公路橋梁施工中預應力技術分析

郝平元 張立娟

【摘要】公路橋梁施工中預應力技術改變了以往的傳統橋梁建設施工技術，使得公路橋梁在各方面性能都得到了提高，包括承重能力，抗壓抗洪抗震能力以及自重方面等等。因此，本文就我國的公路橋梁施工中預應力技術進行分析探討，希望其技術得到更進一步的提升。

【關鍵詞】公路橋梁施工；預應力；技術

在公路橋梁施工中預應力技術的應用，更加準確的保障了橋梁的安全性，降低了公路橋梁事故的發生概率，為行車提供了更高的安全保障。

1、預應力技術的介紹

預應力技術最早用于混凝土施工工程中，為了盡量減少鋼筋混凝土中粘結處的裂縫過早出現，設法在混凝土結構承受荷載之前，通過施加外力，使得混凝土構件產生的拉應力變小，甚至使得混凝土處于壓應力狀態，這樣便消除混凝土抗拉強度的不足，發揮其抗壓性能的優勢。公路橋梁建設中，延長混凝土構件受拉區的開裂問題，避免了使用較高強度混凝土與高強度的鋼材這種組合。且結構物的預應力混凝土因為內部裂紋較少而具有良好的抗滲性能，還兼具強度高、剛度大的特點。不僅如此，預應力混凝土較小的自重有利于橋梁建筑的美觀設計。

2、預應力在公路橋梁施工中的應用

2.1預應力效應分析

在預應力混凝土施工實踐中，首先假定預應力鋼筋的分布圖，然后對整體所能承受的極限狀態進行應力分析，詳細檢查各截面應力的具體狀態，當其不能滿足施工實際要求時，應當改變鋼筋的分布，以求設計出能夠滿足應力的有效分布圖，即預應力筋、錨具和體系設計都取決于效應的分析。在損失方面主要包括瞬間損失與后期損失兩種。

2.2預應力技術在路橋鋼筋混凝土結構中應用

混凝土裂縫是常見的質量通病，尤其是在大型公路橋梁施工中極容易出現混凝土裂縫。將預應力技術應用到鋼筋混凝土當中，可以避免出現裂縫，而且效果顯著。預應力的集中應用是在公路橋梁混凝土的構建和結構使用之前，將受拉區的混凝土施壓，在進行混凝土鋼筋的張拉后，鋼筋通過自身的回縮，讓受拉區能預先感受到鋼筋施加的壓力。

2.3預應力技術在混凝土路面的應用

公路橋梁預應力技術在混凝土路面的應用，其原理大致和鋼筋混凝土結構中的應用相似，都是依靠預應力鋼筋的配置對路面混凝土進行相關約束，使得路面延緩出現裂縫，甚至不出現裂縫。運用好混凝土路面的預應力技術，前期準備工作必不可少，路面交通荷載力、溫度、濕度、摩擦約束等都要進行深入探討，防止在施工期間出現收縮裂縫。這一技術在目前項目建設中已日趨成熟。

3、預應力技術施工工藝

3.1鋼絞線的位置

公路橋梁工程建設施工過程中，鋼絞線的位置主要由橫梁端部的橫肋與墩頂的導向槽共同決定著，而且索形、張拉應力的大小決定著其極限荷載。在實際施工過程中，若橫梁端部橫肋或者墩頂的導向槽存在著一定偏差，則就會導致鋼絞線承受巨大的擠壓應力。基于此，實踐中我們經常對錨端部的橫梁錨墊板以及墩頂預埋處予以事先明確，嚴格按照施工設計圖的要求，對橫肋和墩頂的導向槽進行制作。在此過程中，一定要注意保持端部位置的平整度，并且要對彎折位置曲率半徑加強維護。實踐證明，只有通過該施工工藝，才能保障鋼絞線張拉過程中不會受到端部的卡滑或者擠壓。

3.2穿索與下料

在公路橋梁加固施工過程中，對鋼管以及錨墊板實施灌漿是必不可少的，但該過程中經常會出現粘結段。基于此，在鋼絞線下料的同時，要對該粘結段上的PE層和對其上面的油脂進行清理。鋼絞線穿索過程中，除應當充分地考慮到因鋼絞線的下垂可能會產生的嚴重影響，同時還要對張拉伸長所產生的影響進行充分的考慮，只有這樣才能保證張拉兩端的伸長一致，才能保證各粘結段上的粘結力一樣。

