刍议公路桥梁中预应力施工技术的应用

胡启航 朱江

【摘 要】在实际施工过程中，施工人员需要加强管理工作，结合工程的实际情况，对潜在的问题进行及时发现和解决，消除桥梁工程中存在的质量隐患，确保工程的施工质量。从目前的应用情况看，预应力施工技术还存在着一定的不足和问题，如施工流程相对复杂，对于施工技术要求较高等，需要施工人员的重视，不断提升自身的专业技能，确保桥梁性能的全面发挥。

【关键词】公路桥梁；预应力施工技术；应用

一、公路桥梁预应力技术现有问题

一是预应力张拉时间的问题。现在，施工时常常要采用添加早强剂的方法，来达到混凝土预应力早期强度增高的手段，张拉应该等混凝土浇筑3d之后进行。在此过程之后，还应静置较长的时间，才可确保混凝土强度符合原先的设计要求。假设混凝土的强度迅速增大，而弹性模量增加的速度却相当迟缓，如此则会让较大预应力受损，影响桥梁承载能力，致使裂缝出现。第二预应力钢筋管道堵塞问题。主要原因是由施工人员本身的原因导致的，主要包含两方面：首先是缺少技术经验等，主要是在浇筑混凝土的时候出现多种问题；还有是未将保护措施做到位，这样可能会造成堵塞问题存在于预应力钢筋的管道里，影响到张拉预应力的钢筋的通过，张拉的效果会受到较大的影响，还有可能对路桥的施工成本和施工工期也会受到较大的影响。面对这种情况，就需要严格根据有关的规范来安装管道，杜绝出现预应力堵管的问题，要准确地对管道内进行定位，避免有扭曲或弯折的现象存在于管道中。在现场施工时，还需防止出现野蛮作业等问题，在孔道施工时，需对抽芯时间进行合理的把控。

二、预应力技术在公路桥梁建设中的应用

1、受弯构件中预应力技术的运用

普通混凝土的受拉及受弯力量不强。所以，想改变其弯拉性能，必定要借助预应力技术。唯有如此，方能彰显其受压性能的优点，它在抗弯拉性能上的缺陷才可以得到弥补。

2、多跨连续桥梁里，预应力技术的运用

一般来说，大型的桥梁结构相当繁杂，而多跨连续桥梁结构承受的弯矩作用不一样。对于跨中的部位，桥梁会担承正弯矩作用，也就是桥梁的下侧部位有拉力；而对于支座的部位，它的上侧部位有拉力，也就是担承负弯矩作用。对多数混凝土构造而言，它的受剪性能及抗拉能力是差。因此，对于这种多跨桥梁的工程，要借助预应力技术加固处理混凝土，加强跨中部分及支座部分的受剪能力还有抗拉性能，才可以使桥梁结构稳定增强。

3、公路桥梁钢筋混凝土构件里，预应力技术的运用

桥梁结构受力相当繁杂，混凝土构件不仅能受到受剪应力和拉应力的共同作用，还有压应力的作用，这要求混凝土构件的质量要高。给受拉部分的混凝土施加适当压力作用，在钢筋混凝土构件中对钢筋区域施加受拉。这样的话，当混凝土构件受到拉应力作用时，就定能先抵消了之前受到的预加应力作用，从而减弱了混凝土构件的拉应力作用。只要它受到的拉应力不大，就不会毁坏混凝土结构构件，使它出现严重裂缝。这反映出预应力技术在钢筋混凝土构件中的应用原理。

4、体外预应力加固常用方法

（1）横向收紧张拉法

钢筋混凝土或预应力混凝土梁的两端间隙很小时，为了避免在梁的端部张拉，一般采用横向收紧张拉法。此法是在梁的下缘对称梁中线安装预应力筋，在距梁端适当距离处弯起并通过支点锚于梁端的锚固钢板上，锚固钢板呈U形套在梁端的下翼缘上。水平段的预应力筋用撑棍分成若干段，两端的撑棍还起到支点的作用。在每段中点用拉紧螺栓将两对称筋收紧，收紧的过程中拉杆即产生预应力，结果梁受到锚固钢板传来的预压力和预应力筋产生的负弯矩由于体外索多为水平的直线形，在梁的两端向上弯曲不多，因而这种加固方法只能有效的减小梁中的正弯矩，而对减小梁端的剪力帮助不大。

