预应力技术特点及在路桥工程中的应用措施

龚兵传

（广东省长大公路工程有限公司，广东 广州 511430）

预应力技术特点及在路桥工程中的应用措施

龚兵传

（广东省长大公路工程有限公司，广东 广州 511430）

目前，在我国路桥施工中，预应力技术的应用已经成为常态，以此为研究重点，探讨了其在路面、边坡以及桥梁施工中的应用情况，同时以广河高速公路广州段萝岗3号大桥为例深入探讨了预应力施工技术要点，可为类似工程提供借鉴。

预应力；后张法预应力箱梁；边坡防护

0 引言

近些年，预应力技术逐渐发展成熟，其可较好地改善混凝土构件性能，提升构筑物的结构可靠性，如预应力混凝土路面、预应力锚索、预应力箱梁等均是预应力技术的发展成果，加强相关技术的分析研究具有重要意义。

1 预应力技术特点分析

预应力技术由法国工程师Enugene Freyssinet在1928年研发并应用，二战后此项技术在各个国家均得到了推广应用。预应力技术在路桥工程中的应用，主要集中于结构受载前这一阶段，通过增加混凝土内部应力，以达到与外部拉应力对抗的效果，具有控制裂缝的显著效果。

预应力技术特点可以归纳为以下几点：（1）构件性能良好，预应力技术的应用有利于增强结构抗裂性、耐久性、刚度；（2）节省材料，主要表现为混凝土内应力增加后，相应的对于钢筋等材料的需求量减小，达到了节约建材的效果；（3）扩大构件适用性，主要表现为混凝土的抗裂性、耐久性等均得以提升后，相应的构件可用于对于防水、抗腐蚀要求较高的环境下，构件适用性扩大；在使用预应力技术的情况下，构件在同等强度下的截面积得以减小，可适用于大跨度、重荷载结构；（4）维修加固效果好，在旧桥维修加固中，预应力技术的应用效果显著，同时施工方便、成本相对较低。

2 预应力技术在路桥工程中的应用措施

2.1 预应力混凝土路面

现阶段，预应力混凝土路面的应用已经较为广泛，采用预应力技术后，混凝土强度达到了一个新的等级，迎合了我国交通发展需求，可用于解决重载交通问题。预应力混凝土路面应用优势如下：（1）当强度要求相同时，预应力混凝土路面板所需厚度相对较小，优势显著；（2）预应力混凝土路面板较长，因此无需设置过多的接缝，不仅可以提升行驶者的舒适感，更能够有效降低接缝损坏风险；（3）预应力混凝土路面施工中必须要采购大量的预应力筋、锚具，相应的造价较高，但是根据国内外实践情况来看，在设计施工合理的情况下，30年几乎无需大修，养护投资所需较小，因此运营效益较好[1]。

目前，在我国道路工程领域中，斜向预应力无缝混凝土路面已经被广泛应用在一、二、三级公路、高速公路收费广场、超限检测站重载交通路面建设中；装配式预应力混凝土路面则是在道路的快速修复、酷热或寒冷天气下的道路建设中得到了推广应用。

2.2 预应力锚索边坡防护

近年来，我国路桥施工中，高填深挖等情况屡见不鲜，如何保证路基稳定、边坡安全成为工程建设中的一大关键。在此背景下，预应力技术应用广泛，如：预应力锚索防护技术就是将钢绞线埋入岩层内加应力，以达到稳固边坡的效果。根据我国边坡防护现状调查不难发现，锚杆挂网喷浆、锚杆混凝土框架植草等技术应用广泛，尤其是后者迎合了生态工程理念，被大力推广，其不仅具有较好的边坡稳定性，而且造型美观，便于绿化。

2.3 预应力桥梁

目前我国桥梁跨度不断增大，预应力技术优势体现在以下几个方面：（1）随着我国公路网的不断完善，修建了不少桥梁跨越大河、山谷，对于桥梁跨度的要求越来越高，通过采用预应力构件可有效提高结构强度、减小以构件截面，增强桥梁跨越能力，满足现代桥梁建设需要[2]。（2）作为施工架设技术应用，为桥梁作业提供便利。预应力技术可用于增强各构件性能，也可作为施工技术应用。（3）桥梁预应力加固，主要包括：体外预应力加固、外包钢、桥面补强，此技术应用具有高效性、便利性，在实践中应根据桥梁实际情况合理选择预应力加固技术，保证桥梁使用安全。

