基于市政桥梁预应力施工技术的分析

胡洲

（南充市城市建设投资有限公司四川南充637000）

基于市政桥梁预应力施工技术的分析

胡洲

（南充市城市建设投资有限公司四川南充637000）

虽然市政桥梁预应力技术无法与其他基础施工技术一样在桥梁施工中运用了较长的时间，但其对桥梁施工却有着不可或缺的重要影响。本文从市政桥梁预应力施工范围及优缺点入手，重点对市政桥梁预应力施工过程中存在的问题入手，并有针对性的提出了一系列改善措施，以供同行参考。

市政；桥梁；预应力

1　引言

现代预应力技术已经在公路、铁路和房屋建筑工程中得以广泛应用，特别是大型和特大型基础市政工程的建设过程中。尽管目前的预应力施工技术相对成熟，但是预应力施工仍然是工程项目施工的重点控制内容，在施工过程中还会出现很多问题，特别是在大跨度桥梁施工中，预应力压降和张拉无疑是桥梁工程质量控制的关键，预应力施加的效果如何对桥梁的结构安全和使用寿命有着直接的影响。

2　市政桥梁预应力施工技术的应用范围及优缺点

2.1市政桥梁预应力施工技术的应用范围

（1）在易弯曲构件中的应用。该项应用技术主要是通过对施工碳纤维片材进行粘贴，从而加大钢筋混凝土硬度的一种特殊的加固方式。当原始的加固结构存在一定的内力时，增加初始应变会致使构件碳纤维的变化范围缩小，从而在一定程度上限制了建材的高强度性能。而在粘贴碳纤维片材时，加上预应力技术，就会使其具有一定程度的初始拉应力，从而大大提高碳纤维片材的应力，在一定程度上激发了建材的高强度性能。

（2）在混凝土箱梁中的应用。预应力施工技术可依据相关比例的混凝土配比进行设计，大大提高原本的混凝土承载力，从而确保混凝土处于高强度性能状态，使得混凝土的力学指标保持在一定的状态。在具体施工过程中，施工管理人员需要严格依据设计图纸对钢筋的焊接、下料等工艺要求进行规范操作。

（3）在混凝土空心板中的应用。当市政桥梁工程的跨度直径处于16～25m的范围时，就可以运用预应力混凝土空心板做建材。在这个范围内，这种建材的承载力就会随着范围的增加而增大。当桥梁跨度直径到达30～35m时，钢性硬度就会随着跨度的增长而减小，因此在具体运用时，座心板的跨径应当在25m之内。

（4）在加固施工中的应用。预应力技术还能对已经竣工的市政桥梁工程进行加固，从而大大提高构件的结构性能，从而对已完成的市政桥梁工程的使用寿命有着一定的延长作用。如果对施工时混凝土的初始应变进行变化时，则可事先增加建筑构件的预应力，具备一定程度预应力的构件在初弯矩作用下，拉应变和压应变都会减小，从而在一定程度上提高了建筑工程的承载力应变增量。

2.2预应力施工技术的优缺点

（1）预应力施工技术的缺点。虽然在桥梁建设施工中，应用预应力技术能够有效减少工程总体造价，但该技术使工程各环节间的穿插显得更为复杂化、繁琐化，从表象来看，在工程中应用预应力结构使构件尺寸有了一定程度的降低，能够相应缩减模板、钢筋混凝土等一系列建筑材料的使用成本，突出体现在桥梁中使用无梁平板结构为后期安装管线提供了更多便利。然而，根据实际施工情况来看，在工程建设中应用预应力技术，也就意味着需要增设大量的新设备，且预应力技术施工要求较高、施工周期相对较长，因此也会在一定程度上增加投资成本。

