探討橋梁施工中預應力技術的應用

唐宗福

(貴州遵義高速公路建設投資有限公司)

1 橋梁施工中預應力技術的實際應用

1.1 受彎構件

橋梁施工中，一般混凝土受彎和受拉性能差，需采用預應力技術改善彎拉性能，充分發揮其受壓性能，彌補不足的抗彎拉性能。碳纖維施工簡單、強度高，廣泛應用于加固橋梁鋼筋混凝土受彎構件，由于加固前構件有初始的壓應變和拉應變，混凝土達極限壓應變時，構件也達極限承載力，也就是說混凝土應變增量決定碳纖維最終應力，但構件初始應變過大會破壞應力程度差的碳纖維構件。因此，在橋梁實際施工中，向碳纖維施加一定預應力，可使碳纖維具有一定初始拉應力，從而有效防止碳纖維強度遭到破壞。

1.2 鋼筋混凝土多跨連續梁

大型橋梁結構復雜，受不同彎矩作用，一般情況下，可將鋼筋混凝土多跨連續梁分為兩個區域，即支座處負彎矩區和跨中處正彎矩區?；炷两Y構抗剪性能和抗拉性能通常較差，當橋梁抗剪性能和抗拉性能達不到施工要求時，可采用施工簡單的粘貼碳纖維方法進行適當加固，提高負彎矩區和正彎矩區的抗剪性能和抗拉性能。有時雖然可以加大粱下截面，對橋梁承載力進行提高，但會增加橋梁結構自重，嚴重影響橋梁使用功能。因此，預應力技術在鋼筋混凝土多跨連續梁施工中的應用，可增強其支座處和跨中處抗剪性能和抗拉性能。

1.3 橋梁加固施工

(1)補強橋梁構件;(2)改善橋梁構件結構性能，提高橋梁實際承載能力，從而延長使用壽命，滿足現代交通運輸需求。在橋梁實際加固施工過程中，采用預應力技術可減小加固施工時混凝土初始應變，即預先對橋梁構架施加預應力，使受壓區產生拉應力和壓應力，減小預應力構件在初彎矩時的拉應變和壓應變，從而提高構件極限承載力，有效加固鋼筋應力，并充分發揮加固鋼筋的實際作用。

1.4 混凝土路面

在混凝土施加預應力鋼筋，可約束混凝土路面，增強鋼筋混凝土中骨料和鋼筋的粘結力，從而延緩或不出現混凝土路面裂縫。在混凝土路面應用預應力技術時，需關注橋梁路面溫度、濕度和荷載能力，以免橋梁施工時出現路面出現裂縫和收縮現象。目前，預應力技術在混凝土路面的應用逐漸成熟，不僅能減小混凝土構件所受拉應力，還能充分發揮其抗壓性能，從而通過施加縱向和橫向預應力，有效防止混凝土路面橫向裂紋和縱向裂紋的產生。

1.5 橋梁鋼筋混凝土構件

混凝土構件開裂是早期混凝土存在的問題，既影響構件美觀，也極大的影響其力學性能，混凝土開裂后抗滲性能會變差，極易受腐蝕，對混凝土強度和剛度造成影響，從而使橋梁質量降低，無法滿足人們對橋梁使用需求。將預應力技術應用于橋梁鋼筋混凝土構件中，可有效提高混凝土強度和剛度，防止混凝土早期開裂。橋梁構件受力復雜，會受壓應力、拉應力、剪應力作用，對混凝土抗壓、抗拉、抗剪性能要求非常高，將預應力施于受拉區鋼筋混凝土構件，可減小混凝土構件所受拉應力，混凝土結構構件也就不會因遭到破壞產生裂縫。

