公路桥梁施工中预应力技术的应用

纪秋永

摘  要：目前，预应力技术在公路桥梁在建设的过程当中得到了广泛的应用，不仅用在公路桥梁建设整体结构上，还应用在桥梁边坡以及桥梁锚固上，可以为公路桥梁在建设过程中节省施工建筑材料。同时预应力技术具有抗滑、抗裂进而抗渗的作用，减少了公路桥梁中主控张拉预应力，提高了公路桥梁结构的刚度和施工安全性。本文根据笔者工作实践，对公路桥梁施工中预应力技术的应用进行了探讨。

关键词：公路;桥梁;预应力技术;要点;方法

1.预应力现浇桥梁施工技术及发展

预应力现浇桥梁的材料主要由混凝土和预应力钢束两大类组成。其中，预应力钢束的布置方式主要为分段或连续配置，其材料大多采用钢绞线;考虑到梁身自重的因素，为减轻梁身自重，可采用体外配置的方式来对预应力钢束进行配置;另一方面，预应力现浇桥梁施工过程中的混凝土则多采用高标号混凝土（40～60）。

预应力现浇桥梁的施工主要包括施工方法的选择、受力分析计算、施工机具准备、辅助设施准备以及施工组织管理等环节;由于不同的施工方法所需要的施工技术不同，因此，在各施工阶段，施工方法的选择是重点。在桥梁的建设过程当中，常用的预应力现浇桥梁的施工方法主要有：支架浇筑、悬臂浇筑、顶推施工以及逐孔施工等;但由于施工过程以及施工环境等诸多因素的影响，在实际施工过程中应根据实际施工时的情况以及计算书来确定所需使用的施工方法。

在我国，从二十世纪八十年代开始，技术人员已经做了很多的研究工作，并在实际工程中成功使用体外预应力对桥梁进行加固，收到了很好的经济效益和社会效益。在此期间，预应力钢桥梁加固使用普通的I或II级钢筋，建立横向收紧法或竖向顶撑法的预应力方式。由于受到选材和施工工艺的限制，大跨度结构体外预应力加固是很难实现的限制。因此，当时所加固的多为中、小跨径的钢筋混凝土简支梁体系。目前，在我国桥梁行业中，预应力混凝土桥梁预应力体系的设计常采用OVM和XYM体系。这两种体系的顶板纵向钢束都运用了平竖弯曲结合的空间曲线，腹板顶部承托上集中了大部分锚固，将底板钢束尽可能地靠近齿板处锚固。这样的布置预应力具有许多优点：使预应力的力臂最长化，最大力臂利于预应力最大限度的发挥力学效应，集中在腹板顶部承托便与预应力以较短的传力路线分布在全截面上，也简化了齿板构造，简化了箱梁尺寸设计。

2.后张法预应力施工技术要点

2.1检验和试验预应力材料

预应力施工的特殊性决定了所用材料的特殊要求。所以，在选择材料时进行检验及试验是必须的。严格检验预应力材料避免了因材料问题而导致的工程质量下降。在验收钢绞线时，首先应该进行成批验收，即每批按照同规格、同批号、同生产工艺制作且每批质量在60t以下的原则进行验收，然后从每批中任意抽取3盘，试验其直径、表面质量及力学性能等是否符合要求。对锚具验收时，先进行外观检验，再进行必要的硬度试验，试验所抽取的锚具从验收合格后的每批中抽取5%，应该多于5套锚具。另外，对预应力材料试验完毕后，还应该进行钢绞线锚具组装件的静载锚固性能试验，用于试验的锚具要从合格且为同批的锚具中抽取5%。这些试验通过后，预应力材料就可以在施工中采用了。

2.2预应力孔道的预留

从外形上看，预应力筋分为曲线、直线以及折线这三种类型的孔道。施工时，预应力筋的外径和相应锚具的外径比孔道直径小，范围在10～15mm或者6～10mm之间，所以最终孔道的面积将是预应力筋的两倍。在市政桥梁工程中应用后张法预应力施工技术时，一定要注意预应力孔道的预留，且必须在进行浇筑前预留好。制成预留孔道的金属波纹管的直径须和对应的钢绞线配套，还应注意的是，要小心搬运波纹管，不能抛甩或者拖行。

2.3科学安置钢绞线

钢绞线的安装是后张法预应力施工工艺中一个关键环节，一般采用钢绞线先穿法，即先进行装束然后再进行穿柬。安装波纹管时，第一步要做的就是钢绞线的下料。使用什么类型的钢绞线要依据实际情况来定，一般情况下用的是比30m长的钢绞线。选好开阔平坦的下料场地后，为了不让钢绞线直接和土壤接触，常常在场地下面铺上布条及方木。要保持好钢绞线，不能够生拉硬拽钢绞线，特别是在混凝土上。另外，为了下料时能有条不紊的取出钢绞线，应该将钢绞线的偏将盘卷放置于铁笼中。钢绞线下料的实际长度一方面要参考理论长度，另一个方面还要考虑到锚具等因素的影响，总之实际情况要实际分析，不能盲目的依赖理论数据。最后的编柬环节，一定要理顺钢绞线，不能出现交叉，按照实际情况调节松紧。

2.4 预应力孔道压浆质量

预应力孔道压浆在实际预应力技术中具有重要的作用，第一，孔道压浆可以保护预应力筋不受到外界环境的锈蚀。第二是保证了预应力筋与桥梁结构共同工作。所以说，若预应力孔道压浆质量不达标，密实度较低，已发生漏浆、漏灌的现象。我们需要加强对预应力孔道压浆质量的重视，加强浆体的水灰配比标准管理工作，重视孔道压浆工序。不要急于求成，需要按部就班根据实际情况，遵循国家行业标准，一步一步来。

2.5 实际砼强度

近年来，为提高预应力混凝土的早期强度，人们采用掺加早强剂的方法。通常浇注砼后就会开始张拉预应力。砼强度的增强需要一定的时间，而其弹性模量增长较强度增长慢。此种现象引发的弊端是早期砼变形大，提前张拉预应力会增加预应力的损失，导致桥梁承载能力不足，进而致使桥梁结构出现裂缝。有的人施工人员用现场试块方法计算的早期砼强度等级盲目代替实际砼强度。导致砼强度值存在误差，影响了日后的继续施工。也致使施工结束后桥梁结构的实际强度低于计算强度，未达到国家标准，易成为工程交付使用后的事故路段。

3. 道路桥梁中工程中预应力技术的施工方法

3.1支架和模板的施工方法

不同的地方地基的承载能力有差异，如果施工场地处于承载能力较弱的地方，例如：地势不平坦的水库，这时就应该先砌好地基，之后再搭设落地钢管支架，这样做不仅加强了桥梁的承载能力，并且提高了桥梁在建设和使用过程中的安全性。进行支架施工时，首先要设计一个合理严密的支架方案，方案必须经过严格的审批，确保该方案的可行性和安全性。搭建好支架后还应进行合格验收，当该支架合格后方可进行下一步的模板施工。装模时先装底模，然后是侧模，顶模的施工最后进行。从设计到施工要注意一些问题。首先，在设计時应该设计好预留预拱度。其次，在安装时，调整好施工过程中的垂直度以及平整度。验收合格后，就可以设置观测点了。