预应力技术在桥梁施工中的应用探究

刘明

摘要：本文针对预应力技术在桥梁施工中的应用，结合工程实例，立足于预应力技术的定义和优势，分析了预应力技术在桥梁施工中的应用。得出合理应用预应力技术，既能提升桥梁施工的稳定性，还能提升施工效率的结论。

关键词：预应力技术；桥梁施工；混凝土空心板；T型梁

0.引言

大量工程实例表明，在桥梁工程施工建设中合理应用预应力技术，对提升桥梁工程施工质量有重要意义，同时也是保证桥梁结构整体稳定，延长使用寿命的主要途径。但我国对此方面的研究还有待进一步深入，因此，本文基于工程实例，对预应力技术在桥梁施工中的应用做了如下分析。

1.工程概述

某桥梁工程为双向四车道公路桥架工程，桥面总体宽度为28m，跨度为60m+110m+110m+60m，该桥梁工程桥架结构规模比较大，对结构的稳定性和承载力等性能有较高的要求。因此，在具体施工建设中采用了预应力技术的，有效保证了施工质量和进度。

2.预应力技术的定义和优势

所谓预应力技术指的是通过生产加工预应力混凝土构件，促使其产生的预应力能够抵消外荷载引起的拉应力。简而言之，预应力技术的原理是利用在混凝土自身强度和抗压能力，来弥补桥梁结构在自身抗拉强度上存在的缺陷，从而避免应力裂缝形成的一种桥梁施工技术。

预应力技术在桥梁施工中应用时，不止限制在桥梁主体结构施工中，也可以应用在边坡锚固施工中，既能抵消外荷载引起的拉应力，还能节约施工材料，降低施工成本。大量应用实例表明，预应力技术在桥梁施工中应用时具有减轻自重、增加抗渗性、降低拉应力、提升桥梁结构刚度优势，值得大力推广应用。

3.预应力技术在桥梁施工中的应用

3.1在混凝土空心板施工中的应用

就该桥梁工程而言，在施工建设中应用了大量的混凝土空心板，和普通混凝土结构相比，此种建筑材料最明显的特点是横截面上有很多排列整齐的圆形孔洞。不但降低了自重，而且節约了混凝土材料，便于运输和安装。特别是在小跨径桥梁施工中，混凝土空心板的应用更加尤为广泛，也取得了良好的应用效果。在案例桥梁工程左侧和右侧跨洞施工中，及应用了混凝土空心板材料，具体做法是先用预应力技术张拉单根松弛度较低的钢绞线，有效减轻桥梁施工压力，避免了荷载应力过大，而造成裂缝、变形等质量通病的产生。

3.2在混凝土T型梁中的应用

T型梁是公路桥梁施工建设中，应用较为广泛的一种形式，其横截面积呈T型，有效降低了施工中外界阻力的影响。在具体施工中，可以通过缓慢施加预应力的形式，为T型梁的安装提供反向拉力，从而实现T型梁安装时的均匀受力。当桥梁跨径超过特定宽度后，通过先张拉法张拉刚强度、低松弛钢绞线，后张拉法则可以使用群锚中等张拉吨位完成T型梁安装施工。

3.3在加固施工、路桥受弯构件中的应用

桥梁加固处理是每座桥梁施工建设的重中之重，也是提升桥梁整体结构稳定性和承载力的关键。为有效提升桥梁的整体承载力，需要对桥梁的结构性能进行全面改善，或者对桥梁承重构件进行全面补强处理，从而提升桥梁通行的安全性，延长使用寿命。通过应用预应力技术，可大幅度提升桥梁加固的有效性和整体承载力，从而改善公路桥梁的结构性能。

3.4在混凝土箱梁中的应用

通常情况下，桥梁结构混凝土箱梁内部为空心状态，而上部则设置了翼缘，这就导混凝土箱梁在不同的施工环节，其箱体数量和制作材料等方面存在一定的差异。根据箱体数量的不同，在施工中混凝土箱梁可以分为两种，一种是单箱梁，另一种是多箱梁；根据材质的不同可以分为混凝土箱梁和钢板箱梁；根据混凝土浇筑方法的不同，则可以分为现浇箱梁和预制箱梁两种，桥梁工程特性不同，应用途径不同，箱梁的种类也不相同，但在桥梁施工中却起着非常重要的作用。预应力施工技术在混凝土箱梁中应用方法为：当箱梁跨径在50～70m时，则预应力钢绞线要分为横向和纵向张拉方向，确保混凝土箱梁在张拉时的平稳性。而当箱梁跨径超过70m时，则要采用变截面张拉的方法，确保张拉时不会损坏混凝土箱梁，以确保整个桥梁结构的稳定性和施工质量。

