桥梁施工中预应力的应用及存在的问题研究

曹贵红

(太原市市政工程总公司，山西 太原 030024）

引言:

在我国桥梁工程建设工程日益增加的今天，施工企业施工任务地不断加重的形势之下，预应力技术在施工过程中的应用日益重要，在市场经济条件下建筑企业为了提高自身的核心竞争力，对预应力技术进行了不断的创新和深入的研究，虽然在理论研究、工程计算以及实验检测和材料设计等方面已经形成了较为完善的体系，但是在应用过程中仍旧存在亟待解决的问题，笔者希望通过本文的论述，能够对我国建筑工程施工企业在桥梁施工过程中预应力应用的研究起到抛砖引玉的作用。

一、桥梁工程中预应力的应用

（一）应用于钢筋混凝土结构

在桥梁施工过程中，混凝土构建裂缝是极为容易发生的质量问题，通过在钢筋混凝土中应用预应力技术，可以防止混凝土过早出现裂缝的现象，预应力混凝土的功能性和实用性较强。它和普通的混凝土相比，具有刚度大、自重轻、抗裂性高、降低造价、增加构件的耐久性、扩大预制装备的化程度等优点。正是因为它的这些良好的性能，使得它在桥梁建筑上得到了广泛的应用。具体的施工工艺就是在桥梁的钢筋混凝土在使用之前对其受拉区域预先施加压力，即运用钢筋进行张拉，然后由于进行张拉的钢筋自身的回缩力的作用，使得混凝土构件受拉区域预先受到钢筋对其预先受到钢筋对其施加的压力在当此混凝土受到外荷载压力就与受拉区域的预压力进行了抵消，以此来限制了混凝土的延伸，延缓甚至扼制了混凝土裂缝的现象。

（二）应用于路桥加固的施工过程

当桥梁的结构破损时就造成了结构的安全无法得到正常的要求，这时就需要对其进行加固处理。最常用的加固处理的方式就是改变桥梁的结构性能或者加强路桥构件的强度，以此来增强路桥的承载力，以实现对路桥加固的作用。在具体的施工过程中通常应用以下两种方法；第一就是对构件的预应力进行改变，另一种方法就是加固体外预应力。采用第一种方法实际上就是通过不断增强构件的预应力来增强构件的拉应力，能够使构件在承受一定压力时能够不断增强应变力，就达到了架构路桥的目的。所谓的体外预应力实际上是一种后张预应力，是无粘结预应力的一种，第二种方法通常使用强度比较高的钢筋或者型钢在将要被加固的构件上增加一个拉杆或者撑杆以来提高构件的承载能力和截面的刚度，增强了被加固的构件的抗裂性能。把预应力通过体外钢筋端部向混凝土部位的传达以来减少桥梁自身的重量，从而加强了桥梁的承载能力，预应力的损失相应的就会减少。

三、桥梁施工中预应力应用存在的问题

(一 )后张预应力张拉控制不严谨

由于我国在预应力相关技术的研究起步比较晚，研究较一些发达国家还是存在一定的差距，表现在具体的工程施工过程中一些不规范的施工操作出现的频率比较高，特别是张拉控制不规范问题比较严重，对桥体的质量影响比较大，在进行张拉控制时要能够保证是通过预应力筋的伸长量和张拉力的双向控制，但是在实际的施工过程中一些工作人员对于操作程序的控制不严禁，所使用千斤顶并未通过计量标准以及工作人员自身专业化程度较低，专业知识能力比较缺乏等因素造成了在工作过程中不能够严格按照规定进行操作实施以及技术的应用不规范造成了张拉力控制不严谨甚至出现了失控的现象。具体来说通过以下施工措施可以克服张拉缺陷：

第一，空心梁板布筋设计时要重视进行张拉时产生的局部预应力的集中，加大横向分布的钢筋数量和螺旋筋。第二，设计出适合的张拉顺序，在施工过程中对没有设计张拉顺序的情况下，应当分次、逐级对称张拉，在进行张拉时要均匀加载，不宜过快，避免在张拉时出现局部的预应力增加。第三，严格控制梁板混凝土浇筑，确保其质量，特别应对锚垫板后的混凝土振捣，在进行张拉前，首先检查梁体以确保符合质量要求，在进行张拉时，混凝土应达到设计所要求的质量，在无设计规定的情况下，强度值应当不低于设计强度值的百分之九十。

（二）预应力钢筋管道堵塞

在混凝土浇筑过程中的不规范操作以及保护跟进工作未能及时的做到位会造成预应力钢筋管道出现堵塞的现象，使得在进行预应力钢筋进行管道穿插时出现不能够通过的情况以及对张拉的效果产生影响，张拉的不良效果具体表现为预应力钢筋的实际伸长量和理论的计算值的结果不相同，这样会对桥梁的施工成本和工期时间造成了不良的影响。因此要杜绝这种现象的发生不但在施工过程中要能够严格按照规范进行管道的安装，而且要能对其进行准确的定位以及采取必要的措施防止管道发生弯曲接头松动等现象。而且在野蛮施工要在混凝土浇筑过程中要严格禁止，专人专班对其进行跟踪保护，与此同时在预留孔道进行抽芯时要能够准确控制好时间，使混凝土没有能够达到规定的强度就进行抽芯和抽芯时间太晚而造成抽拔管不出来甚至拔断现象的发生。

（三）收缩徐变过大

在一些道路桥梁施工过程中，预应力混凝土路面的收缩徐变比较大使得预应力发生损失，严重影响到工程的质量。因此在进行桥梁施工时，混凝土的和易性不能够通过外加剂的办法来实现，应用强度较大、水灰度较小的混凝土施工较为合理，因为较高质量的混凝土能够很好的通过自身的收缩与徐变幅度较小，避免了预应力损失现象的发生。具体来说可以以下措施以控制混凝土的收缩徐变过大：

首先，要对预应力材料的检验和施工工序进行严格的质量控制，严格按照规范组织施工，以避免因材料不合格和施工部规范所造成的预应力损失。其次，要重视对混凝土龄期，在进行张拉前除了对混凝土强度严格按照要求之外，对龄期也应当进行控制以避免过早张拉。最后，收缩徐变过大和混凝土的质量有着相当大的关系，因此在施工过程中对混凝的质量要进行严格的控制，应选用常用标号C40以上或者按照设计要求配制高标号低收缩率的混凝土，降低土灰比，增强混凝土早期强度以及粘结的强度，以来减少混凝土的收缩徐变。

结束语

综上所述，我国的原有桥梁结构已经难以满足经济的发展对交通建设事业的要求，桥梁作为重要的交通基础建设在面对日益增加的负载量的形势之下，工程人员和研究人员应当努力的进行理论研究和事件探索，重视预应力在桥梁施工过程中的重要性，使得相应的问题发生的频率得到有效的控制和减少。特别是技术人员要加强和实际的施工人员进行紧密的合作，对施工进行指导以及工程质量的验收的相关工作。努力提升自己的专业技能，对预应力的理论和施工技术要加强学习为桥梁工程的质量提供有力的保障。

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