公路橋梁施工中預應力技術的應用探討

肖振綱

（中國路橋工程有限責任公司，北京 100011）

公路橋梁施工中預應力技術的應用探討

肖振綱

（中國路橋工程有限責任公司，北京 100011）

當前我國進入了飛速發(fā)展的時代，公路橋梁工程已成為我國最多的工程種類。交通基礎設施建設得到了加強，公路橋梁工進入了黃金建設時期。隨著施工技術的發(fā)展，預應力技術已成為我國公路橋梁工程施工中的重要技術，它對推動我國公路橋梁工程基礎建設，增強橋梁的穩(wěn)定性起到了重要作用。隨著預應力技術應用得越來越廣泛，我們對其應用做了相關的總結，對預應力技術的應用存在的問題及控制對策提高了相應的建議，以供同行參考。

公路橋梁；施工技術；預應力；對策；應用

公路橋梁工程施工是當前我國的基礎性建設，預應力技術的出現(xiàn)和發(fā)展對建筑行業(yè)的推動也起到了非常重要的作用。上世紀90年代，預應力技術開始出現(xiàn)并得到了逐步的應用，經(jīng)過10多年的發(fā)展應用已成為了一項全面成熟的技術。相對于傳統(tǒng)技術而言，預應力技術的應用有著很大的優(yōu)點，并已逐漸形成了完整的應用體系。但是當前預應力技術在工程的應用過程中還是存在著一些尚未解決的實際問題，不利于企業(yè)和行業(yè)的發(fā)展。本論文立足于工作實踐，對公路橋梁工程中的預應力技術的應用做了全面的歸納總結，對預應力技術應用過程中存在的問題做了全面的剖析，最后提出了相應的對策，以期增加企業(yè)的經(jīng)濟效益。

1 公路橋梁施工中預應力技術的應用

1.1 預應力在受彎構件中應用

碳纖維的強度比較高，在工程的施工過程中比較間接方便，一般都是對施工碳纖維片材進行粘貼，起到增加了鋼筋混凝土硬度的作用，其加強方式比較特別。當原始的加固結構存在部分內(nèi)力時，增加初始應變會導致構件碳纖維的變化范圍變小，抑制了建材的高強度性能。

1.2 預應力在混凝土簡支T梁中的應用

當前我國使用的預應力混凝土簡支T梁普遍采用20-50米的跨徑，采用高強、低松弛鋼紋線，后張法、群錨、中等張拉噸位，預制拼裝，并且必須配套架橋設備，并編有標準圖。隨著行車條件的提高，當前都普遍采用現(xiàn)澆梁端濕接縫，在支負彎矩區(qū)橋面板中配扁錨預應力鋼紋線，形成橋面連續(xù)進了一步的“準連續(xù)”結構。

1.3 預應力技術在路橋鋼筋混凝土結構中應用

我國建筑工程當中混凝土裂縫已成為了一種很常見的病害，特別是在大型的公路橋梁施工中更多出現(xiàn)。預應力技術的采用可以解決鋼筋混凝土的裂縫問題。施工過程中對受拉區(qū)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(qū)能預先感受到鋼筋施加的壓力，從而可以達到防止出現(xiàn)裂縫。

1.4 預應力技術在加固施工中的應用

道路橋梁加固中的粘貼碳纖維布加固法等，實際上卸載的目的就是為了減小加固施工時混凝土的初始應變，此時可預先對構件施加預應力，使受壓區(qū)產(chǎn)生拉應力，受拉區(qū)產(chǎn)生壓應力，減小構件在初彎矩作用下的拉應變和壓應變，以提高構件達到極限承載力時的應變增量和加固鋼筋的應力，使加固鋼筋得到充分發(fā)揮。

2 公路橋梁工程中預應力技術關鍵技術分析

2.1 張拉操作過程分析

預應力技術應用施工過程當中，要重點關注鋼絞線穿束施工前應確保鋼絞線質(zhì)量達標，并在張拉纖配用千斤頂、油表等進行檢驗。鋼絞線張拉施工過程需要規(guī)范，嚴格按程序進行相關的操作，在經(jīng)過調(diào)整后起伸長值控制在5%的誤差范圍內(nèi)。要張拉施工的同時需要按以下幾點操作：（1）伸長量偏高、偏低并不影響大局，主要要保證伸長值不超過離散程度即可。（2）可以通過選用有經(jīng)驗的施工人員在施工現(xiàn)場逐根調(diào)整每一根鋼絞線的張拉速度或油表開關大小來提升張拉質(zhì)量，確保伸長量朝離散中心靠攏，尤其是對于伸長量較小的鋼絞線更因如此。（3）對于長束絞線而言應該采取千斤頂整束張拉的方式進行，在使用千斤頂逐根張拉后，由于已手里的鋼絞線對于正張拉的鋼絞線有較大的纏繞擠壓模阻值，因此在張拉時應盡量采用小千斤頂來確保單根張拉鋼束的伸長量達標。

