公路桥梁施工中预应力技术应用分析

李大森

（中铁十四局集团第五工程有限公司，山东 济宁 272100）

0 引言

对于预应力技术而言，由最初的理论研究逐渐落实到具体实践，其所具备的突出技术优势，已明显体现在路桥的具体施工过程中。虽然，这一技术在路桥施工中已经较为普遍，可在看到技术优势的同时还需重视其中存在的问题进而有效规避，避免影响到桥梁的使用功能及使用安全。

1 技术优势分析

1.1 提升路桥安全水平

对比其他工程项目，公路以及桥梁项目均有更高的安全问题发生概率。因此，有关其安全性能是以施工技术为原则和指导，并非随便选择施工技术。例如预应力技术属于一个重要的组成部分，通过对其有效运用，可实现路桥工程项目有效性及稳固性的双提升。

1.2 环保节能与提升效率

选择合适的原材料用于工程建设十分重要。预应力技术不仅可以缩减浪费，还在增强桥梁工程抗震、抗疲劳等方面起到积极作用，从而减少维修成本支出。将此技术运用在构造体系，按照具体条件、要求优化与改进构造体系，突显技术特征。

1.3 有利于路桥应力的控制

如果桥梁自身承重力未能满足策划要求，会缩短其使用寿命。例如混凝土应力直接影响着桥梁整体品质，若是高于应力限制的话，不仅会加重桥梁裂隙问题，严重情况下甚至会导致塌陷，从而严重影响到桥梁构件。基于此，应该结合桥梁实际情况做好应力把控工作，与此同时深入分析桥梁工程存在的隐性风险。

1.4 有利于工程自重的降低

有关预应力施工建设，应保证原料满足应力标准。混凝土应拥有高黏度属性，所涉及的钢筋也需符合高强度要求，也只有原材料可以适应其相关需求的情况下，这一技术才会达到预期效果。选用品质优良的建设原料不仅能保障工程质量品质，也会减小项目重量。另外，站在经济角度分析，经过原材料的缩减实现桥梁自重的缩减，由此将投入的各项费用进一步压缩。

2 工程概况

该工程G309(宁夏境)固原至西吉一级公路,是宁夏“三纵九横”干线公路网的第八横。本合同段为第5合同段，合同段全长3.8km。具体施工内容包括炸山嘴隧道出口段、路基、垫子洼沟特大桥等。店子洼大桥ZK26+706—ZK27+164,全长458m 上部结构15～30装配式预应力混凝土T 梁；YK26+631—YK27+149,全长518m,上部结构为17～30 装配式预应力混凝土T梁。偏城河桥K28+155—K28+463 全长308m,上部结构为10～30 装配式预应力混凝土T 梁。

3 技术应用要点

3.1 灌浆孔位置设计技术

这道工艺属于保障路桥工程使用质量的关键所在，工艺在具体实施环节应该重点关注灌浆的黏结力，依据技术使用的现实需求，采用满足灌浆孔技术的相关策略，从而让施工能够更好地适应灌浆孔位置。一方面对灌浆孔使用效果开展分析，另一方面在设置应用点位时，应重点关注泌水孔状态，这样应用技术期间能够顺利排出空气，安装波纹管也会依据灌浆孔所处的方位特征完善设计。重视孔洞状态，让安装波纹管维持和孔洞预留计划相一致，由此为控制灌浆孔施工予以保障。

3.2 预应力张拉技术

在路桥相关施工技术中其属于一个关键组成要素，具体实践中提出较高的硬件资源的性能要求。一是应该科学布置钢绞线，依据显示的数值特点，分析总结钢绞线发生形变的具体状态。把握好混凝土的强度，依据桥梁工程要求的承重性能进行混凝土制备。使用张拉技术应该为布置预应力筋留出相应的孔洞，且保证安装的锚具满足承重设计标准。锚具在实际装配环节可以通过千斤顶科学配置路桥压力。

3.3 安装波纹管技术

正确安装波纹管是发挥预应力技术功能作用的关键所在。具体使用这项技术时，应依据其磨损情况进行安装工艺参数设置，有关施工图纸分析环节应重视其施工标准，并依据技术具体使用方案明确各施工步骤。安装波纹管需清楚设置轴线坐标，保证预应力梁满足波纹管的设计尺寸。实际安装中应以坐标方案为依据维持与底膜相一致。除此之外，安装工艺也应重视钢筋骨架状态，结合设计的锚垫板方案细化安装工艺，让波纹管能够和中心线始终处于垂直状态。例如，基于钢筋支架所选角度安装波纹管，有效控制间距超过600mm。且在完成钢筋焊接之后操作预应力技术，由此应依据保护层的实际设计需求进行安装控制。

