浅议道路桥梁施工过程中预应力技术

贾旭东

摘要：预应力技术在公路桥梁施工中的应用率正在提高，在预应力设计中考虑混凝土强度变化的问题，对传统设计理论存在的缺陷进行改良，通过自身的经验采取有效的方式来解决这些问题，并对具体的项目进行计算，以推动预应力技术在公路桥梁施工中的广泛应用，提高公路桥梁的施工质量。

关键词：公路桥梁;施工;预应力;问题

前 言

近年来，我国城市化建设的步伐不断加快，公路桥梁施工工程量也随之增加，预应力技术被广泛地应用于公路桥梁施工中，该技术也不断被人们所关注，由于公路桥梁施工质量直接关系到公路桥梁的使用质量和使用寿命，所以很多施工单位都对公路桥梁施工质量的提高异常重视，本文就对道路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题进行分析，并对相应的改善措施进行了探讨和阐述。

一、预应力在道路桥梁施工中的应用

预应力技术在公路桥梁工程中的应用可以从钢绞线、锚具、体系设计三个大的方向进行分析。

1.钢绞线选择

钢绞线由于其高效、经济、施工方便，成为目前国内外普遍使用的预应力钢材，除此之外，还有预应力钢筋、冷拉预应力钢丝、矫直回火预应力钢丝、低松弛预应力钡丝等。使用预应力钢绞线的经济效益和社会效益是十分显著，至少可节省钢材1/3以上，选择预应力钢绞线时，应该考虑其性能参数，包括几何参数、表面状态、松散性、断裂荷载、屈服荷载、伸长率、松弛等;还要考虑其规格、尺寸公差、破断荷载等标准。

2.锚具选择

预应力技术的应用也是当前在加固施工中应用比较广泛的一种加固方式，而锚具的固定效果是十分好的，后张法预应力混凝土结构所使用的锚具可分为机械锚固和摩阻锚固，机械锚固类锚，应力损失较小，而且连接比较方便，可以通过重复张扣，或者放松的方式调整预应力，尤其是在未灌浆前，此作用的效果尤为明显;摩阻锚固类锚具品种较多，应用也比较广泛，其锚力变化较多，穿索比较方便，多用于吨位较大的项目中，其缺陷是应力损失较大，重复张拉或连接与其它锚具相比较为不便。

3.预应力体系的设计

在预应力混凝土桥梁预应力体系中，顶板纵向钢束均采用平竖弯曲相结合的空间曲线，在腹板顶部承托上进行集中锚固，底板钢束与齿板最大程度靠近，这就使得使预应力具有最大力臂，以较短的传力路线将预应力分布在全截面上，不需设置复杂的齿板构造将顶板束固定在承托中，这样可以使箱梁尺寸完全由受力需要来控制设计，并按同样的S线型将顶、底板钢束锚固于设计位置上，从而起到消除集中锚固点产生横向力的作用。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，这在预应力技术在道路桥梁施工中的应用评价有很重要的作用，预应力损失的计算通常从瞬时损失和后期损失两个方面进行。

二、预应力在道路桥梁施工中的问题及对策

1.预应力筋的定位问题及对策

预应力筋数量严格按设计要求铺设，保证位置准确，平面顺直，互不扭绞。所以在设置张拉端时，要保证预应力筋与锚板垂直，安装好承压板后须将其固定牢固，防止其在浇筑混凝土时移位，并且保证在遇到有施工洞及预留洞口时，预应力筋的位置不断也不绕，根据曲线预应力筋的坐标位置，核对与非预应力筋的相关性，要确保预应力管道在正确的位置上，但绝对不能将钢筋截断，在实际施工中，通常会遇到两个部位钢筋移位较大的情况，这时就要采用同型号井字钢筋进行加固，根据钢筋的重叠顺序，将专用支架牢固焊接在梁内箍筋上，在牵引穿铺的过程中，不得将护套损伤，并将其顺次安放在专用支架的X形卡内，然后将X形卡扳成形，再把绞线固定牢固，并安装承压板，螺旋筋等，要保证梁端穿入预应力筋后，才能将上层钢筋依次就位，并对其位置进行严格校对，固定牢固。