（2）预应力施工技术的优点。预应力施工技术的优点较为突出，因此被广泛应用于现代工程建设中，其功能作用不仅能够应用在桥梁的主体结构领域，还能够在桥梁的边坡锚固方面得到良好发挥。在市政桥梁建设工程中，应用预应力技术能够有效降低建筑材料的使用量、加强桥梁结构的抗震和抗压能力、提高桥梁整体结构刚度，并且在实际施工中相对安全和便捷。总而言之，在市政桥梁建设工程施工中，充分应用预应力技术能够有效提高施工效率、优化施工质量，为人们提供优质的桥梁使用体验，对于桥梁建筑施工的发展有着重要意义。具体来说，桥梁施工中运用预应力技术有以下几个方面的优势：

①加强了构件或者结构的抗震能力、耐疲劳性、耐久性；

②由于预应力技术能够有效提升桥梁结构的抗裂度，强化结构的受力性能，因而更适于对裂缝有着严格要求的桥梁结构；

③能够有效强化桥梁结构的刚度，最大限度减小桥梁结构的变形，因而更适于在结构变形及刚度等方面要求较高的桥梁结构中；

④因为预应力施工技术在材料的选择方面具有较高要求，一般选用混凝土和高强度钢筋，因此能够有效节省建筑材料，降低桥梁结构的自身重量，所以适用于承受重型荷载或者跨度较大的结构中。

3　预应力施工技术在市政桥梁应用中存在的问题

3.1张拉预应力筋超长，束端的预应力不合理

在市政桥梁的实际施工过程中，常常会出现浇筑跨度较大的预应力连续梁，此时需要在预应力筋的一段施加张拉应力，以此保证项目的顺利展开以及工程质量。在此要求下必须在施工过程中利用适当的张拉工艺保持梁的稳定性，提高结构性能。而在实际施工中完成通车后往往会出现正常桥梁出现裂缝的现象，给人们的出行带来极大的安全隐患。

3.2管道阻塞造成张拉效果不佳

目前人力资源价格昂贵，尤其是专业技术人员的聘用需要耗费大量的项目成本，因此在实际施工中，很多施工团队使用的施工人员都是不具备专业技术的，在施工过程中难以掌握施工重点，尤其是对预应力施工技术没有相关经验，作业手法不科学。一些工人甚至在混凝土浇筑完成后未对其做常规保护，这些原因综合起来对项目工程造成了严重的影响，预应力施工混凝土中的钢筋预留管道经常会出现堵塞现象，由此导致预应力钢筋难以发挥其基本性能，降低了张拉应力，降低了预应力施工技术的应用效果。

3.3张拉应力控制不当使结构出现裂缝

预应力施工技术在应用过程中存在一定风险，如果未能适当控制张拉应力的范围将会造成严重的后果。张拉应力过小会降低预应力施工技术的应用效果，造成了项目资金浪费，张拉应力过大容易导致结构出现裂缝。研究发现，张拉应力过大将会导致局部温度发生变化造成结构裂缝的出现。由此可见预应力施工技术张拉应力必须得到合理控制才能保证市政桥梁结构不出现质量隐患。

3.4后张预应力结构的张拉力大小控制问题

预应力施工技术的应用效果与施工工艺有重要关系，施工工艺必须科学规范才能保证市政桥梁结构的结构稳定性。实际施工中，由于各种因素的影响导致施工工艺具有一定的片面性。预应力施工工艺中通常将预应力筋在应力作用下的实际伸长量来衡量张拉应力的大小。由于张拉应力的主要对象是钢筋，因此一般采用特定的测量设备测量张拉力大小。测量工具的准确性较差会对造成测量的张拉力与实际值误差较大，另外测量人员的专业素养也会对测量结果造成很大误差，例如测量人员专业性不够，不懂得科学测量，还有一些施工人员在施工过程中三心二意导致测量出现低级错误。

3.5施工中使用添加剂不合理

很多施工单位为了缩短施工工期，常常设法让混凝土提前达到预期的强度，因此往往向其中加入一些添加剂，常用的添加剂主要是早强剂。加入早强剂的混凝土一般在3d左右就能达到预期效果，此时即可进行预应力施工技术的施工。混凝土由于加入早强剂会导致其弹性模量并未达到预期目标，此时进行预应力施工技术的应用将会造成预应力强度不足，难以对混凝土结构起到良好保护作用，施工完成后混凝土结构变形严重，出现裂缝也就不足为奇，降低了市政桥梁的承载能力。加入早强剂导致混凝土刚性在短时间内达到预期目标，给一些没有经验的施工人员造成错误的引导，相关测试工作也被默认为合格，由此导致的市政桥梁安全事故屡见不鲜。