2.2 壓漿過程的分析

一般來說，孔道壓漿主要有保護鋼絞線、延長使用壽命和作為梁體傳力結構兩方面的作用，且我國相關施工規(guī)范要求壓漿強度不得低于40MPa。對于孔道灌漿的施工沒有太好的辦法，也無法保證二次壓漿的操作性。預應力技術應用施工中大部份使用普U3型號的活塞式水泥泵，因此只要能夠配合進出口節(jié)門一般都能夠有效提升壓漿質(zhì)量，還需要關注幾個幾個方面的問題：水泥漿內(nèi)應添加適當?shù)呐蛎泟┑忍砑觿粡牡拖蚋邏簼{，從而有利于水、氣泡排除，在關閉壓漿口后應保持0.6-0.8MPa左右的壓強；只要出現(xiàn)有坡降的情況就應該在坡頂設施排氣孔，確保壓漿的密實度達標。

3 公路橋梁工程中預應力技術應用存在的問題分析

3.1 波紋管堵塞的問題

波紋管堵塞問題主要是指在混凝土澆筑后波紋管出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象，發(fā)生了堵管會導致后期預應力鋼紋線穿束無法通過或張拉預應力時鋼紋線實際伸長值與設計計算值相差很大，這就導致施工過程出現(xiàn)困難，影響工程的進度。波紋管堵塞問題的出現(xiàn)主要有以下幾點：安裝波紋管的過程未認真嚴格，現(xiàn)現(xiàn)定位不精確的現(xiàn)象；混凝土的振搗過程的操作失誤導致水泥漿滲漏到波紋管。

3.2 預應力結構砼開始張拉的時間問題

前幾年在施工過程中為了提高混凝土的早期強度，我們都會在施工過程中加入一定的早強劑，達到解決早期強度不夠的目的。在實際過程中一般在澆筑砼3天后就可以開始張拉預應力了，但是由于砼強度的增長是一個較為緩慢的過程，在此時間內(nèi)砼的強度和彈性模量并不是同步增長的，一般為砼強度增長快、彈性模量增長慢，因此過早的張拉預應力會是的預應力損失加大，砼出現(xiàn)早期形變，嚴重時甚至導致橋梁承載力的缺失，出現(xiàn)大量裂縫。除此之外，如果采用現(xiàn)場試塊所測的的早期砼強度等級來替代現(xiàn)場結果的實際砼強度也存在較大問題，而且通過最后試驗驗算結果表明，其實際強度也并未達到現(xiàn)場所測強度，甚至出現(xiàn)過低的情況。

3.3 扁錨和扁錨連接器應用的問題

就扁錨的應用而言，它主要是在結構界面尺寸受到限制的條件下加以使用的，例如橋梁結構先簡支后連續(xù)在支座負彎矩處構造連接，或用于橋梁橫向整體連接使用，并不起到實際的承重作用。當前很多企業(yè)出于經(jīng)濟利益的出發(fā)點，為減少界面尺寸廣泛采用了扁錨，甚至還有技術人員把這一做法認為是技術創(chuàng)新，這都是錯誤做法。扁錨的張拉工藝從過程上來看是逐根逐根張拉的，由于整理張拉的設備和技術方面并不成熟，隨著時間的推移在強拉過程中因為鋼絞線受力不均會出現(xiàn)工程安全問題。此外，由于扁孔本身空間較小，在外孔壓漿時也更為困難，很難做到孔道壓漿的均勻、飽滿。我們通過一工程案例來說明一下，某高速公路30 m跨預應力空心板梁，使用的是扁錨預應力，在出現(xiàn)質(zhì)量事故后敲開檢查發(fā)現(xiàn)只有梁兩端2.5m內(nèi)有漿體，中間孔道兒乎沒有，因此如果成橋通車，必然會出現(xiàn)大面積的伸縮裂縫，危害橋梁安全。因此建議腹板、空心板梁、箱梁底板等重要部位嚴禁使用扁錨，同理，對于扁錨連接器的使用也要更加小心，因其并非成熟產(chǎn)品，尤其是3孔和5孔連接器，起設計、構造根本不合理，一旦應用將會產(chǎn)生較為嚴重的后果。