预应力体系质量的一个重要基础就是确保预应力筋和波纹管的安装质量，为了使灌注混凝土后波纹管不漏、不堵、不偏、不变形，要在使用前对波纹管进行严格的检查，对存在破损的坚决废弃不用，在安装前去掉波纹管的端头的毛刺、卷边和折角;检查并确保波纹管定位准确，防止其上浮、下沉和左右移动，钢筋网片与波纹管的间隙应该小于3mm，在管道附近进行电气焊作业时，要避免波纹管受到损伤，所以最好在波纹管上覆盖湿麻袋或薄铁皮等，保护好管道，防止尖锐物与波纹管的接触。

2.张拉控制问题及对策

在预应力施工中，张拉时间的控制一直是个难题，不但要保证混凝土早期的强度，还要保证施工整体质量。由于混凝土的强度的速度要快于弹性的速度，所以通常的浇筑完工后三天之后，其存在着较大的变形率，因而在实际施工中，要根据工程现场状况，对张拉的时间进行具体分析和把握。避免张拉过早使得存留的预应力不足，使最终的桥梁的承载力达不到要求，还要避免张拉的时间过晚对桥梁的承载力产生的不良影响。对张拉力的控制必须准确，目前的后张拉结构中的张拉力施工行为缺少规范性，这对桥梁的使用质量产生很大的负面影响，因为很多施工中所采用的1.5级油压计量方式存在较大误差，在极大程度上影响了施工，而且施工人员缺少专业化的培训，加上操作过程中的不专心，在计算伸长值时，在张拉力的控制上就会产生较大误差。所以要在计算时选用先进的张拉力计量方式，并提高操作人员素质，严格将伸长值的偏差控制在6%。

3.真空灌浆问题及措施

在预应力技术中的孔道压浆主要是为了确保钢筋同构件同时工作，确保钢筋的良好工作性能，预应力筋的防腐蚀问题及与结构混凝土的共同工作问题是通过压力灌浆充满预应力筋预埋孔道和预应力筋之间的空隙予以解决的，但在实际施工中在该工序中总是会出现管道压浆不实、不满，出现渗漏等问题。而预应力筋在高应力状态下对腐蚀损坏相当敏感，会造成预应力筋的腐蚀部位断面缺损，施工过程中施工单位对该工序缺少重视，此外，孔的位置预留、浆体的配合比等也会存在着些许问题。所以在预应力孔道灌浆施工中，针对质量问题进行重点解决，如水泥浆体硬化后收缩与孔道壁分离;孔道中水泥浆有空隙，未充满;水泥浆硬化后强度不满足规范要求等。所以在浆体配置时，要采用外加剂方式将水和灰的比例降低到0.35，保证浆液的压实度，对超过40m的多波预应力筋采用真空灌浆，在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽真空，并选用先进的搅拌机械，进行规范化操作，提高搅拌速，以提高预应力孔道灌浆的饱满度和密实度。

4.錨具问题及对策

锚具是预应力施工中不可缺少的一个施工工序，为了保证施工质量，要对锚具连接位置和尺寸选择进行严格要求，锚具主要指的就是扁锚，其应用是有条件限制的，扁锚施工过程中进行的张拉是逐一进行的，很多施工单位在“箱梁底板”与“板梁结构”中同时应用扁锚是不正确的，而最好的解决方式是在“箱梁板、腹板、空心板”等桥梁结构中避免采用扁锚，此外，我国的建材价格不稳状况一直存在，很多厂家采用偷工减料的方式来提高利润率，它们所生产的锚具夹片长度、厚度、孔距等都在缩减，锚具质量很难达到要求。所以在锚具的选择上，一定要严格进行检查，尤其是对其尺寸的检查，避免使用夹片的长度小于50毫米的锚具，根据工程的需要对相关的尺寸和厚度做严格规定。

参考文献：

[1]赵治国.后张法预应力砼桥梁施工技术应用研究[D].东北石油大学，2012.

[2]詹昊.预应力混凝土连续桥梁施工控制仿真分析研究[D].武汉理工大学，2005.