3.4 应用于受弯构件

以预应力混凝土浇筑施工，能保障结构自身的抗剪承载性能；出于避免施工承载能力较差的情况，以碳纤维实施粘贴加固，可为正弯以及负弯矩处的承载力提供保障。

3.5 应用于多跨连续路桥

站在工程力学视角分析，一般情况下，多跨连续桥梁会被划分成不同的两个区域。如果桥梁的抗弯及抗剪能力均没有满足标准值，则会直接影响到整体的公路桥梁性能，由此需通过预应力技术进行加固。相关技术人员必须正确计算出正弯以及负弯矩区，保证工程项目可以正常使用。这一技术在实际使用时工艺并不复杂且成本支出较低，拥有显著的使用效果。

4 技术现存问题

4.1 张拉时间

这一问题是路桥工程中影响预应力技术有效应用的一个主要因素。基于目前国内公路桥梁实际施工情况分析，因为片面追求经济效益过于追赶工程进度，往往会在配置混凝土的环节添加早强剂，由此缩减凝结时间与提高初期强度，从而减少工程的建设施工时间。但实际上添加早强剂，即使能够在初期增强其强度，可是因为增加弹性模量的速度很容易减缓，从而造成其预应力下降，直接影响到路桥结构强度及其稳定性。

4.2 控制张拉力

在路桥工程建设施工环节，预应力技术发挥的作用十分明显，可也由于存在的技术使用问题而降低其施工效果，其中重点关注的问题便是张拉力的控制。现阶段，一般会选择1.5 级油压机开展工作，可由于负责这项工作的有关人员未曾接受过专业的系统培训，导致在控制张拉力时无法均衡控制每处公路桥张拉力，如果发生失误很容易影响到整体结构的承载性能及稳定性，进而限制该项技术优势的发挥。

4.3 管道堵塞

修建公路桥梁会涉及管道以及混凝土铺设，若是施工人员的技术能力与综合素质未能满足施工要求，或是未按照施工规则开展作业，很容易在浇筑混凝土时造成管道阻塞，无法穿过预应力筋有时会导致钢筋弯折。一方面不利于工程自身结构稳定，另一方面会提高今后的维修成本。

5 技术问题处理建议

5.1 施工人员努力提高施工水平

如果想要避免发生张拉力时间的问题，则需要工程施工人员进一步掌握施工技巧。有关施工单位需就每道施工步骤展开针对的学习培训，旨在使施工人员能够扎实掌握合适的加入早强剂时间，在让混凝土提高其早期强度的同时，防止由于过快增长造成的预应力损失。除此之外，具体施工环节必须依据施工图纸与具体要求选用合适的施工技术，切实保护预应力筋。施工人员还需以实际情况为依据，有效控制这项技术的应用。首先合理选择锚固连接，保证公路桥梁自身稳定性。其次，因为技术拥有较多使用要点，具体施工环节需做好用水量的控制，还有固结水泥不能进行加水处理。此外，混合料的生产需对原材料实际用量加以控制，依据配比选用相应材料且做好搅拌工作。为了防止钢绞线的散开还应当将湿布缠绕在钢绞线上，并检查预应力筋以确保预应力筋的强度相同。

5.2 加大管控施工现场的力度

施工现场应通过严格的管理监控来为整体技术施工水平提供保障。施工队伍应该设立相应的监管部门，且为其配置能力强、素质高的监督人员，在具体施工中有效开展现场管控工作，确保所有施工人员均会依据设计图和工艺来施工，如果存在不当施工行为应该严惩，由此切实提升施工人员自身的安全意识。如果结构承载能力和预应力之间存在差距，就要及时对预应力钢束的分布方式进行修改，并对横面的预应力状态进行重新检查。除此之外，也应落实安全责任制度，如果发生施工问题可及时追究其责任，让全体施工人员保证能够规范施工，并且每一路桥施工部分均会依据原先设定来施工。

