高速公路桥梁施工中预应力施工技术的应用分析

吴芬

山西路桥第六工程有限公司一分公司 山西晋中 030600

预应力施工技术在高速公路桥梁工程中的应用非常广泛，而高速公路桥梁工程比较特殊，对建设的质量要求较高，因为高速公路桥梁工程一般建设在远离市区的位置，所以保证工程的高品质才能降低交通事故，高速公路桥梁工程的建设质量关系着国计民生的大事，研究预应力施工技术是高速公路桥梁工程建设中的重要内容，建设方对预应力施工技术的监管要具体到各个流程，从具体的施工细节出发，才能有效提升高速公路桥梁工程的施工质量，要从根本上加强对施工流程进行全过程监管，注意预应力施工技术的应用方式，选择恰当的方式来提升技术的应用效果，需要建筑方对高速公路桥梁工程施工做出具体的部署。

1 预应力施工技术的发展及应用

国内高速公路桥梁工程施工主要面临的问题是混凝土浇筑方面，可能会出现波纹管堵塞的问题，如果波纹管出现堵塞，后期预应力钢绞线的贯穿必然会受到影响，如果钢绞线的实际伸长值和预计数值存在较大的差异，那么高速公路桥梁工程施工建设就难以进行，可能会导致工期延长，使建设方面临着投入增加的问题，人力、物力资源都会出现损耗。建设方在高速公路桥梁工程施工期间要按照相关标准展开施工安装，避免波纹管定位出现偏差、出现扭曲的问题。

建设方在应用预应力施工技术的过程中，要准确认识到这项技术的施工要点，比如减少混凝土构件的施工材料，降低结构的自重，需要建设方对混凝土的强度进行实验研究，才能知道设计的配合比是否科学，考虑相同环境下混凝土试块强度值是否能够满足高速公路桥梁工程的建设需求。且建设方要做好张拉预应力筋的准备工作，比如建设方要应用先张法，那么就要在张拉预应力筋之前，检查锚固块的抗倾覆性能是否可以满足施工的基本要求，成对核验千斤顶与压力表的数值，如果应用后张法，就要在预应力筋张拉之前，保证混凝土构件的尺寸满足高速公路桥梁工程设计需求，查看相关数值是否符合施工规范，清扫垫片周围的灰尘，测量预应力筋与管道的摩擦系数后，查看张力预应力是否达到设计要求。纵观国内高速公路桥梁工程中应用预应力施工技术的现状，可以看到建设方对预应力施工技术的研究比较深入，随着预应力施工技术在高速公路桥梁工程中的广泛应用，建设方对预应力施工技术的监管也更加完善[1]。

2 预应力施工技术的影响

2.1 对桥梁受弯构件的作用

混凝土构件的极限压应变可以通过预应力技术的应用，使其与受压区混凝土的压应变保持一致，那么受弯构件的极限拉应变就可以得到提升，公路桥梁整体的承载能力就会随之提升。

2.2 对加固过程的作用

现代交通运输压力对高速公路桥梁工程质量的要求非常高，加固公路桥梁的结构可以有效的提升工程的使用寿命，提升整体构件的承载力，使钢筋应力得到加固。

2.3 对桥梁混凝土裂缝的作用

如果高速公路桥梁工程出现混凝土裂缝问题，那么公路的使用寿命就会受到影响，尤其是大型的高速公路桥梁工程，涉及到跨海、跨江的情况，一旦出现裂缝，将会造成不可预计的严重后果，如果建设方能够合理应用预应力施工技术，就可以有效的避免裂缝问题。

2.4 混凝土加固

部分钢筋混凝土建设的桥梁因为长期处于高压、高荷载环境中，承载性能严重不足，但高速公路桥梁工程的施工成本较高，如果随意拆除工程，会影响交通的正常运行，体外预应力加固技术可以在不拆除高速公路桥梁工程的情况下，加强桥梁主体结构的承载能力，但是技术人员要明确体外预应力加固技术是在其结构未出现较大裂缝或者严重锈蚀的情况下才能应用，如果主体结构的损坏比较严重，技术人员就无法采用体外预应力加固技术来强化高速公路桥梁工程的性能，而是要考虑高速公路桥梁工程的整体返修与改建，才能保证工程整体的完整性[2]。

