公路桥梁施工中预应力技术的应用探究

徐福杰

（承德市交通运输局，河北 承德 067000）

1 引言

在公路桥梁的施工过程中，为了保证工程质量，需要应用各种技术，施工过程较为烦琐，需要进行很多工作，如底模制作、钢筋加工、安装等。将预应力技术应用到公路桥梁施工中，可提高公路桥梁的承载能力，提升公路桥梁的质量。然而，在预应力技术的实际应用中，一旦出现技术问题，会影响工程结构质量，留下安全隐患，因此，应加强对预应力技术的应用探究。

2 预应力技术的含义与作用

在各种建筑的实际施工过程中，通过在混凝土工程中应用预应力技术，可使混凝土构件产生预应力，从而减小或抵消外界条件对混凝土的拉力影响[1]。传统建筑过程中，混凝土的抗压能力一般较高，但抗拉能力不足，一旦施工中出现技术问题，会出现建筑开裂现象，严重影响建筑施工，工程质量无法保障。因此，建筑施工应通过预应力技术增强混凝土的抗拉强度，提高混凝土的抗渗性能、抗疲劳能力与抗裂能力，还可减少混凝土、钢材等材料的应用，延长工程寿命。

将预应力技术应用在公路桥梁施工中，主要有提升建筑承载力，延长桥面使用寿命及优化桥梁结构、节省建筑材料3种作用[2]。

1）提升建筑承载力。承重构件是公路桥梁的施工基础，只有建设高质量的承重构件，才可承载更大压力，满足公路桥梁的负载量，为路面施工打好基础。因此，在公路桥梁施工过程中，对承重构件的要求极高，若采用碳纤维贴片的技术方式对承重构件进行处理，难以满足现代施工的需要。因此，应用预应力技术对承重构件进行处理，可减少承重构件内部产生的拉力，同时受拉部分可产生一定压力，防止拉力过重，有效提高结构质量，提升承重构件的整体承重能力，对公路桥梁的施工起到关键作用。

2）延长桥面使用寿命。公路桥梁的施工质量是公路桥梁安全运行的基础。传统公路桥梁的施工中，桥面的施工往往为预先构筑，再经过吊装拼接而成。而在对桥面施工中，应用预应力技术可有效改善桥面刚度与强度，提高桥面的承载力与抗形变能力，延长桥面使用寿命，增加公路桥梁的安全性。

3）优化桥梁结构，节省建筑材料。预应力技术可以增强桥梁强度，因此，可以对路桥整体结构进行优化，使公路桥梁更具美观性与实用性。预应力技术可以增强市政路桥结构的紧密性，在施工过程中，减少了对钢筋等原材料的使用，节省了建筑材料，降低了建筑成本，同时在建筑过程中，混凝土的使用也会相应减少，由此节省下来的浇筑时间可以加快工程施工进度，缩短施工周期，便于控制公路桥梁的整体建设。

3 公路桥梁施工中预应力施工技术的应用

3.1 受弯部件中的应用

公路桥梁施工中，混凝土是重要的建设材料。但混凝土的抗拉、抗弯性能较差，通过应用预应力技术，可很好地解决混凝土抗弯性能差的问题。预应力技术可提高混凝土的抗弯性与抗拉性，保证建筑质量，减少了后期养护与维修。

3.2 碳纤维片中的应用

随着我国经济、技术的不断发展，公路的建设规模逐渐增大，公路桥梁的建设也在逐渐增多。为了保证桥梁的安全性，我国对公路桥梁的抗弯能力要求越来越高。然而，传统的公路桥梁施工中，难以保证公路桥梁的抗弯能力，因此，需要应用预应力技术来保证公路桥梁的抗弯能力达标。碳纤维片是公路桥梁施工中的一种优质材料，可以对公路桥梁施工中的薄弱位置进行加固处理。应用预应力碳纤维板加固技术，可基于碳纤维板的特点提高结构的屈服荷载与极限承载力，具有抗冲击性良好、耐腐蚀性强的特点。在施工过程中应用预应力碳纤维板，可简化施工工艺，节约成本，可满足公路桥梁进行长距离施工的要求，无须传统施工的搭接形式，进一步保证了施工的工期与桥梁质量。

3.3 混凝土路面中的应用

公路桥梁使用过程中，常规损耗如长时间的车辆碾压，冰雪、雨等恶劣环境的侵蚀等，会影响路面混凝土结构，出现路面变形、裂缝等[3]。为减少这些常规性损耗，避免桥梁公路在使用中出现质量问题，需要在公路桥梁的施工过程中根据现场情况应用预应力技术增强混凝土的抗压性。如在混凝土施工过程中，应用纵向预应力施工方式，可防止混凝土路面出现裂缝，应用横向预应力技术可避免混凝土路面出现纵向裂缝。在应用预应力技术时，施工人员要控制好混凝土的配合比，保证施工质量。

