刍议预应力技术在公路桥梁施工中的应用

马化彬

【摘要】文章首先对公路桥梁施工中预应力技术基本情况进行了比较全面的概述，然后从公路桥梁施工中预应力技术的应用基本情况、公路桥梁施工中预应力施工质量控制两方面对预应力技术在公路桥梁施工过程中的应用进行了比较全面、深刻的分析与研究。

【关键词】公路桥梁施工；预应力技术；质量控制

引 言

预应力技术对于公路桥梁工程质量的提高具有极大的作用，在工程施工中需要广泛应用。同时也要注意到预应力技术在公路桥梁工程施工过程中具有较高的技术标准以及施工工艺要求。因而，公路桥梁建设工程相关设计人员以及施工操作人员要积极研究预应力技术的理论知识，结合公路桥梁工程中的实践经验，不断创新，进一步推动预应力技术在公路桥梁建设工程施工中发挥巨大的作用，提高公路桥梁建设工程的质量。

一、公路桥梁施工中预应力技术基本介绍

在建设工程中，预应力就是指在工程结构相关组成部位承受外界荷载之前，施加在工程即将需要承受一定荷载的受拉区域的压力。简而言之，施工过程中施加预应力时引入的外力就叫做预应力。

目前，预应力技术措施基本在公路桥梁建设工程中的混凝土工程中。预应力在混凝土工程中具体应用就是浇筑预应力混凝土模块，预应力混凝土模块比普通浇筑的混凝土模块具有更大的刚性，受拉区域能够承受更大的荷载量，使用寿命也延长了。公路桥梁施工中的预应力构件具有很有良好特性，例如：防水性能强、不产生裂缝、减少构件重量、成本节约、刚性大。另外使用预应力技术的混凝土结构使用寿命延长，外形也更加美观。

二、公路桥梁施工中预应力技术的应用基本情况

1、公路桥梁施工中预应力技术的使用

（1）工程加固施工中预应力的使用

工程加固通常是将相关构件的质量以及结构性能进一步改善，从而使得公路桥梁工程更加稳固，延长使用周期以及增加荷载能力，满足迅速增长的交通需求。工程加固施工操作中预先将预应力施加于相关构件受力区域上，构件因此形成拉应力。然后减弱初弯矩作用下的压应变以及拉应变，提高加固钢筋的应力，进一

步加大构件的极限承载力。

（2）受弯构件中预应力技术的使用

目前通常将碳纤维片材黏贴于钢筋混凝土上，借助碳纤维较高的强度特性，加固钢筋混凝土受弯构件。但是对于已经有部分初始内力的加固构件，如果面临破坏力，黏贴的碳纤维材料便会因弹性变化空间较小而不能充分发挥其自身的强度。此时，需要对其施加预应力，导致碳纤维片材拥有部分初始拉应力，那么受

弯构件承受破坏力的强度也就显著提高了。

（3）钢筋混凝土多跨连续梁中预应力技术的使用

在钢筋混凝土多跨连续梁中，跨中形成正弯矩，支座产生负弯矩。如果工程设计对于公路桥梁的抗剪承载力以及抗弯承载力要求比较高时，就要对工程结构中的混凝土多跨连续梁进行加固处理，此时与受弯构件预应力的使用类似，也是将预应力应用于碳纤维片材上。

（4）混凝土箱梁中预应力技术的应用

在混凝土箱梁中，使用预应力技术时，首先要科学合理控制好混凝土各配料的比例以及混凝土性能优化工作。对钢筋的焊接以及下料等施工过程要进行严格的管理控制。

（5）混凝土空心板中预应力技术的使用

预应力混凝土空心板一般应用于跨径在 16 至 25 米的公路桥梁的设计工程中。此处施工要注意的是混凝土空心板的跨径应该小于等于 25 米，因为如果混凝土空心板的跨径超过 25 米，那么其强度就会随着跨径的增大而减小。

2、公路桥梁施工中预应力技术应用产生的问题

首先，很多公路桥梁施工中，因为聘用没有受过专业训练的张拉工作人员，施加预应力过程中不专心、读表错误，没有控制好张拉力的大小变化，最终使得张拉力控制的大小不一，公路桥梁工程质量受到重要影响。

