预应力技术在桥梁工程施工中的应用

吴宗林

摘 要：预应力技术在当前的桥梁项目中应用广泛，是一种重要的施工技术，可以在减轻桥梁结构自重的基础上改善结构受力分布情况，进而增强桥梁结构稳定性，尤其适用于大跨度或复杂结构桥梁工程。文章简要探讨预应力技术的应用范围，并对技术的应用要点进行重点阐述。

关键词：桥梁工程；预应力技术；应用要点

中图分类号：U445.57 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）30-0177-02

Abstract： The prestressed technology is widely used in the current bridge project， and it is an important construction technology. It can improve the stress distribution of the bridge structure on the basis of reducing the dead weight of the bridge structure， and then enhance the stability of the bridge structure. It is especially suitable for long span or complex structure bridge engineering. This paper briefly discusses the application scope of the prestress technology， and expounds the key points of the application of the technology.

Keywords： bridge engineering； prestressing technology； key points of application

在國内路桥建设快速发展的今天，大跨度桥梁以及复杂结构桥梁工程项目不断增多，促使预应力技术得到了广泛推广和应用，比如混凝土箱梁、简支T梁以及混凝土空心板中均可以应用预应力技术。为了确保预应力技术的应用质量，施工人员必须掌握技术使用的要点，避免因为施工操作不当而影响施工的质量，强化施工技术应用管控具有重要意义。

1 预应力技术在桥梁工程施工中的应用范围

1.1 应用于受弯构件

在以往的桥梁工程施工中，主要以普通混凝土为主，其受拉性和受弯性等使用性能比较差，且具有比较大的自重，不适宜大跨度等桥梁受弯构件中使用。通过预应力技术的引入和应用，可以充分发挥受弯构件良好的受压性能，改善其抗弯性能和抗拉性能。比如，在桥梁钢筋混凝土受弯构件加工的过程中，可以加入一些碳纤维材料，并使其具有一定拉应力，这样可以避免破坏其强度，或者在加工制作受弯混凝土构件在初始时候承受一定的抗压作用，这种操作施工便捷，且碳纤维具有很高的材料强度，可以确保受弯构件的安全性。

1.2 应用于桥梁加固

桥梁加固核心目的在于改善桥梁结构性能，增强其承载性，最终起到延长结构使用的寿命。在桥梁结构加固中应用预应力技术，有助于减小结构加固初始状态下的混凝土应变值或构件在初始弯矩作用下的压应变和拉应变，最大程度提升所设置加固钢筋的加固作用，提高整体的极限承载性。

1.3 应用于多跨连续梁

多跨连续梁在施工期间涉及到负弯矩区域（支座支撑部位）和正弯矩区域（跨中部位）。通过采用预应力技术可以适用于抗剪力性能不满足实际施工条件，确保有效加固桥梁结构，增强其整体的承载性能。虽然可以通过增加梁横截面积提升整体承载性，但是会增加桥梁结构的整体自重，影响该种形式桥梁使用性能的发挥。

1.4 应用于桥梁路面

当前大多数桥梁路面依旧以混凝土为主，但是在长时间使用后会出现裂缝等病害，为了防范裂缝问题，同样可以引入应用预应力技术。通过在混凝土桥梁路面中合理地设置一些预应力钢筋，有助于对混凝土路面结构进行约束，借助钢筋和混凝土骨料间的粘结力来延缓混凝土路面裂缝的出现，需要注意路面温湿度和荷载应力，避免出现收缩或温度裂缝。通过预应力技术在桥梁路面中的应用，可以充分发挥混凝土的抗压性能，减小所受的拉应力，进而可以防范路面裂纹的出现。

2 预应力技术在桥梁工程施工中的应用要点

2.1 做好前期准备工作

为了确保预应力技术顺利应用，准备施工工作必不可少。首先，要结合实际的施工需求，科学确定预应力张拉方式及方向。一般施工中主要采用双侧张拉方式（如图1），如果受到某些条件或因素的限制，也可以采用单侧张拉方式。但是单侧预应力张拉并非是指全部在同侧张拉，而是在预应力构件的两侧分别进行单侧张拉。此外，以实际施工情况，科学确定张拉时候采用“先张法”还是“后张法”，以便可以确保预应力张拉施工的质量和效率。