3 实例分析

在我国路桥工程领域中，预应力技术的应用范围广、种类多，不同工程的工艺要求均有所差异，下文仅以某桥梁施工为例展开具体探讨，以为类似工程提供参考。

3.1 工程概况

广州-河源高速公路的广州段总长为70.8 km，设计为双向六车道的沥青公路，设有多座桥梁，现围绕萝岗3号大桥，对后张法预应力箱梁施工技术展开分析。

3.2 施工流程

萝岗3号大桥箱梁预制长度为25.58 m，中梁、边梁的预制箱梁参数：（1）数量：48、32 片；（2）材料：C50混凝土。以（GB/T 5224-2014）《预应力混凝土用钢铰线》为准则，进行钢铰线的选择，具体参数如下：（1）抗拉强度标准值 fpk=1 860 MPa；（2）公称直径 DN15.2；（3）弹性模量 Ep=1.95×105MPa。普通钢筋型号：HRB335。图1列出了萝岗3号大桥箱梁施工流程。

图1 萝岗3号大桥后张法预应力箱梁施工流程

3.3 施工技术

（1）施工准备、场地准备

按施工进度计划分批组织施工材料进场、抽样送检，检验合格材料予以妥善保存；备好施工设备，如：千斤顶、油压表、锚具等，做好标定、送检工作，安装好龙门吊，试运行正常方可使用；预制梁场地必须做好压实、硬化处理，避免出现沉陷问题。

（2）台座清理

根据设计要求制作好台座，选用钢底模，根据工程实际，设计、制作定型钢模板，保证模轻度达标。

（3）钢筋、波纹管、锚具安装

本工程钢筋均在加工车间完成弯制工作，在台座开展现场帮榨取、焊接，焊接接头采用双面焊，焊缝大于5 d，做好箱梁吊装孔、泄水孔、防撞墙钢筋预埋工作。

钢绞线编束，波纹管就位，使用φ10钢筋制作为井字型支架定位，直、曲线段的支架间距分别控制在100 m、50 m。钢束套入波纹管，以大一号管道套接，并以胶带对连接位置进行密封处理。钢束端头预埋锚具，外箍螺旋筋，安装完成后，对波纹管进行检查，确保无穿孔（若存在穿孔，以胶带密封处理），方可封侧模。

（4）模板安装

本工程采用的是钢模板，外模为模板与支撑焊接形成的综合支撑体系，内模为折叠式大模板，内、外模板每块长度分别为1.25、2.5～3 m。模板安装顺序如下：两头端模→内侧边模→外侧边模，合理调节模板位置，确保定位准、固定牢。

（5）混凝土浇筑

浇筑前对预应力套管进行检查，确保其在管道内顺利滑动，严格按配比投料拌合，以轨道车、小龙门吊送到浇筑位置，具体浇筑顺序如下：底板→侧板→顶板，每片梁均要保持一次浇筑成型。本工程选用ZF-5型附着式振动器进行振捣，沿着梁长布置2台/m，共布置两排，相互交错，振捣密实。

（6）养护

混凝土养护7 d以上，洒水湿润、麻袋覆盖。

（7）预应力筋张拉

本工程千斤顶型号为YCW100，配套油泵、防护板，张拉前，对相关设备进行严查，无误后方可开展张拉作业。

a.张拉。混凝土试压，达设计强度85%可开展张拉作业，应力施加顺序如下：0→初应力（0.1σk）→超应力（1.05σk，维持2 min）→张拉控制应力（σk，锚固）。当分级加载（5 MPa）至超应力阶段，必须实时测量钢丝伸长量，误差控制在6%内，否则必须及时处理。

b.压浆、封锚。完成张拉工作后1～2 d即可进行压浆施工，具体参数如下：水泥型号：PII54.5R；外掺剂：膨胀剂10%、减水剂1.6%，当出现冒浆现象后即可停止压浆，做好封堵工作。

