预应力技术在公路桥梁施工中的应用

王晓东

摘 要：本文结合某公路桥梁工程的预应力施工技术应用情况，讨论预应力施工技术的工艺。通过研究，总结如何开展施工前的准备工作以及对工艺的精确控制，以帮助工程技术人员合理利用预应力技术，提升工程的施工水平。

关键词：预应力技术;公路桥梁施工;应用

中图分类号：U445.57 文献标识码：A

0 引言

预应力施工技术是目前公路桥梁中广泛使用的技术，具有结构性能稳定、造价低、施工效率高的优势。施工过程中，需要对张拉等环节进行精确控制才能保证工程施工效果，所以在应用时不能忽略各方面的质量要求，应该加强不同环节的控制，确保工程的施工效果。

1 工程概况

宽甸满族自治县青椅山镇八棵树村桥工程使用先张法预应力空心板技术，施工中采用5×16 m先涨法预应力空心板静宽5 m加0.5 m×2防撞墙，桥梁采用桩柱式墩高13.5 m，重力式桥台的高度为3.0 m。

2 施工技术准备工作

2.1 技术交底

工程施工之前开展了技术交底工作，明确先张法预应力空心板施工的要点，保证后续施工的有序开展，以及为施工质量创造良好保障。为此，施工单位需要开展对施工中所使用的施工技术、施工方案、施工图纸等等做好审核工作，明确施工的规范要求，解决施工图纸中存在不符合施工规范的问题[1]。发现施工方案中的不合理情况，优化工程的施工方案，尤其要通过对施工方案的优化提升工程施工的规范性。

2.2 施工关键要素控制

使用先张法预应力空心板施工涉及到很多关键施工要素，包括施工人员、机械、施工工艺选择等等，为了减少各种因素对工程施工的影响，就需要加强施工过程中的管控工作，减少施工问题。

施工之前对施工人员开展了施工技术的岗前培训，并在工程施工中开展了岗中培训，保证施工人员能理解先张法预应力空心板施工技术的要点，传授预应力施工技术的技巧和经验，以及提升人员的质量控制意识和施工安全意识。

选择工程施工机械设备时，必须根据工地实际情况进行选择，施工现场还制定了施工设备的定期维护制度，以保证施工设备能具备良好的工作状态。对工程施工中使用到的夹具、钢筋、锚具等都要进行质量校验，以确保工程施工精度。施工中使用的材料应该进行严格管控，比如对水泥、砂石需要严格根据质量标准进行控制，满足对工程施工的性能要求[2]。

施工工艺的控制中，需要明确工程施工的质量控制要求，标准施工中的流程和注意事项，满足空心板的施工要求，保证施工的有序开展。比如要做好现场的管理工作，加强对台面的清洁性的控制，合理制定预应力空心梁板搬运方案，保证工程后续施工质量。

3 先张法预应力空心梁板施工技术应用

3.1 张拉台座施工

使用张拉台座能为预应力操作提供一个平台，用以承受构件制作中应力筋张拉的全部预应力，张拉台必须具备足够的承受能力，保证施工后的刚度和强度都能满足使用标准要求。因此，根据工程设计和施工规范，需要确保张拉台的抗移系数要在1.3以上，抗倾覆安全系数超过1.5，以及保证张拉台的中座能满足施工操作要求，所以需要对活动衡量、固定衡量进行特殊设计，保证张拉力的作用下，张拉台的挠度值应该在现有钢梁最大挠度值以下[3]。

3.2 钢绞线下料和穿束控制

完成对张拉台座的施工控制之后，需要在台座的一侧进行放线，以及在台座的内部设置钢绞线盘，利用人工紧握钢绞线张拉的方式缓慢拉开，经过一段时间后，钢绞线的长度会保持在规定值内，然后使用砂轮切断钢绞线，钢绞线的切断工作中不能使用电焊，避免钢绞线的长度出现变换[4]。完成钢绞线切割工作之后，严格控制其安装工作，保证在特定张拉台座精确安装，在安装工作中应该确保钢绞线具备足够的顺直性，尤其要避免钢绞线在安装中出现了交叉或者扭转，影响钢绞线的正常形状。之后根据图纸要求使用硬塑料管套装钢绞线，以及使用胶布包扎钢绞线两端，做好密封并作，防止有混凝土、石灰浆进入塑料管，确保钢绞线能发挥张拉功能。

3.3 钢绞线张拉施工工作

完成钢绞线穿束工作后，要针对钢绞线的穿束质量进行校核，根据相关规定开展校核工作，确认钢绞线张拉施工的质量符合要求后再继续开展施工。

3.3.1 先张法预应力钢绞线张拉工序

先张法预应力钢绞线张拉工作中，使用整体张拉、整体放张的张拉工艺，张拉中分三次增加预应力，分别增加到10%、20%和100%，每次完成预应力添加之后，要持荷2分钟，保证预应力完成部分徐舒锚固。对长线台座张拉时，需要先施加10%的预应力，直到钢绞线被拉直，使所有的预应力筋都获得相同的出应力，并在预应力筋上均匀分布。之后对千斤顶回油始零做好标记，将其作为测节延伸基点，并将预应力提高到20%，根据初应力估算伸长量，确定稳定后，继续将伸长量增加到100%，并测量钢绞线的伸长量，以钢绞线初应力时伸长量到所有预应力全部添加的伸长量为钢绞线的实际伸长量[5]。