4　市政桥梁预应力施工技术分析

4.1合理选择钢绞线

在进行桥梁建设施工之前，首要任务就是对建筑施工工程等一系列相关信息进行全面、充分、详细的了解，譬如：项目资金、结构、柱网尺寸、面积等内容。第二步就是对桥梁工程信息进行整体的分析，并根据工程设计中所规划的预应力方案选择钢绞线，具体来说钢绞线必须满足美观、方便、经济、实用，同时能够突出桥梁特点等一系列要求。就现阶段桥梁施工中预应力施工技术的应用情况来看，由于低松弛钢绞线在实用、经济等方面具有突出的优势，因而在实际施工中被广泛运用。另一方面，在进行钢绞线的选择过程中，还需要充分考虑到桥梁建筑工程的几何参数、松弛率、伸长率等各方面性能，以及规格、延伸率、尺寸等一系列标准情况。

4.2合理选择预应力锚具

预应力锚具的选择，桥梁建设运用预应力施工技术所需要慎重考虑的因素。在进行预应力锚具的选择时，需要充分考虑摩阻锚具以及机械锚具。由于这两种锚具有不同的使用方法，且相比较而言摩阻锚具的操作过程更加简便、使用效率更高。然而摩阻锚具也存在一定的缺陷，既是在链接方面较为繁琐，并且损失较大等。因此，无论选择哪种预应力锚具进行施工，都应该根据工程的实际情况有针对性的选择。

4.3准确分析预应力效应

在应用预应力施工技术过程中，无论工程规模大小，都应在准确掌握和详细分析其预应力效应的前提条件下，进行工程施工。譬如：可以首先对预应力不同方面的信息和数据进行假设布局，根据假设布局的大致框架设定出分布图，再对该预应力进行综合分析，需要注意的是，在进行假设分析的过程中要充分考虑到可能会出现的问题，并针对不同问题设定一系列解决预案，同时还需要对该解决预案进行实际可行性的综合分析，这样一来就能够有效避免损失。

4.4路桥钢筋混凝土结构的施工

现阶段，大部分建筑施工中都不可避免会出现混凝土的裂缝问题，该问题在路桥施工中尤为突出。然而，凭借预应力施工技术的各项优势，能够有效避免路桥钢筋混凝土施工过程中的裂缝问题，通过研究多数路桥施工案例发现，预应力技术的应用对于混凝土的裂缝问题有着较为显著的效果。需要说明的是，在实施预应力施工技术之前，要事先对受拉区域进行一定的预设施压，并且对其中的预应力进行估计，最后在应用到实际的施工中去。

5　结语

总而言之，随着经济的发展，我国城市化建设也取得了长足的发展，市政桥梁工程规模也越来越大。在此背景下，预应力施工技术凭借自身的各项优势得到了广泛的应用。为此，在实际桥梁施工过程中，必须充分结合该地区实际情况，遵照相关技术规范和施工流程，设置科学、合理、严谨的施工方案，要严格规范到每一处细节全面控制桥梁施工质量，从而有效保障整体工程质量，推进我国城市化建设进程。

[1]王建伟，黄志华，朱小祥.浅析市政桥梁施工与动态质量管理的运用[J].中国城市经济，2011（17）.

[2]边俊平.高速公路预应力施工技术控制与管理[J].交通世界（建养·机械），2011（09）.

[3]陈淑峰.市政桥梁建设中的预应力施工技术思路漫谈[J].四川建材，2014（02）.

U445.55

A

1673-0038（2015）16-0183-02

2015-3-10

胡洲（1979-），男，工程师，本科，从事市政工程工作。