4 结语

综上所述，近年来我国市政道路、高速公路亦或各种大跨度桥梁的数量均在急剧增加，相应的各种新技术、新材料也在不断涌现。预应力技术是近些年应用较为广泛、逐渐发展成熟的一种新技术，其在增强构件性能、提升结构稳定性方面具有显著优势，同时经过多年发展，预应力技术方法也在增加，在实际工程中应合理选用适宜技术，重视技术交底工作，做好每一道工序的施工控制，确保路桥结构安全、可靠，为区域经济发展奠定坚实基础。

[1]史智勇，赵永红，刘云平.浅析路桥施工中预应力技术的应用[J].中国水运：下半月，2013(9):253-254.

[2]张立军.路桥施工中预应力技术的应用[J].交通世界,2013(11):287-288.

地方规划交通强省新目标 各地交通强省大战打响

习近平总书记在十九大报告中提出了交通强国的目标之后，各地纷纷开始布局交通强省建设。

近期，四川省交通部门提出，要把建设交通强省作为推进交通运输发展的一项重要战略任务，强化全局视野和战略思维，立足四川、放眼全国，对标世界先进发达国家，研究构建交通强省战略框架体系，全方位发挥先行官作用，为经济强省建设贡献交通力量。

河北省政府新闻办举行了新闻发布会，河北省交通厅领导指出，要紧紧围绕建设社会主义现代化强国，认真研究谋划到2035年和本世纪中叶交通运输两个阶段的发展战略和目标任务。为此，河北要推动交通运输协同发展。推进与京津交通协同发展，实现与京津交通基础设施一体化、运输市场一体化、行业管理一体化。到2020年，河北要与京津差距明显缩小，基本建成安全可靠、便捷高效、经济适用、绿色环保的现代综合交通运输体系。到2020年，雄安新区对外交通骨干路网项目基本建成，加快综合交通运输体系建设，深入研究综合运输发展机制，加快现代综合交通枢纽建设等。

除河北和四川外，浙江省交通厅党组召开会议指出，全系统要以十九大精神为动力，抓紧抓好当前交通重点工作，确保交通工作取得“全年红”，其中工作包括，组织开展第六次暨2017年三季度综合交通建设“十百千”督查，冲刺四季度，进一步掀起全省综合交通建设新高潮，确保交通重大基础设施计划投资增长15%以上，力争20%以上。

浙江省由于要推动建设杭州湾大湾区经济区，相应的交通规划将重新编制。类似的还有江苏省，由于要构建扬子江城市群，相应的交通规划也要调整。江苏省政府在南京召开全省交通运输重点任务三季度调度推进会，江苏副省长蓝绍敏指出，咬住年初确定的目标不动摇，对计划开工项目要全力攻坚，力争多开工、早开工，对已开工和在建项目，要全力保障，力争形成更多的实物工作量。蓝绍敏强调，要按照建设交通强国的要求，积极谋划交通强省建设，抓紧谋划明年投资计划和重大项目安排，切实维护当前行业安全稳定。此前，江苏交通部门开展了一系列的交通专项规划研究。这包括以扬子江城市群交通运输规划为核心的，包括宁镇扬一体化、淮海经济区、江淮生态经济区、宁杭生态经济带、淮河生态经济带等一系列区域交通运输专项规划研究。

重庆市则早在今年9月份就召开市委常委会议，专门研究部署开展全市交通建设“三年会战”工作，审议了《重庆市交通建设“三年会战”工作方案》。该方案研究制定了高速铁路建设、“小康路”建设、普通干线公路建设、高速公路建设4个“三年会战”的实施方案，明确时间表，绘制路线图，提出用三年时间实施全市交通建设大会战，确保各项建设任务如期完成。

U445.57

B

1009-7716（2017）12-0123-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.12.034

2017-06-12

龚兵传（1984-），男，广东广州人，工程师，从事工程技术管理工作。