3.5在混凝土路面施工中的应用

预应力施工技术在桥梁混凝土路面施工中应用时，根据其属性的不同，可分为两大类，一类是单独型预应力路面，一类是连续型预应力路面。其中单独型预应力路面的主要特性是膨胀缝间隔比较大，需要隔离路面，才能降低应力对桥梁混凝土路面的影响，可通过钢筋预应力处理的方法来完成混凝土路面处理。根据施工顺序的不同，先拉钢筋后浇筑混凝土，或者先浇筑混凝土后预拉钢筋这两种方法进行处理。

3.6在锚具中的应用

在案例桥梁工程施工中，应用了大量的预应力锚具，主要应用在桥梁石料所组成的线性结构中，根据应用情况的不同，可分为边坡锚具、锚体锚具、边沟锚具等几大类。预应力锚具在具体应用过程中，不但需要承受锚垫板的自身重量，同时还要负载各种交通工具所产生的重力。在具体施工过程中，主要应用了具有预应力钢材的机械锚具，大大提高连接的便捷性。

3.7在埋筋、拉筋中的应用

在埋筋施工中，必须严格控制曲面形状，并对各个控制点进行全面校验，确认无误后才能进行下一道工序施工。同时，埋筋过程中，还要尽量避免波纹管发生破坏，如果发现缺口或者裂缝，要及时处理避免带病作业。在拉筋施工中，需要确保拉筋应力能符合实际需求，并且拉筋长度也要控制在允许范围中，避免拉断现象。

3.8在预制梁段中的应用

案例桥梁工程，采用了预制桥梁施工的方法，针对预制部分，每预制完一个桥段，都需要进行全面预应力处理，以提升该桥段应力处理效果，从而减少后期桥段拼接误差和应力过大问题，提升桥梁施工质量和整体结构的稳定性。

4.预应力技术在桥梁施工中应用时注意事项

为有效提升预应力混凝土桥梁施工的强度和整体结构的稳定性，在混凝土配制时要加入适量的早强剂。当混凝土施工完成后立即进行预应力操作，但混凝土具有缓慢凝固的特性，从浇筑到达到设计强度，需要经历一段时间时间。而且混凝土的弹性模量和强度的增长也存在较大差距，因此，如果混凝土的弹性模量或者强度没有达到设计要求，就开展预应力张拉操作，就会降低桥梁整体结构的承载力，甚至发生应力裂缝。

在桥梁结构预应力设计时，必须根据实际情况和桥梁工程施工规范来设计。在预应力结构设计时，要格外注重结构外形，尽量美观简洁。而且在设计前还要充分考虑预应力拉筋的应力、混凝土能够承受的最大应力等，确保各项技术指标都在允许范围中，并严格控制，才能提升预应力桥梁施工质量。

在预应力施工时，要注重灌浆的速度，保持灌浆的均匀性，泥浆配比要科学合理，符合桥梁施工要求，在灌浆前要丢灌浆孔洞进行全面清理，并做润湿处理。

5.结束语

综上所述，本文结合工程实例，分析了预应力技术在桥梁施工中的应用，得出以下几点结论：

（1）预应力施工技术具有很强专业性，对提升桥梁结构的稳定性、承载力、抗渗性、使用寿命等方面有明显优势，具有非常广阔的应用前景。

（2）预应力技术在桥梁施工中的应用主要在：在混凝土空心板施工中的应用、在混凝土T型梁中的应用、在加固施工、路桥受弯构件中的应用、在混凝土箱梁中的应用、在混凝土路面施工中的应用、在锚具中的应用、在埋筋、拉筋中的应用、在预制梁段中的应用等几个方面，应用实例表明，在桥梁施工中和应用预应力施工技术对提升桥梁结果整体稳定性重要意义，而且还能降低原材料的使用量，节约施工成本。

（3）近年来，我国桥梁施工技術快速发展，各项施工工艺和施工设备逐步完善，为预应力施工技术应用和发展奠定了坚实基础。也比较符合目前我国桥梁事业发展相关规范和标准的要求，具有良好的应用价值。

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