解析公路桥梁施工中预应力技术的应用

张凌宇

（上海建通工程建设有限公司， 福建 厦门 361000）

0 引言

城市发展过程中，交通运输是其重要的组成部分，直接关系到经济发展和人民出行的安全，我国公路桥梁建设项目在近年来高速发展的经济推动下不断增多，对施工技术和质量控制也提出了新的要求。施工技术的作为影响施工质量和施工效率的重要内容一直是公路桥梁工程施工的重点。预应力技术就是其中一项重要的技术。预应力技术在公路桥梁建设施工中的应用能够整体提升结构的强度与刚度，对公路桥梁的稳定与安全质量有着很好的作用，能够大幅度提升公路桥梁的使用期限。但在目前的实际应用当中仍存在一些问题，需要通过科学的研究予以优化改进。

1 公路桥梁施工中预应力技术分析

1.1 预应力原理

预应力技术最初是在混凝土项目的施工建设过程当中所应用的技术，主要的应用功能在于能够有效防止混凝土连接处所出现的裂缝问题。在承受荷载之前，首先需要对混凝土结构施加一定的外力，达到降低混凝土自身拉应力的目的，实现混凝土结构保持压应力状态，从而提高混凝土抗压性能，最大程度上解决混凝土在抗拉强度方面的水平。

在公路桥梁施工建设过程当中，根据实际的施工方案和施工情况，预应力技术的应用中，能够有效降低混凝土和高强度钢材的使用量，减少施工成本。同时也能够避免出现公路桥梁的开裂情况，应力混凝土本身并没有裂缝，其自身具有较大的强度、刚度特性，并且在抗渗漏性能方面也有着很好的作用。

1.2 预应力筋穿束

公路桥梁建设施工当中，塑料波纹管因其具有良好的密封性能而被广泛的应用到混凝土浇筑当中，并采用后穿法将预应力筋彻底穿入孔道中，如此就能够充分满足公路桥梁关于强度和刚度的要求。另外，预应力筋穿束还能够有效应对公路桥梁工程项目施工当中对张拉力的严格要求，防止公路桥梁施工发生漏浆的情况，而且也能够将钢筋安装、混凝土浇筑以及波纹管安装等环节进行合理的协调，避免交叉施工，防止出现重复施工的情况，确保公路桥梁工程施工进度，提高公路桥梁施工质量。

1.3 预应力筋张拉

在预应力施工技术的应用过程当中，较为关键的施工部分是预应力筋张拉，需要充分保障张拉施工具备良好的效果，使其促进公路桥梁工程项目的整体质量，相关技术人员和施工人员在进行张拉施工时，必须要严格遵守以下原则：

首先，要做好张拉施工的准备工作，检查张拉的设备与工定进行回归直线方程的推算，根据回归直线方程得出的结果数值来进行千金顶压力值的计算，确保机能够达到施工的要求。

其次，做好妥善的施工准备后，还需要进行锚具设备的安装施工。要将锚具设备分别设置于钢绞线两端的位置，例如某公路桥梁工程项目通过千斤顶的单根锚具控制在0.1，并严格依据施工的规范操作进行尾部锚的安装，确保为公路桥梁工程项目施工提充足的支撑力。

最后，需要依据张拉施工的相应施工流程针对千斤顶两端进行同步张拉施工操作，对蟑螂的实际数据进行准确的检测和记录。目的在于要确保其荷载力能够始终处于稳定状态，为整体施工提供稳定的支持，确保公路桥梁施工的顺利开展。

2 公路桥梁施工中预应力技术问题

2.1 结构张拉控制不好

从当前我国工程项目的施工实际情况来讲，在进行公路桥梁预应力技术张拉施工当中，预应力技术的施工操作方面存在不规范的情况，导致安全隐患不断增多，对公路桥梁工程的施工质量带来一定的影响。因此，施工单位必须要重视对预应力张拉施工的严格监督与控制，尤其要注重张拉施工控制力度，要最大可能保障张拉力投入的准确性。另外，部分公路桥梁工程项目施工当中，施工单位在进行施工之前另没有对施工人员和技术人员进行技术交底，也没有。对施工人员进行专业化的岗前培训，施工人员在不了解和没有充分掌握张拉力施工的操作步骤与操作流程情况下，操作并不规范，常发生操作失误的情况，主要表现在预应力张拉不均衡，导致公路桥梁工程施工质量受损，不但延误了施工进度，同时也造成成本的增加。

2.2 结构存在裂缝问题

公路桥梁结构施工中出现裂缝较为常见，通常是因为张拉应力不足，桥梁受力达不到设计要求，使用寿命变短，会造成大面积裂缝。另外，由于部分地区的气候、温差变化较大，公路桥梁无法适应快速的温差变化规律，出现的裂纹类型也存在一定的差异，大部分裂缝呈现深入型、表面型和贯穿型这三种。为有效降低裂缝的出现概率，施工人员必须要能够严格的控制路桥梁所有构件的质量，同时还要注意对裂缝问题的监测，降低裂缝出现的概率。