2 橋梁施工中預應力技術應用存在的問題與解決措施

2.1 波紋管堵塞

橋梁施工預應力技術應用中，為便于后期鋼筋施工，需在施工中預留一些波紋管孔道，但澆筑混凝土后，波紋管常出現堵塞現象，導致預應力鋼筋無法通過孔道，直接影響預應力鋼筋張拉效果，使預應力鋼筋伸長值與實際所需長度差異大，在一定程度上影響橋梁施工工期和預算，降低橋梁整體強度。波紋管堵塞的原因主要有。(1)施工人員缺乏專業技術知識和施工經驗，預應力混凝土澆筑時，技術操作不規范或沒有及時養護混凝土。(2)施工中，沒有合理控制抽芯時間，以致抽芯過早或過晚，導致孔道坍塌或管被拔斷。(3)渡紋管質量差，導致漏漿堵管。

對于遇到的波紋管堵塞問題，可采取以下措施解決。(1)加強施工人員專業技能培訓，規范技術操作。(2)合理控制抽芯時間，清除波紋管中水泥漿塊，使鋼筋穿過波紋管后能自由伸縮，張拉完預應力鋼筋后，孔洞用等級高的微膨脹混凝土封堵。(3)施工下料前，仔細檢查波紋管質量，及時發現質量差的波紋管，并在澆筑混凝土前，詳細檢查波紋管安裝位置及套管接頭連接的牢固性、密閉性。

2.2 預應力超長束張拉工藝不適合

現澆大跨度預應力連續箱梁底板預應力束通常采用一端張拉工藝，大跨度指的是3 ～5 跨，而每跨30 ～50 m，預應力超長束應用不適合的張拉工藝，會導致橋梁產生裂縫。例如，某公路立交橋跨線箱梁橋5 跨，每聯跨分別為66 m、88 m、150 m，施工時采用一端張拉工藝，張拉一束鋼絞線拉時用0.3AR ～0.4AR 拉力，而且由于孔道長，采用了多道箱梁橫隔板，但由于沒有明確孔道摩阻，以致橋梁竣工后出現質量問題。對于預應力超長束出現的這個問題，應根據國內外相關規定，采用適合的張拉工藝，即預應力橋梁跨度≥30 m，采用兩端對稱張拉工藝，確?？缰杏行ьA應力，并在恒載和活載作用下，使橋梁跨中建立實際所需抵抗彎矩，從而保證跨中承載力，避免橋梁正截面產生裂縫。

2.3 構件裂縫

在預應力技術應用中，預應力構件張拉前出現裂縫是常見問題，由混凝土收縮應力和溫差應力導致，裂縫部位主要為構件表面。對于這一問題，必須嚴格控制構件預制質量和內外溫差，采取措施預防因溫差導致的構件表面裂縫。(1)夏季施工時，先用低水化熱水泥。(2)在低溫時，要采取保溫措施，在適當時間拆除預制構件模板。(3)緩慢降低薄壁構件溫度，適當延長拆模時間，避免預制構件因熱脹冷縮和臺座間粘結。

3 小 結

總之，公路橋梁建設規模、數量隨著社會經濟的發展不斷推進，橋梁施工技術的發展越來越快，預應力技術在橋梁施工中的應用也發展迅速。在橋梁施工中，預應力技術具有傳統施工技術不具備的優勢，能提高橋梁強度和抗壓能力，有效避免橋梁出現質量病害，如構件裂縫，確保車輛安全通行。但該技術發展時間短，操作流程復雜，存在諸多問題，因此，橋梁施工時必須遵循操作規范，選擇適宜張拉工藝，嚴格控制構件預制質量，從而確保橋梁施工質量，延長使用壽命。

［1］黃啟隆.淺談公路橋梁施工中預應力的應用及存在問題［J］.科技資訊，2010，(21):36.

［2］孫長建.現代技術角度下的預應力技術在橋梁施工中的應用［J］.黑龍江科技信息，2013，(21):168.

［3］楊再喜.淺談預應力技術在橋梁施工中的應用［J］.中國新技術新產品，2013，(18):86.