预应力技术在公路桥梁施工中的应用

王建成

（江苏海通建设工程有限公司，江苏 连云港 222000）

0 引言

作为公路桥梁工程施工最常见的核心技术，预应力技术在许多大规模公路桥梁工程中得到了广泛应用。该技术不仅能充分发挥材料功能，展现材料价值，保证材料使用中无反应发生，还能有效维持材料结构稳定性，防止出现混凝土质量问题，确保工程建设符合相关标准要求。在保障公路桥梁工程功能健全的基础上，展现其美观作用及价值。因此，对预应力技术在公路桥梁施工中的应用进行全方位分析，也具有极强的现实意义。

1 预应力技术概述

1.1 公路桥梁工程中应用的预应力技术

随着市场经济的不断发展，当下公路桥梁工程建设施工不仅是为了满足人们日常交通运输的需求，同时也需承担经济建设交通的任务。在经济建设进入新常态时期的当下，交通事业的发展也需与时俱进不断创新，这样才能与整个社会发展步调相契合。而公路桥梁工程施工建设也离不开预应力技术的应用，这项技术的开展，必须依据相应的科学手段，且须严格遵循技术应用规律，市场发展规律。只有这样才能全面发挥预应力施工技术的功能作用，确保公路桥梁工程施工质量符合标准要求。在进行公路桥梁施工时，施工单位需根据环境和建设条件的差异性，对所选用的施工技术进行优化组合，避开技术弱点，在充分研究把握各项技术自身特质的基础上，依据技术本身属性，发挥其最大作用及效力。通常情况下，预应力技术的应用对钢筋质量提出了较高要求。在大规模应用预应力技术时，必须充分明确其技术要点，对工程项目进行合理科学的设计，并选择符合标准的预应力钢筋材料，确保施工现场投入使用的钢筋材料质量符合预应力技术规范标准，从而保障施工质量，延长公路桥梁使用寿命[1]。

1.2 预应力技术在公路桥梁施工中的重要作用

目前，预应力技术在实际公路桥梁工程施工领域应用的时间并不长，但其应用范围及规模却相当广泛。在我国交通运输建设工程不断丰富的当下，预应力技术的应用呈现快速增长趋势，且愈发成熟。当下，预应力技术多应用于公路桥梁工程施工中的主体部分，但随着施工单位对该技术的全方位掌握及了解，该技术也开始逐渐被应用到公路桥梁的边坡锚固施工中。预应力技术应用规模的扩大，有效降低了公路桥梁施工投入的经济成本，在一定程度上减少了施工原材料使用量，避免了材料浪费，同时，该技术的应用还减少了公路桥梁工程施工中的主拉应力，增加了公路桥梁工程的抗滑、抗渗、抗裂性能。此外，该技术在公路桥梁工程中的应用主要体现在对其自身重量的减少和可负载重量的增加等方面，在公路桥梁工程施工中有效应用应力技术，也是十分重要且必要的。

2 预应力技术在公路桥梁施工中的质量控制要点

2.1 落实预应力钢筋预埋施工

在进行预应力施工过程中，前期工作发挥着至关重要的作用，因此在施工初始阶段，必须做好相应的谋划和设计，确保预应力钢筋预埋流程与工程规范相符合。而施工人员也需在施工阶段通过技术控制，落实预应力钢筋预埋施工。在每一个施工环节，须依据不同的施工标准进行操作，各级施工人员还须保障施工材料的完整性，确保施工各环节水平及质量，防止预应力钢管筋套出现问题，加强各项操作质量检测，一旦发现预应力钢筋管道出现破损，则必须及时调整施工措施。最后，钢筋曲线的形状也必须与技术特点需求相契合，必须满足工程标准设计的相关规范，在对桥梁不同点位进行控制时，必须保障精准性和科学性。

2.2 落实预应力连接施工

在进行预应力技术施工过程中，必须对各环节流程进行准确把控。而其中，钢筋混凝土连接技术的施工也十分重要。因此，必须对该阶段施工进行严格控制，依据相关标准规范，在满足工程设计条件的基础上，确保连接口与连接处施工质量合格过关。此外，施工企业还需进一步加强施工细节的检查，强化施工能力，若发现接口露出，则必须及时进行封堵。通过落实各项防范保护措施，防止异物混入，避免孔道堵塞。最后，钢筋安装施工也需严格遵循施工标准，加强对预应力钢筋的保护，避免钢筋外皮出现严重破损。在进行钢接焊接时，要做好接口的对接，确保搭接的精准性，进一步提升钢筋预应力。在此过程中需注意的是，不能在预应力钢筋附近进行焊接，这样才能保持最大拉力应力，从而保障钢筋强度[2]。