3 高速公路桥梁工程施工中预应力施工技术的实践应用

3.1 利用预应力施工技术制定合理的施工方案

3.1.1 施工方案

高速公路桥梁工程施工会受到多种因素的影响，影响施工质量和施工进度，建设方需要制定科学的施工方案，逐级审批施工方案，对各项事宜的安排加以完善，符合国家的相关规定才能正式执行方案。在施工过程的监管工作中，管理人员要采用监控的方式记录施工中存在的技术问题，如果出现了新问题，要在第一时间上报给上级部门，等待命令指示，上级管理部门也要及时的给出修缮方案，制定步骤性的整改措施，加强事中控制方法，使施工的过程始终处于建设方管理层次的掌控中[3]。

3.1.2 施工工艺

高速公路桥梁工程路基施工质量控制工作非常重要，在工程建设之前，填方路堤要通过相关试验数据来给出方案基础，将相关技术参与做出填料施工的参照。在填方施工前做好清表工作，及时的清淤换填，再使用机械整平，用压路机将其碾压密实，要根据施工的要求控制填筑长度，当日填筑的部分应当在当日整平碾压，控制每层土层的松铺厚度并且逐层碾压，分层验收土层。施工过程中建设方要注重对各班组之间工作的协调与交接，比如施工过程中的房建、污水、雨水、强电、弱电的管线密布，因为场地范围受到限制，而且工期、施工密度等方面的要素都会影响施工质量，路基部分必须按照分段进行验收，便于其他班组开展施工活动。不同施工阶段使用的工艺也不同，比如挖方路堑要根据设计横截面与边坡的要求，按照从上而下的规律逐层开挖，采取必要的排水措施，保证操作过程中路面排水功能较好，不会出现积水的情况，在完工以后要及时的做好支护工作[4]。

3.1.3 质量控制

在高速公路桥梁工程施工中应用预应力施工技术，建筑方需要严格的按照技术标准来规定张拉应力的伸长值，并在灌浆阶段严格计算灌浆量，避免管道中浆体饱满度不够的问题，施工过程中技术人员要注意观察管孔的情况，不可存异物进入管孔中，否则管道极易出现堵塞或者渗漏，技术人员可以采用必要的措施密封预应力的管道口及孔道其他位置，设置下层孔道中的灌浆孔及排气孔，充分重视其牢固性。比如施工人员在浇筑或者振捣混凝土时，要注意避免损伤孔道或者管道出现位移，振动棒不可以接触孔道或者锚具，这种施工技术存在较大的难度，技术人员要选择适宜的钢筋棒，采用人工倒插时，查看是否有出现塑性沉陷裂缝的问题，对施工质量进行严格的监管。

3.2 高速公路桥梁工程施工中加固预应力的应用

高速公路桥梁工程施工中必须存在工程加固，有效运用预应力施工技术完成工程加固，提升公路桥梁的荷载力，可以提高高速公路桥梁工程的质量。在维持高速公路桥梁工程的高效稳定时，建设方要考虑如何运用预应力施工技术来增强高速公路桥梁工程荷载能力，使预应力施工构件存在充足的拉应力，根据高速公路桥梁工程结构的相关受力体系，科学加固高速公路桥梁工程的补强层，添加一定的预应力在预应力施工构件上，充分发挥钢筋加固的作用。高速公路桥梁工程施工中常使用受弯构件，尤其是碳纤维材料的应用，选择强度较高且操作简便的碳纤维，可以在结构中形成一种特殊的应力，与混凝土产生的应变增量之间会形成关联，也就是说，混凝土初始应力增加以后，碳纤维的应力会受到一定的破坏，建设方要重视这一问题，粘贴碳纤维片使其可以具备较好的拉应力，不断提升受弯构件的预应力，提升高速公路桥梁工程的稳定性和整体性[5]。