其次，做好各种预应力技术应用中所用张拉材料、张拉设备的校核工作。比如，施工现场中所用波纹管的型号、质量、柔韧性、环刚度以及抗冲击性等进行仔细校核，待无误后方可投入后续的施工中。在选择预应力张拉过程中所用钢绞线，需要结合实际情况确定。比如，低松弛钢绞线具有高效经济和施工便捷等特征，可以在大跨度桥梁、房屋以及公路工程中应用，但是必须要确保其表面状态、几何参数、伸长率、松散性等关键参数的合理性，否则会影响后续的预应力张拉效果，但是不可忽视施工经济性，确保所选材料的适宜性。最后，施工人员需要检查各种预应力桥梁构件，确保其尺寸和设计图纸中标示的长度保持一致性。在进行预应力穿束操作前，需要仔细地清理相应的通道，确保所设置排气孔或灌浆孔等满足实际的施工需求，避免因为孔道清理不彻底影响预应力技术施工的质量。

2.2 精选钢绞线布置位置

为了确保预应力张拉施工有序开展，一般需要确保钢绞线长度不小于30m，且在实际施工中的下料场位置要以平坦地势为主，在钢绞线的上方位置处合理地搁置彩条布，在其上面合理地设置一层方木，避免钢绞线直接接触地面，有助于延长钢绞线的使用寿命，提升预应力技术的应用质量。此外，在确定钢绞线空间位置的过程中，必须要在嚴格遵从施工设计图纸的基础上，综合考虑横肋端部和导向槽端部的光滑性以及墩顶导向槽曲率半径合理性等因素，确保钢绞线空间位置确定的准确性和科学性。

2.3 合理地安装波纹管

预应力波纹管（如图2）的安装主要作用是为了保护孔道，避免预应力钢筋束在穿过孔道的过程中对混凝土造成磨损破坏。在设计波纹管的时候，结合波纹管和预应力设计需求，科学地设置侧模位置的弹出线，确保后续所安装波纹管满足实际的施工需求。在固定波纹管期间，可以借助相应的钢筋支架，采用焊接连接工艺将波纹管固定于钢筋上。在波纹管安装完毕后，需要做好相应的安全防护，避免挤压或其他外力作用下出现弯曲等问题，否则会给后续的预应力张拉施工带来不利影响。

2.4 科学确定灌浆孔位置

在确保灌浆有序开展，先对灌浆孔位置进行科学设置，即是科学设置泌水孔道曲线。在设置泌水孔道期间，一般是在一根结构梁上设置三个对应的点，其中泌水孔处于较高的位置，灌浆孔处于较低的位置，以便保证灌浆操作有序开展。

2.5 预应力筋张拉要点

在上述准备工作完毕后，即可根据所采用的张拉方式和位置进行预应力筋张拉施工，严格按照规定要求进行内模安装、钢筋帮扎、波纹管安装固定后，在检查模板安装无误后，即可进行混凝土灌浆施工，待灌注的混凝土养护强度达到规定限值后，即可进行钢绞线张拉施工，且需要进行二次张拉施工（每次张拉均要确保混凝土强度不低于设计强度的60%）。此外，在张拉期间，要减小孔道和预应力钢筋的摩擦，避免张拉过程中损坏构件。如果预应力钢筋长度不大于25m，那么可以采用双侧张拉方式，否则要以单侧张拉工艺为主。

2.6 灌浆施工要点

在张拉完预应力筋后，要及时进行灌浆施工。如果无法及时进行灌浆施工，则需要做好锚固装置等的保护工作，避免其受到外界环境因素影响而出现锈蚀等质量问题，否则会给后续施工的安全性和质量产生影响。此外，在孔道灌浆施工期间，需要严格控制灌浆所用浆液质量以及速度，做好排气孔的封堵工作，避免其出现堵塞而影响后续的使用。

3 结束语

预应力技术是当前桥梁工程施工中应用比较广泛的一种施工技术，尤其适用于大跨度桥梁结构施工，可以在减轻施工自重的基础上，提升结构的整体承载性能。但是为了顺利应用预应力技术，需要在做好施工准备工作的基础上，严格按照施工要求和标准，做好张拉、灌浆等各个环节的质量管控，以全面确保预应力技术应用的质量。

参考文献：

[1]高朋飞.预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用[J].智能城市，2016（2）：105-106.

[2]刘庆滨.预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用[J].交通世界，2018（15）：108-109.

[3]程志彬，程海鲲.预应力技术在市政桥梁工程施工中的应用[J].河北企业，2018（7）：166-167.