2.3 落实预应力钢筋张拉施工

在进行预应力施工时，不同的施工阶段有着不同的技术标准要求。而进入预应力钢筋张拉与预应力钢筋灌浆施工阶段后，必须对施工质量进行全面把控，确保预应力钢筋张拉应力性能与设计方案要求相符。此外，在该阶段还需综合考量预应力钢筋张拉应力的变化，并根据变化和实际施工情况仔细观察钢筋张拉应力，确保其变化幅度不对整体施工质量产生影响，确保变化数值跨度在标准范围内，这样才能为后续施工环节的顺利推进奠定良好基础。

2.4 落实预应力混凝土空心板跨径设计

若公路桥梁设计规模跨径位于16～25m，则可通过预应力混凝土空心板完成建设。但若其跨径超过30m，则必须通过其他方式加固。因为一旦混凝土空心板跨度设计超出30～35m 这一范围，刚度便会大大降低，也更易出现责任事故，所以必须在合理范围内对跨度进行精准控制，保障预应力的强度。

2.5 落实用水量的控制

在开展预应力施工时，还需合理控制用水情况。一旦混凝土浆流动性不足，施工人员往往会通过添加水分的方式解决这一问题，而在此过程中必须严格控制好用水量。在搅拌浆体时，还须对水泥外加剂等材料进行合理配比。

2.6 落实效应分析

效应分析这一工作大多是由设计人员和技术人员合作完成，设计及技术人员需依据自身学习工作经验，完成对应分布图的制定，并全面分析其预应力效果。在使用预应力技术过程中，首先必须落实公路桥梁的检测工作，确保其断面结构处于正常状态，若发现预应力和承载力存在差异，则必须及时调整改正。而技术人员更应加强对效应分析工作的重视，通过不断学习，进一步提升自身分析总结能力，将所学知识技术有效应用于预应力技术分析工作中。此外，预应力钢材的性能往往存在差异，因此在具体施工阶段必须综合考量钢筋种类、钢筋规格以及钢筋尺寸等影响要素，需根据工程具体标准，择优选择适应性最高的钢材。

3 预应力技术在公路桥梁施工中的现状及问题

虽然预应力技术在我国建筑行业应用起步较晚，但在经济不断发展、科学技术快速进步的当下，公路桥梁工程规模逐渐扩大，工程数量也随之增加，因此，预应力技术在我国的发展也堪称迅猛。但在实际施工过程中，该技术的应用仍存在以下几点常见问题。

3.1 预应力张拉不合理

通常情况下，国内现浇大跨度预应力连续箱梁底部预应力束采用一端张拉的工艺，而从理论角度出发，该工艺的应用需将一束钢绞线拉直，这需借助一定的拉力，而普通的现浇大跨度一般维持在3～5 跨之间，每跨长度约为30～50m。因跨越相连隔板需要多，且其孔道较长，所以其摩擦阻力必须经过合理试验，才能充分明确。但在国外相关规定的要求下，跨度超出或等于30m 以上的，为防止出现截面裂缝现象，必须使用两端对称的张拉工艺。

3.2 波纹管堵塞现象严重

波纹管堵塞现象大多出现在混凝土浇筑后，若产生波纹管堵塞，则极易出现后期预应力钢绞线无法正常通过，或张拉预应力时钢绞线实际拉伸值与设计计算值产生偏差的现象。这在一定程度上影响了后续施工，甚至会导致工期延误，大量人力资源浪费。而导致这一现象出现的原因通常集中在三个方面：一是波纹管本身质量不合格，存在缺陷；二是操作人员在进行混凝土浇筑时出现操作失误，导致管道局部出现破裂现象；三是在进行波纹管安装时，因定位不准确而产生了套管接头松动和管道变形情况。

3.3 结构张拉力难以控制

预应力技术施工必须严格遵循相关施工标准要求，一旦出现操作不规范，未对张拉力标准进行严格控制的话，其建设质量便极易受到影响。在进行预应力张拉时，往往需保证两端对称完成同时张拉，需对张拉力和伸长量进行双向控制，两端千斤顶的升降压、画线、测伸长以及插垫等工作也需同步进行。在开展以上工作时，若张拉人员综合素养不足，专业水平较低，施工现场便极易出现各类偏差，以至于张拉力失控。此外，预应力结构张拉之前出现裂隙现象，钢筋孔道堵塞问题也会对结构张拉力的控制产生阻碍。

