，在进行施工缝处理时，其表面应当进行凿毛处理，应当预埋钢筋，以使新旧浇筑的混凝土连接稳固。

在进行混凝土浇筑時，应当正确的选择混凝土振捣方式，由于预应力钢筋的纵横交错，这对振捣工作带来一定的困难，因此，应当随时准备更换振动器的类型，以便使振捣密室。同时应当注意避免振动器触碰到预应力钢筋管道、预埋件、模板等，这样，才能保障其位置不发生偏离。

三、预应力施工技术的应用

1.路桥加固工程

路桥所受载荷主要是车辆的重量，也属于一种随机动载荷，对结构产生的压力较大且有变化，必须对桥体外应力和桥面结构等受拉地区增强抗拉力，提高路桥构建的承载能力，可运行如改变桥面受力结构体系，加固其工程桥面的补强层及加固桥体之外的预应力技术来达到理想的目标。

2.受弯结构强度提高

受弯构件既受到压应力也受拉应力，可通过碳纤维贴片的方法，来提高混凝土构件对内应力（主要是侧向压力）的承受能力，因碳纤维具有超高强度的特征和有事，可使黏贴了碳纤维片材料的部分抗拉性能的大大提高，因此，可以在其对应的另一面施加相应的预应力，致使碳纤维面附加上其原始的拉应力，使碳纤维面达到增强抗弯力，已适应投入使用后的适应能力。利用这种方法就可以有效避免工程构建遭受破坏。

3.承重构件中的应用

路桥工程中，承重构件的上部构造通常重量较大，而对下部构件产生了巨大的压力，因此对其强度提出了更高的要求，现代普遍往立体空间发展，导致其下部构件需要承受相当大的静载荷和动载荷，对下部构件强度都有严格的规定。采用预应力技术，可以解决此类问题。但值得注意的是，如果采用单纯的单纤维贴片的方法，是不能满足这种承重构件工程技术要求的，所以还应对承重构件内部受压的部分产生拉应力，对其受拉的部分产生压应力，减少构件拉应变与压应变，通过这种方法来提高构件的应变增量，从而提升其强度和承重能力。

4.延长路桥使用寿命

前文已述采用预应力施工技术能够提高路桥使用寿命，它主要是通过改善路桥构件的强度与刚度来提高桥面的承载力和抗变形能力，减小开裂，断裂事故的发生，事故造成的寿命简短问题几率大大降低，其次是路桥构件强度的增加可以在一定程度上减薄路桥构件的厚度，接缝量，因此不但其重量大大降低了，还能够减少维护和已损坏部位的比例，同时可以看出，投资上也有一定的节省，施工方有更多的财力物力投入到质量工作中来。值得注意的是，路桥构件的减薄必须控制在安全的范围内了，不能因小失大。

四、结语

综上所述，桥梁预应力张拉是容易出现问题的一道工序，且一旦出现弊病，对结构的质量将有重要影响，甚至危及桥梁安全，但这些弊病是可防可治的。所以，工程参建者必须严格按照有关技术标准规范施工，预防各种弊病的发生对出现的问题进行认真彻底处理。确保预应力张拉施工质量。

参考文献

[1]交通部第一公路工程公司·公路施工手册[M]·北京：人民交通出版社， 1999.

[2]刘效尧·桥梁损伤诊断[M]·北京：人民交通出版社， 2002·

[3]梁国强 桥梁工程预应力施工技术[J] 技术与市场 2012（19）