3.3.2 初张拉施工

在对低松弛预应力筋的张拉施工中，需要先完成初张拉施工，以完成所有的张拉工作。施工之前需要在定位板上合理安裝螺纹钢拉杆，用专门的连接器将拉杆与钢绞线连接。然后在被动端横梁上使用螺母定位移动端拉杆，选择合适的千斤顶型号，并利用逐根张拉的方式施加初张拉应力，使用油表测定张拉力，在所使用的油表读数达到相应的张拉力值后，使用锚固构件钢绞线的两端进行固定，然后放松千斤顶回油。最后再进行其他钢绞线的施工。初张拉期间，应该使用先中间后两边的原则进行张拉施工，并在全部钢绞线完成张拉施工工作后，卸下小顶。

3.3.3 整体张拉施工

完成初步张拉的操作之后，使用两台千斤顶进行推动活动梁，将张拉力提高到20%的极限值，然后测定油顶的伸长值L1，在张拉力达到40%张拉限值后，测量油顶的伸长值L2，之后根据L1和L2的差值推算出应力状态下所具有的伸长值，继续增加张拉力，达到100%的张拉限值，获得伸长值L3，然后根据公式L2-L1+L3-L1获得总实测伸长值。张拉的过程中，需要控制两台油泵的给油速度和推进速度保持一致，保证钢绞线的受力均衡。同时，也要保证给油速度缓慢变化，在油表读数达到规定值后，应该及时关闭油阀，并进行锚固操作，然后在所有操作完毕后将油顶拆除。

3.3.4 其他张拉施工

在预应力张拉过程中，应该严格控制张拉伸长值，在张拉开始之前，应该对张拉的理论伸长值进行准确计算，根据求得的钢绞线弹性模量值和截面面积进行计算，之后在实际钢绞线张拉中，再使用伸长值和油压表的读数对张拉值进行双向控制，分阶段记录钢绞线的实际伸长值油表读数。根据要求，理论计算結果和实际测量结果的误差需要控制在6%以内，才能继续进行后续施工工作，如果出现误差过大的情况，就要停止张拉施工，并分析误差出现的原因，在排除问题后才能继续进行钢绞线的张拉工作[6]。在钢绞线进行正常张拉过程中，应该保证机具的正常运转，所以要做好张拉工作的检查工作，如果出现千斤顶漏油，或者油表不能正常读数、油表指针不能归零的情况，就要停止张拉施工，并委托具有正常资质的检查机构检查和解决油表问题，必要时可以更换油表和千斤顶仪，保证张拉施工的质量。

3.4 钢筋加工和安装

钢筋的加工需要严格根据统一要求规范开展，在加工棚中严格制作，尤其要处理好钢筋表面锈蚀问题，避免钢筋表面存在油渍，并在加工期间严格保护钢筋，避免出现损伤，防止加工完毕后钢筋表面出现伤痕。对于成型加工的各类钢筋，需要根据规格和型号进行分类摆放，以及做好相应的钢筋标识工作。对空心板梁钢筋的连接中，应该根据相关焊接规程开展工作，要选择合适的接头方式和焊接工艺，而且在开展焊接工作之前应该专门进行试焊，检查所选择的焊接工艺是否能满足要求[7]。观察试焊的外观，以及检查试焊之后的力学性能，确定准确后才能开始后续的焊接工作。对钢筋的绑扎施工中，应该在张拉台座上开展施工放样和定位放线工作，保证钢筋的安装间距、数量和尺寸的准确性，在中间平直部分的交叉点交错绑扎，对主筋和箍筋之间进行垂直绑扎。设置混凝土垫块时，需要保障模板和钢筋之间分散、错开设置，不能出现横贯全部混凝土截面的情况，而且要做好针对地面和侧面钢筋的加密施工，确保混凝土保护层具有合适的厚度，以及保证混凝土保护层的合理性。

3.5 混凝土浇筑

混凝土的浇筑工作使用龙门吊进行施工，所使用的混凝土应该严格满足坍落度的要求，因此施工前需要检查混凝土的性能。浇筑过程中，每层浇筑厚度为30 cm左右，从底板开始逐渐向上浇筑，使用振捣器完成振捣，避免使用振捣棒扰动钢绞线，以发挥预应力的效果。完成浇筑之后还要进行两周以上的养护工作，保证混凝土表面保持湿润状态，避免出现开裂。

4 结束语

使用预应力技术开展公路桥梁的施工中，应该在施工前做好施工准备工作，明确工程施工的技术要求，以发挥预应力施工所具有的便捷、高效、低成本的优势。除了做好张拉工作，也要在施工过程中严格进行材料的选择、设备的控制，以及相关辅助设施的建设，确保对工程施工的高精度控制，减少外界因素的影响，为高质量的工程施工创造条件。

参考文献：

[1]杜江波，管秀洋，程宝康.浅谈预应力技术在公路桥梁施工中的应用及质量控制[J].居业，2021（5）：79-80.

[2]陈栋栋.公路桥梁工程施工中预应力技术应用[J].建筑技术开发，2021（9）：99-100.

[3]黄刚.预应力技术在道路桥梁施工中的应用分析[J].运输经理世界，2021（12）：77-79.

[4]杨超.浅析预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用[J].中国公路，2021（8）：96-97.

[5]李双权.公路桥梁施工中预应力技术探讨[J].黑龙江交通科技，2021（4）：94+97.

[6]夏伟.预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用研究[J].中国住宅设施，2021（2）：127-128.

[7]许芳芳.公路桥梁施工预应力技术存在的问题与应对措施[J].四川水泥，2021（1）：272-273.