4 提高公路橋梁施工中預應力技術的有效控制的對策

4.1 加強預應力應用前期工作的質(zhì)量控制

一般而言，在預埋階段主要是要控制好預應力筋的曲線形狀，只有這樣才能夠確保個控制點標高的牢固、準確，同時在開展其他工序是也不會對波紋管產(chǎn)生破壞和影響，保證標離控制點陣及曲線形狀準確無誤，即使出現(xiàn)預應力筋預埋同其他工序出現(xiàn)沖突的情況下也能夠得到技術的處理。此外，預應力筋的張拉主要是為確保張拉應力能夠達到橋梁的設計要求，因此我們必須要保證預應力筋的伸長值變化在規(guī)范及設計范圍之內(nèi)。

4.3 加強鋼筋安裝過程的質(zhì)量控制

在綁扎鋼筋的過程中要特別注意，切忌出現(xiàn)猛放、猛插、隨意丟棄的現(xiàn)象，避免刺破和磨損預應力筋表皮。其次，在進行鋼筋的焊接施工時不可將預應力筋作為搭線，如果不可避免的要在預應力筋附近展開焊接工作，那么必須要做好相關保護措施。需要注意的是，在綁扎鋼筋的過程中必須要先綁扎梁內(nèi)的預應力筋，然后再綁扎板內(nèi)的預應力筋，且只有等預應力筋鋪設完成之后方可綁扎梁內(nèi)的預應力筋，從而更好地實現(xiàn)預應力筋的穿筋定位。

4.4 加強漿體的質(zhì)量控制

通常條件下在施工過程中必須要嚴格利用水壁，尤其是對于未能及時使用而流動性降低的水泥漿來說，可以通過加水的方法來提升其流動性。其次，在攪拌漿體的過程中要對水泥、添加劑、水的用量進行嚴格的管控，每次攪拌機內(nèi)的漿體都要全部卸除，絕對不可采用一般進料、一邊出料的方法。如果在壓漿前發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)有殘留的水分、污物等，則必須立即使用空壓機等設備迅速清楚管道內(nèi)贓物。

4.4 加強混凝土澆筑的質(zhì)量控制

混凝土澆筑工序中必須要嚴密封堵外露的孔道、灌漿孔、排氣孔與預應力孔道，從而避免因異物進入孔道而出現(xiàn)的孔道堵塞問題，特別是下層孔道的灌漿孔與排氣管孔，它們不緊具有較大的剎那孤獨且斜向伸出板面，因此必須要加以牢固固定。其次，在混凝土澆筑過程當中要注意防防止振動棒解除孔道與預應力錨具，避免導致孔道損傷和位移現(xiàn)象的出現(xiàn)。另外，如果在這一工序中在孔道部位設置了較為密集的鋼筋，則很可能出現(xiàn)因振搗不均而出現(xiàn)塑的沉縮裂縫，因此在必要的情況下還應該適度用短鋼筋鋪設并輔之以人工振搗，從而確保混凝土澆搗的密度度。待混凝土澆筑工序完成之后要立即對相關孔道進行檢，并及時封堵孔道避免異物進入，確保后續(xù)施工工作能夠順利進行。

5 結語

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，信息技術的不斷進步，公路橋梁施工過程中的預應力技術也得到了發(fā)展，在理論上有了一套完整的知識體系，在實踐當中得到了各個方面的具體應用。這對于推動建筑行業(yè)技術的前進發(fā)展起到了重要的作用。在公路橋梁的預應力技術施工過程中盡管還是存在著這樣那樣的問題，這就需要我們的路橋施工技術人員及時發(fā)現(xiàn)問題，進行相關的技術攻關，解決在應用中存在的問題。對預應力技術應用的歸納總結有利于技術的推廣，同時也有利于預應力技術的發(fā)展和應用，期待能推動我國建筑行業(yè)的發(fā)展。

［1］童繼紅，韓濤. 公路橋梁施工中預應力技術［J］. 中華建設，2012，06：282-283.

［2］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.

［3］成揚. 公路橋梁施工中預應力技術探討［J］. 內(nèi)蒙古公路與運輸，2011，06：24-25.

［4］孟海濱. 公路橋梁施工中預應力技術的應用［J］. 山西建筑，2013，32：158-159.

［5］段朝暉. 公路橋梁施工中預應力技術的應用探討［J］. 民營科技，2014，04：239.

［6］萬為. 公路橋梁施工中預應力技術探討［J］. 黑龍江交通科技，2014，06：138.

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1003-5168（2015）11-107-02