3 公路桥梁施工中预应力技术应用

3.1 工程项目简介

福建省厦门市集美区灌口中路沿线工程项目，其结构设计如下：

项目全桥共分七联，跨径组成[2×30+(30+45+30)+3×30+3×30+4×30+(30+2×35+30)+3×30]m，本桥上部结构第一、三～七联采用预应力混凝土等截面现浇连续箱梁，第二联采用预应力混凝土变截面现浇连续箱梁。第二联45m 跨径支点位置中心梁高为2.6m，跨中中心梁高1.9m；其它联中心梁高1.9m，箱梁悬臂3.0m，悬臂根部高0.5m，腹板斜率为4：1。支点处腹板厚度由根部的0.6m 变化至跨中0.45m。箱梁底板设置泄水孔。桥面横坡为双向1.5%，采用顶板设置双向横坡进行调整。箱梁腹板上设置通风孔，通风孔间距为4m，距梁底0.8m，孔径为8cm。每联梁端均设置了缓冲垫块。箱梁在各桥墩处及桥台处设置横梁，30m、35m 跨径端横梁厚1.5m，中横梁1.8m；45m 跨径中横梁2.0m。

全桥中横梁及端横梁均设置横向预应力钢束，钢绞线采用15-Φs15.2 钢绞线，标准强度fpk=1860MPa，钢铰线采用塑料波纹管制孔，锚具采用群锚张拉体系配套产品。下部结构桥墩采用双柱变形墩及双柱矩形墩。墩身与桩基之间设置承台连接，承台厚度除45m跨径及固定墩处采用2.5m外，其它桥墩位置均为2.0m。基础为钻孔灌注桩基础，3、4 号桥墩采用4 根 1.8m 桩基，每联设置一个固定墩，固定墩桩基采用4 根 1.5m 桩基，其它位置采用21.8m 桩基。

3.2 公路桥梁施工准备

首先要对施工现场进行仔细的勘查和科学的规划，如福建省厦门市集美区灌口中路路段交叉路口项目设计中对项目沿线进行了仔细的勘查，并汇总成表，如表1 所示：

表1 福建省厦门市集美区灌口中路沿线地表及现状情况一览表

公路桥梁工程项目施工中预应力材料极为关键，材料的质量直接影响着施工的质量和公路桥梁的使用寿命，必须要对预应力材料进行严格的选择和质量控制，要参照相关设计的标准要求去选择合适的机械设备，并对预应力材料的质量进行检测[1]。一方面，要对市场当中所流通的预应力材料采用相应的技术进行质量检验。另一方面，对于选定的预应力材料运输至施工现场时，要进行临时的随机抽检，确保预应力材料质量符合项目工程的标准要求。所选择的预应力材料也必须产厂家的质量报告，确保预应力材料与其质量报告当中所检验的材料相符。在预应力材料质量检验当中，检验人员必须要重点针对预应力材料自身的强度和刚度进行严密的分析检测，从多个角度对预应力材料的各项功能与公路桥梁施工方案所要求的标准进行比对，确保材料性能与施工要求保持统一，此外材料的存储堆放要进行严格的检查和监督，选择合适的环境来进行预应力材料的堆放，最大可能防止预应力材料与外部环境接触，防止基因外部因素而导致损伤。

3.3 使用钢绞线

对于公路桥梁工程项目的实际施工过程当中，要想保证预应力张拉技术的应用，就必须要使用专业的张拉设备，尤其要注意张拉设备的使用规范，对张拉设备都是自身的有效性和科学性予以充分的保障。张拉机设备是进行张拉施工的主要基础，同时也是张拉施工是否能够起到其应有作用的重要保障。预应力技术在公路桥梁工程项目建设施工当中所起到的作用也不断提升。但在实际的施工过程当中，仍然会受到多种因素的影响而产生一些问题，包括施工过程当中的质量控制、规范化操作的严格监督、材料质量的监管等等。预应力技术应用中钢绞线的使用极为重要，其主要是以钢丝材料构成，在实际的应用过程当中，机械搅合会形成力度较为强大的钢缆，能够为预应力技术的应用和公路桥梁施工提供极为稳定的张拉力承载，确保公路桥梁工程项目施工的顺利进行，保证预应力技术的应用质量[2]。本文案例中，主梁采用C50 混凝土，主梁纵向预应力钢束设置了腹板束、顶板束及底板束。预应力钢束采用高强度低松弛Φs15.2 钢绞线，标准强度fpk=1860Mpa，钢铰线采用塑料波纹管制孔，锚具采用群锚张拉体系配套产品。顶板横向预应力采用3-Φs15.2 钢绞线，顶板采用扁锚BM15-3 和BM15-3P 锚具。

3.4 多跨连续梁施工

在公路桥梁工程项目施工当中，连续量主要是指含有多余约束的结构，连续梁的支座属于固定支座，以此为基础实现两跨或多跨连续梁的支撑，这也就意味着多跨连续梁的承载力必须得到保证，主要包括抗剪承载力和抗弯承载力。如果多跨连续梁的两个承载力无准要求，就需要进行加固处理，处理时必须要重点注意负弯矩区和正弯矩区，一般碳纤维的强度较大，常会在施工项目中采用碳纤维来进行黏贴加固，如此才能够使其具备较强的承载力，满足公路桥梁工程质量要求[3]。

4 结束语

当前社会经济的持续发展，对于公路桥梁、交通运输的需求也越来越多。由此也可以看出公路桥梁的质量直接决定了交通运输的安全性。因此，相关管理部门和施工单位必须要重视公路桥梁建设施工当中的质量控制，充分发挥预应力技术的应用作用，通过科学的分析和研究，不断提高预应力技术的水平，每一个用力技术的应用细节进行仔细的考量，确保机能够对公路桥梁施工项目的质量提供有力的支持。