（2）纵向张拉法

纵向张拉法是沿预应力筋的轴线施加预应力的方法。预应力筋沿梁底布置，到梁的两端设导向块处弯起，锚固于梁的腹板或顶板上，再沿梁底或梁顶进行纵向张拉，以减小梁端的剪力。纵向张拉锚固构造主要有两种，梁顶锚固和腹板锚固。体外预应力筋张拉方法与其构造形式有关，张拉位置可以在梁顶沿斜筋方向张拉，亦可在梁底沿水平方向张拉。其张拉程序与预制混凝土梁的相同。

（3）竖向顶撑张拉法

在梁端底部设置U形钢锚固板，沿梁底设置拉杆，拉杆两端焊在钢锚固板上，在梁的1/4跨径及跨中（或跨间横隔板）位置设置张紧夹具，张紧夹具安装在固定于梁腹或横隔板上的承托架上给拉杆施加预应力，当拉杆达到设计应力值后，用钢筋混凝土垫块在拉杆与梁底面加紧，以固定拉杆位置并保持张拉力，卸除张紧夹具和承托架并做好拉杆的防锈处理。预应力钢丝束加固法。一般沿梁肋侧面按某种曲线（抛物线等）线形设置预应力钢丝束。为保持曲线线形并固定钢束位置，在梁底每隔一定间距（50～100cm）设置一个定位箍圈（有梁底向上兜），或者在梁肋侧面埋设定位销。钢丝束的两端头则穿过梁端翼缘板上的斜孔伸至梁顶锚固。为防止钢丝束锈蚀，预应力钢丝束应放在保护导管内或张拉后在钢丝束周围用混凝土包裹。

三、公路桥梁预应力技术施工质量管理

1、预应力张拉前的相关要求

使用的锚具的尺寸都是需要经过严格计算得到的，并且要经过很多次的实验进行确定，没有科学依据的情况下是不允許更改的，不然的话会影响锚具的使用性能。当使用高强度的钢绞线时，其夹片的夹持长度对锚具的锚固性能就会产生影响，如果加持的长度太小，钢绞线的滑移就会无法锚住，所以对于夹片的长度一定要把持好，严格控制它的长度；此外锚板的尺寸和厚度也是一个很重要的影响量，如果太小的话就会影响到锚具的承载能力，随意的改变这些锚具的尺寸参数，会产生非常严重的后果，所以事先检查好锚具的各项指标是否符合要求是非常有必要的。

对使用的波纹管也有一定的技术要求，波纹管是有金属类型和塑料类型之分的，对于真空压浆较理想的使用材料是塑料波纹管，相比金属波纹管而言塑料波纹管具有的优势更加的明显，这是因为，塑料波纹管在压浆时孔道的阻力小，能够保证预应力筋的持续耐久性，减少了压注水泥浆的电化学腐蚀。但是对于任何的产品都是存在两面性的，虽然塑料波纹管相比金属波纹管来说具有较强的优势，但是也是存在一些不足，比如对于与混凝土的压注液结合的强度不够好，而且浪费成本。施工时同样也需要检查好波纹管的各项规定是否达到了要求，要保证径向刚度，螺旋波纹管的接口需要用套管拧紧，采用定位钢筋固定安装，保证它在混凝土浇筑的时候不会发生移位。

2、控制施工过程的质量

进行桥梁工程的施工时，若使用了预应力施工技术，就一定要严格按照有关施工标准和施工规范来把握张拉应力和伸长值。此外，在进行灌浆工作时，还要对灌浆量进行准确的计算，这样才能保证浆体的饱满度符合有关的规定。另外，在施工期间，还要防止异物流进管孔中，这样能有效防止堵塞或渗漏问题的出现。如果出现了这种情况，工作人员就必须采取科学的处理措施，还要对孔道和孔端位置等接口位置进行密封，尤其是下层孔道中长度较大灌浆孔和排气孔，更加不能忽略对其牢固性的要求。施工人员在对混凝土进行浇筑振捣的过程中，为了避免出现损伤或者移位现象，在振捣的过程中，要避免振动棒接触到预应力孔道和锚具。通常情况下，要集中设置预应力孔道以及锚具，那么就存在着较大的施工难度，那么就需要选择合适的钢筋棒，附注采用人工插倒容易出现塑性沉陷裂缝的地方。

结束语

现今我国公路桥梁结构的施工几乎都要用到预应力技术，也因为此技术的应用使公路桥梁的质量有了很大的提高。一般条件下，预应力技术会应用于工程量较大、施工面积较广的中小型桥梁施工中。此外，修建时间较久的钢桥，在长期的运行中也必须定期进行维修和养护工作，科学的使用预应力施工技术，使桥梁的使用年限大大增加，也增加了桥梁工程的经济效益和社会效益。

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