3.3預應力張拉

公路橋梁預應力施工過程中，關鍵工序在于預應力筋張拉工藝，同時預應力結構的安全性在很大程度上將受到預應力筋影響。就預應力筋的張拉操作實踐來看，張拉之前應當對實際施工中所需的千斤頂等設備和裝置進行嚴格的標定，一般所使用的油壓表其精密度是0.4級；根據標定值，對千斤頂的回歸直線方程推算，以保證張拉強度對應的壓力值能夠實現合理運算。同時，還要注意對鋼絞線束上的錨具進行合理的安裝。

3.4灌漿

對于后張預應力筋混凝土結構而言，經常會產生預應力筋及混凝土結構問題，同時還可能出現預應力筋生銹或者腐蝕等問題，如果不及時采取有效的措施予以處理，則很可能會對預應力混凝土及其結構帶來嚴重的影響。實際中為有效地解決這一問題，通常采用壓力灌漿的方法進行處理，并對預應力管道與預應力筋之間的孔隙進行有效地填充。一般而言，如果后張預應力筋有出于非水平傾斜狀態，多跨度彎曲狀態，則很可能會導致預應力筋受到一定的傷害。如果預應力筋經常處于高壓狀態，則其很容易會出現腐蝕或者生銹病害，當預應力筋遭受腐蝕以后，該位置會出現缺損或者斷面現象，進而會對混凝土結構的耐久性與安全性產生嚴重的影響。

4、公路橋梁工程預應力混凝土施工技術要點

4.1支模技術要點

由于預應力混凝土框架梁跨度大，因此梁的高度大、自重重，因此支模時，支架的承載力應能承受施工中可能出現的最大施工荷載，而且穩定性要好。特別是底層的梁模板支撐的地基必須堅實、穩定可靠，絕不可發生沉陷。要考慮到梁在預應力張拉之后產生的反拱可以抵消部分梁的自重產生的撓度，因此，預應力混凝土框架梁模板的起拱值比普通鋼筋混凝土框架梁要小，一般起拱高度宜為跨度的0.5/1000～1/1000。

4.2波紋管的安放技術要點

波紋管安裝準確，對張拉順利，孔道摩擦損失的減少都很重要。安裝前應事先按設計圖紙中，預應力的曲線坐標，以波紋管底邊為準，在一側側模上彈出曲線來，定出波紋管的位置。波紋管的固定，可用鋼筋支架，間距600焊在箍筋上，箍筋下一定要把保護層墊塊墊實、墊牢。波紋管的安裝與坐標點允許偏差為豎直向±10mm；水平方向±20mm。

4.3灌漿孔的設置技術要點

有粘結的預應力，其管道內必須灌漿。灌漿需要設置灌漿孔（或泌水孔），從經驗得出設置泌水孔道的曲線預應力管道的灌漿效果好。一般一根梁上設三個點為宜，灌漿孔宜設在低點處，泌水孔可相對高些，灌漿時可使孔道內的空氣或水從泌水孔順利排出。在波紋管安裝固定后，用鋼錐在波紋管上鑿孔，再在其上覆蓋海綿墊片與帶嘴的塑料弧形壓板，用鐵絲綁扎牢固，再用塑料管接在嘴上，并將其引出梁面40～60mm。

4.4澆灌混凝土技術要點

預應力框架梁用的混凝土，其強度等級按設計要求為C40。在梁的高度在0.8m以內時，混凝土的澆筑不要分層進行，如果梁高超過1m則需分層澆筑，在使用插入式振搗器振搗時應特別注意振搗棒不得觸及波紋管，防止損壞波紋管而引起漏入水泥漿，堵塞孔道。孔道堵塞，對先穿筋的張拉帶來困難，甚至無法張拉；對后穿筋的造成無法穿筋。

5、結束語

我國的公路橋梁施工中由于預應力技術的應用，使得公路橋梁的各個方面性能得到了很大的提高，為人們的出行安全帶來了必要的保障。但是，公路橋梁施工中預應力技術在目前的應用中還是存在一點點的缺陷與不足的，需要我們應用新的科學技術不斷的在實際公路橋梁施工過程中進行改進和完善，使其更加的成熟。

參考文獻

[1]王世昌.公路橋梁施工中預應力技術措施探討[J].中國高新技術企業，2011

[2]公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范[J].北京：人民交通出版社，2012

[3]鄭長鷹.橋梁工程中預應力施工管理措施初探[J].中國高新技術企業，2013