5.3 保障水泥张拉压浆效果

张拉压浆拥有较高质量，水泥浆具有较高流动性，均可以处理在使用技术时造成的管道堵塞，发挥出这一应用技术的独具优势。现阶段，通过智能张拉以及压浆可以有效提高施工质量，因此应科学选择设备并为其配置能力较强的施工人员，从而提升其工作质量。有关张拉压浆，水泥浆的流动性、充盈度以及沁水率等指标，均需符合既定标准。另外，施工人员在正式灌浆前应全面检查管道孔洞情况并保证其通畅性，根据科学配置比确保其优良的流动性。至于灌浆时需检查所有孔洞是否严密，及时进行排气孔与管道疏通。实际压浆过程中，遵循从高至低的原则观察孔眼，若是冒出浓浆必须及时封堵排气口，且在流完浓浆之后封堵全部孔洞，保证浇筑混凝土不会产生管道堵塞，也能够顺利穿过预应力筋，为路桥施工中的技术有效应用提供保障。

5.4 合理设置预制场

例如，该工程合同段一共是260 片30mT 梁、24 片20m 箱梁及48 片16m 空心板梁，预制场设置在YK26+80—YK26+305 分离式路基之间中央隔离带位置。该工程的预制场宽度38m，预制场整体占地面积9272m。预制场按预制300 片梁标准进行建设。预制场台座台座设置在地质情况优良的地基，台座可以满足梁片的制作，底模采用通长钢板，钢板厚度为8mm，而且钢板做到光滑与平整。

6 施工质量控制建议

6.1 预应力混凝土

关于这一施工过程，要求施工人员科学检测整体结构指标，同时将具体的责任制度加以落实，提高施工人员自身综合素养及专业能力；有效养护混凝土，一方面需提升其耐久性，另一方面有效规避混凝土裂缝，这样能有效提升其耐用性以及安全性，确保满足各项施工要求。除此之外，施工结束之后需要总结及评估项目建设情况，特别是保护层更需要保证其施工质量，选择正确时间增设一些垫块，从而进一步提升公路的耐用率以及稳定性。

6.2 预应力筋

一是立足预应力筋埋设的本质，做好参数设计工作，必须要精确到各个坐标的实际位置同时做好固定处理，让管道线可以拥有圆滑的形态，防止施工误差所引发的局部弯曲。正式进行混凝土浇筑之前落实各项准备工序，坚决落实检查工作，同时进行浇筑振捣，应特别注意选择的施工方法，例如振捣棒和管道之间不能够直接相撞，否则管道很容易因此出现偏移。与此同时，还应该高度重视张拉伸长度，弹性模应该由具体的实验操作获得数据，进而确保数据信息的真实性与准确性。

6.3 锚具

一般情况下预应力管及锚具应用在钢筋密集位置，因此其密集性在一定程度上对两者起到限制作用，那么不仅要选择合适的工具，也重视使用锚具的连接问题。因为锚具有不同的形状与种类，所以应结合具体空间情况科学选择。针对不同环境需选择不同的锚具形状及方式，按照具体需求科学判断分析，由此也能为工程施工效果提供保障，避免损伤到管道。另外，选择锚具尺寸也十分重要，施工人员必须要结合具体现场情况选择适宜的锚具尺寸，绝对不能随意选择锚具，否则会直接影响到工程整体质量。

6.4 检验预应力材料及相关工序

之所以要重点检验各种预应力材料，主要目的是能够在各个工程建设阶段有效控制其质量。一是严格控制与检查混凝土实际应用期限，质量好与坏会直接影响到人员出行以及工程建设。实际建设公路桥梁阶段，其中桥梁涉及的混凝土具备较高的强度要求，那么技术质量的提升显得十分重要。出于有效防止过早张拉的角度来考虑问题，具体设计环节应严格规定龄期，唯有满足强度要求之后才能够张拉，现阶段规定的强制力时间通常为10d。通过在时间层面的有效限制，能够妥善处理因为混凝土渐变与收缩造成的一系列问题，防止过大的预应力损失等现象，如果想获得更理想的预期效果，建议这一过程中使用具备优良级配的石英砂。

7 结语

总之，该技术针对当前路桥施工的重要性毋庸置疑，在增强路面自身抗滑性的同时，削弱梁结构的主拉应力以及自重。与此同时应注意到在实际施工环节发生的张拉时间、控制张拉力等一系列问题，在一定程度上限制了技术优势的稳定发挥。基于此，应及时妥善处理预应力技术的应用问题，进一步提升一线施工人员的技能水平及综合素质，由此为我国公路桥梁事业的可持续发展提供技术保障。