4 预应力技术在公路桥梁施工中的具体应用

4.1 应用于混凝土箱梁

在公路桥梁工程施工过程中，混凝土箱梁工作的重要性不能忽视。若想充分保证混凝土箱梁质量，则须合理应用预应力技术。在实际施工阶段，首先须充分明确混凝土箱梁所使用的实际混凝土配比，保障原材料的质量及强度。其次，须对钢筋间距、数量以及下料参数进行确定，在施工过程中，须严格按照相关规范要求完成预应力施工，而以上工序完成的质量也将直接影响到混凝土箱梁的实际强度。

4.2 应用于混凝土路面

公路桥梁混凝土路面的施工通常是借助水泥混凝土完成，而在经济不断发展，科学技术不断完善的当下，预应力技术也在混凝土路面施工中得到广泛应用，该技术已逐渐成为当下混凝土路面施工中最常见的技术之一。在实际施工过程中，如何有效降低裂缝发生概率是众多施工企业关注的重点，而在施工方式的选择上，混凝土路面的施工和钢筋混凝土的施工也存在明显相似之处，两种方式都是通过预应力来对路面进行严格控制，但其结构上仍存在一定差异。所以，施工单位需充分考量这种差异性，还须对公路桥梁工程所面临的交通荷载因素和环境因素进行综合考量，全面分析地板摩擦问题，在有效利用混凝土收缩原理的基础上，避免裂缝现象的产生。

4.3 应用于碳纤维片

在进行公路桥梁施工过程中，桥梁构件的跨度要求极高，其中，较大型的钢筋混凝土T 形梁和混凝土箱梁是较为常见的构件。而在公路桥梁工程实际施工建设阶段，以上构件的应用需花费大量时间、精力及金钱。但随着预应力技术在碳纤维片中的有效应用，公路桥梁工程施工工艺将更为简单，施工所投入的经济成本也得到一定程度的降低，这不仅提高了施工项目的经济效益，保障了施工质量，同时该技术在公路桥梁改造工程和加固工程中的适用性也极高。

5 提高预应力技术应用水平的优化策略

5.1 提升预应力钢筋穿梭技术水平

公路桥梁工程实际施工对预应力钢筋穿梭技术水平提出了较高要求，其标准也相对严格。在实际施工过程中，必须对该项工作引起高度重视，控制好其操作流程，否则工程施工质量便极易受到影响。因施工中经常出现预应力长度超标的现象，所以在进行穿梭作业时，可通过转向准备装置，增加穿梭难度。为保证工程设备质量与标准相符，必须指导工作人员进行穿梭。确保钢丝线不出现反复缠绕现象，保障预应力与工程设计标准相符合。在进行前期准备工作时，施工人员还需保证钢丝线无帮孔，这样才能确保后期实操穿梭更为流畅有序。

5.2 处理好张拉工艺问题

现阶段，国内现浇大跨度预应力连续箱梁底板预应力束通常采用的是一端张拉工艺。目前，国内最为常见的现浇大跨度预应力连续相量多维持在3～5跨，每一跨度所对应的长度为30～50m 之间。不过在桥梁施工规定标准要求下，一旦预应力桥梁跨度超过30m，则需使用两端对称张拉工艺，这样才能有效避免因承载力过小而导致的截面裂缝现象。所以，在桥梁工程中应用预应力施工技术，必须处理好张拉工艺问题，充分保障工程施工质量。

5.3 落实压浆施工各流程

对压浆施工各工序进行合理控制，是保证工程施工质量的重要内容。为确保锚固符合标准，黏结力应维持在设计张力的110%左右。只有充分落实压浆施工，才能保证施工质量。而压浆施工模型，比例也至关重要，施工人员必须依据实验标准，有效控制施工时间，才能确保压降力度处于标准范围内[3]。

5.4 控制钢绞线数量及其定位

在进行钢绞线施工时，必须保证其定位准确，保证锚板和钢绞线位置处于垂直状态。同时还需合理控制钢绞线数量，确保钢绞线施工质量与技术标准和流程要求相符合。在选择所使用钢绞线时，要依据实际施工情况，确定钢绞线的具体类型。在综合考量钢绞线伸长率、松弛度以及几何参数性能条件的基础上，选择使用低松弛钢绞线、预应力钢筋或冷拉钢丝。

6 结语

公路桥梁工程施工与人们的日常生活息息相关，而公路桥梁工程的建设也与国家经济发展密切相连，充分保障路桥工程施工质量，提升工程施工水平，是每个路桥施工者都必须关注的重点。随着社会经济和科学技术的不断进步，预应力技术在公路桥梁建设中得到大规模应用，该技术的高性能和经济性也已得到业界人士的高度认可。因此，在路桥工程建设发展过程中，相关单位更应对该技术在工程中的应用价值进行全面总结，在分析其不足的基础上改进技术，全面提升该技术的应用效率，为路桥工程施工质量保驾护航。