其次，公路桥梁工程相关混凝土构件在张拉控制之前就出现裂缝。张拉控制之前钢筋混凝土构件不可避免的会出现裂缝，在B 类预应力技术操作要求中是允许的。公路桥梁工程施工过程中如果温差较大、湿度没有控制好都能引起裂缝。因而我们要做好对温差以及湿度的控制工作，尽量减小裂缝的程度。

再次，在采用预应力技术措施中，我国国内一般使用一段长拉法将钢绞线拉直，经常出现的是预应力长束一端张拉工艺不完美。由于目前国内公路桥梁的预应力箱梁通常有四个左右的跨，每个跨长度是四十米左右，此时预应力技术应用过程中无法直接确定产生的摩擦力大小。因此，为了最大限度减小裂缝的数量，提高桥梁的荷载力，保证抵抗弯矩的架设和预应力的有效性，在公路桥梁预应力技术施工时，要在桥梁两端同时使用张拉工艺。

最后，由于公路桥梁施工方忽视波纹管定位的精确性，施工过程不规范，最终导致波纹管堵塞、弯曲或者松动问题的出现。

三、公路桥梁施工中预应力施工质量控制

首先，如果压浆一次后效果不好，必须在前一次压浆凝结后再进行第二次压浆；压浆施工过程中，要时刻注意排气孔以及疏通端的高出孔眼，泥浆渗出后进行压浆要先把排气口堵上，孔眼在泥浆泌水完全后要堵住；保证灌浆孔、孔道、排气孔管连接处、孔道接口处的符合预应力施工标准；为了避免混凝土泥浆以及各种施工过程中产生的异物进入到气孔里，要密封处于外面的注浆孔和其他气孔端。

其次，直接加水提高混凝土泥浆流动性的做法是要禁止的，为了最大限度避免出现严重的原料浪费和质量问题，混凝土混合材料中添加剂、水泥、泥浆水的比例一定要科学合理控制。

第三，进行绑扎普通钢筋工程时，要轻拿轻放，避免随坏钢筋外皮的完整性；预应力钢筋不能作为焊接钢筋时的搭接线，必须在其附近应用保护措施；保证施工过程中所采用的波纹管以及预应力钢筋的高质量安装工作，安装工作之前，要严格检查波纹管以及预应力钢筋的质量是否符合工程技术标准要求，安装过程中，波纹管与预应力钢筋的位置一定要精确，必须将偏差控制在工程设计标准要求范围内；依据工程结构伸长变化相关技术标准，控制好张拉力的大小。

第四，对于公路桥梁施工中各种预应力工艺设置科学合理的质量控制流程，在控制好预应力施工质量的同时又规范了工艺流程。另外，对于工艺流程的执行过程要进行严格、有效的监督与管理，确保采用预应力技术后的工程质量。

第五，要严格依据我国工程建筑行业预应力技术相关的法律法规采用预应力技术措施；要严格遵守公路桥梁工程施工标准要求，借助高效、精确的相关工程构造计算软件全面分析工程采用预应力技术时的预应力结构的科学合理构建。

结束语

预应力技术在我国建筑工程行业的应用已经有很多年的历史了， 最初只是局限于建筑工程中的混凝土建筑架构以及吊车梁中，直到上世纪八十年代， 预应力技术才在公路桥梁施工中开始应用。随着社会经济的迅速发展，科技知识日新月异，预应力在公路桥梁施工中的应用也逐步发展，并且已经形成比较科学的预应力技术施工技术标准。但是在实际预应力技术施工中，依然存在很多问题，公路桥梁工程质量因此受到影响。所以如何进一步改进公路桥梁施工中预应力技术，控制好预应力使用过程中的质量问题仍需要我们去努力探索。

参考文献：

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[3] 李海民 . 公路桥梁施工中预应力技术措施及质量控制 [J].黑龙江交通科技，2011（10）

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[5] 成扬 . 公路桥梁施工中预应力技术探讨 [J]. 内蒙古公路与运输，2011（6）

作者简介：

馬化彬，男，汉族，1980年12月04日，籍贯：安徽灵璧，工程部经理。