4 提高预应力技术施工质量的策略

4.1 预应力筋的定位

布设预应力筋时，结合项目实际情况与相关标准，保证预应力筋的准确性，以此保证平面的良好顺直性。（1）在张拉端布置预应力筋时，控制其位置，使预应力筋与锚板垂直，布置好承压装置，避免在混凝土浇筑作业中预应力筋出现位移现象[4]。（2）在与非预应力的相关性进行核对时，明确坐标位置，以曲线预应力筋位置为坐标依据，在预应力筋与非预应力筋实际布设过程中，一旦相互冲突，应保证预应力筋按照初始设计布设，根据现场施工对钢筋位置进行调整。（3）准备实施捆扎工作。绑扎前在垫层上标注钢筋、梁的具体位置，依次进行捆扎。（4）保证预应力筋与波纹管安装质量，进而保证预应力技术质量，需在施工过程中进行严格控制，保证波纹管灌注后不会出现形变、堵塞等问题[5]。

4.2 控制灌浆作业质量

高应力条件下，为防止应力筋出现腐蚀等现象，需提升预应力压浆施工质量，一般在锚固后2 d 内完成，浆液拌制压入孔道时间≤40 min[6]。横向或曲线孔道应将压浆压力控制在0.5～0.7 MPa，当孔道长度超过80 m，最大压力应≤1 MPa，竖向孔道压浆压力控制在0.3～0.4 MPa。压浆时，计算压浆饱和度，实际数值应≥100%，若＜100%，需检查原因，优化工艺，进行补浆。压浆饱满度计算公式为：

式中，S 为压浆饱和度，%；V1为灌入每个孔道内浆液实际总量，mL；V2为排出孔道内浆液总量，mL；Vk为孔道体积总量，mL。

4.3 波纹管漏浆堵管防治措施

波纹管应具备一定的刚度与强度，当管材外观出现损伤，应及时更换，选择与其匹配的管道进行连接，做好连接部位的处理工作，满足其紧密要求[7]。桥梁混凝土初期凝固前，应采用相应处理设备进行质量检查，若使用预制预应力管道，施工过程中应拉动内部钢丝束，待混凝土正式浇筑完成，实施通孔检查，对异常情况进行处理。在进行疏通过程中，一旦出现特殊情况无法进行，需明确堵孔位置，开凿疏通，所有预应力管道在每个定点增设相应排气孔，排气管、水落管等管道应用内径20 mm 的标准管，长度从管道引出结构外，后张法预应力管道安全允许出现偏差，允许偏差值见表1。

表1 后张法预应力管道安全允许出现偏差值

4.4 施工过程质量控制

施工过程中的质量控制是提升预应力技术的关键，可以通过以下几点进行控制：（1）预埋阶段加强曲线形状的质量控制，重视各控制点的标高控制，加强工序检查，保证曲线形状、标高控制点的质量；（2）张拉与灌浆过程中，严格按照标准流程进行施工，保证张拉应力、伸长值符合标准要求，灌浆计量准确，进而加强施工效果；（3）注意细节控制，保证预应力孔道接口处、排气孔管连接处、外露灌浆孔等位置的密封性，防止出现漏浆现象，避免异物将孔道堵塞；（4）保证混凝土浇筑效果，用振捣棒进行振捣时，注意力度适中，不可触动预应力孔道与锚具，不可出现漏振、过振现象，保证混凝土的施工效果；（5）浇筑混凝土后，检查孔道，清除杂物，保持孔道畅通。

4.5 提高施工人员素质

在工程竣工后的安全评估阶段，相关管理工作者应完成应尽的职责，完成项目整体评价工作。然而，当前相关建筑管理部门对预应力技术的管理不足，主要原因为管理人员缺乏、专业素质不高等，难以满足公路桥梁的建设需求，因此，需要加强管理人员培养力度，提升其综合素质。首先，对管理人员定期开展专业知识与技能相关的培训，增强管理人员的管理能力，使其对预应力技术有一定了解，可以进行合理、科学的工程管理，为施工建筑带来安全保障；其次，施工企业要对管理人员的上岗资格进行审查，落实工作制度，保证管理人员的专业水平能力；最后，落实管理职责，施工过程中，一旦出现质量问题要追究到施工个人，加强管理人员的工作主动性，进而加强预应力技术的使用。

5 结语

公路桥梁施工中，预应力技术的使用项目较多，可保证桥梁施工的正常运行，延长桥梁寿命，增强桥梁的承载能力，保证桥梁质量，也可让整个工程的安全性有所保障。因此，需在公路桥梁工程的基础上，要针对相应关键环节有效把握预应力施工技术，做好质量控制。在今后的施工中，要认识可能存在的问题，采取相应措施，注重施工经验的总结，提升工作人员素质，从多个方面入手加强预应力技术在建筑工程上的应用，使公路桥梁施工质量全面提升。