3.3 预应力施工技术各类常见问题及应对措施

3.3.1 波纹管堵塞

高速公路桥梁工程施工中，技术人员要按照相关规定安装波纹管，混凝土浇筑后可能会出现波纹管堵塞，后期穿入预应力钢绞线时易受到影响，若造成不必要的麻烦，可能会为建筑方带来经济损失，多数的高速公路桥梁工程施工都会存在这类问题，后期的改造会非常麻烦。为了防止波纹管堵塞，技术人员要先对波纹管的外观质量及密封效果进行检查，查看其使用年限，要求生产厂家出具相关资质，要保护波纹管，避免人为操作失误使波纹管发生堵塞，可以使用坐标确定堵塞物的位置，再用冲击钻慢慢开孔清除杂物，钢绞线能够在波纹管中通过即可视为合格。

3.3.2 孔道堵塞

施工中预留的孔道发生堵塞是十分常见的，技术人员应防止预留孔出现堵塞，保持孔洞通畅，钢筋可以顺利通过，抽芯不能过早或过完，如果抽芯太早水泥没有凝固，可能会出现塌陷的问题，如果抽芯太晚，容易拔掉抽管，所以技术人员要掌握抽芯的时间，可以定时检查混凝土的凝固情况。如果预留孔出现堵塞问题，主要是因为抽芯没有处理好，技术人员可以想方法将抽管放回去，在规定的时间内做好抽芯，就可以避免这些问题。

3.3.3 混凝土缩变

在高速公路桥梁工程施工中，路面和桥面可能会出现大范围的收缩徐变，那么混凝土内部的预应力就会出现损失，导致路面的抗性严重下挫，整体工程的性能会受到影响，要想避免混凝土内部预应力的损失，建设方要严格控制混凝土的配置比例，对外加剂的用量要经过严格计算以后确定比例，选择强度性能更高的混凝土更有利于保证施工质量，可以有效的防止缩变问题对高速公路桥梁工程性能的影响。

3.3.4 断丝问题

技术人员在处理断丝问题时，要从诱发原因入手，比如张拉引起的断丝，如果断丝处于合理的范围内，可以继续施工，如果断丝已经超出允许的范围，技术人员就需要更换预应力筋。如果是因为锈蚀问题使预应力筋局部的性能下降，技术人员需要做好防锈的措施，保护预应力筋，避免水或者油脂直接而接触材料，即可有效防止锈蚀问题的发生。

3.4 预应力施工技术应用中钢绞线部分施工

3.4.1 控制钢绞线空间位置

技术人员在应用预应力施工技术时，需要确定导向槽和中跨横助的钢绞线位置，尤其是墩顶导向槽与中跨横助部分极容易出现位置偏移，钢绞线部分承受的预应力会增加，所以施工过程中，技术人员需要固定器位置，保证中跨横助的生产规格要符合施工要求，磨光其端部，保证曲率半径的弯曲程度，在后续张拉绞线的过程中就不会出现卡住或者挤压的问题。

3.4.2 钢绞线下料与穿索

高速公路桥梁工程施工中为了形成有效的加固，会采用固定板和钢管的方式进行注浆，过程中可能会出现粘结，技术人员可以用油脂来清洗粘结的地方，主要是清洗PE层。穿索操作的时候，技术人员要先对绞线下垂的磨损进行处理，保证两端伸长率一致，两端的粘合度要相同，实际施工中难以对位置和长度进行把握，所以在穿插钢绞线时，需要在中部调整导向槽和中跨横助。最为常见的方法就是单穿索，可以使钢绞线不会出现缠绕，整个施工流程能更加顺利的进行[6]。

4 结语

加强高速公路桥梁工程建设中对预应力施工技术的管理，可以提升高速公路桥梁工程结构构件的基础性能，降低高速公路桥梁工程建设投入的成本，可以给高速公路桥梁工程的质量带来保障，为建设方创造更多的经济效益。从建筑方的角度来讲，做好预应力施工技术的监管工作，需明确预应力施工技术的要点及操作规范，对技术进行创新，凸显出预应力施工技术的优越性，使之可以为高速公路桥梁工程施工带来优势，进而推动我国高速公路桥梁工程的高效发展。