解析預應力技術在道路橋梁施工中的應用

侯建立

【摘要】預應力技術的應用，必須充分考慮工程的施工環境，要兼顧混凝土強度的變化，注重原材料的提升和改良。最為關鍵的是，施工人員要不斷提升技術水平，強化經驗的提煉和問題的解決。本文通過對預應力技術原理、技術要點的闡述，分析了提升改進的方向和具體措施，希望能對我國的公路橋梁事業有所幫助。

【關鍵詞】預應力技術;道路橋梁;施工;應用

隨著我國社會經濟的發展，公路橋梁的施工項目越來越多。在橋梁的施工過程中，預應力技術能夠使相關的建筑材料充分發揮其高強度的性能，對于目前在橋梁中常常出現的裂縫問題能夠做到有效的控制，并且能夠減輕整個結構的總體重量，使橋梁能夠承受更大的負荷，在目前橋梁施工項目中得到了廣泛的應用。

一、預應力技術概述

預應力技術最早在混凝土施工工程中得到應用，為了減少鋼筋混凝土中粘結處過早有裂縫出現，應運用有效的措施，在混凝土結構承受荷載之前，通過對外力的施加，有效減少混凝土構件形成的拉應力，使混凝土達到壓應力狀態，進一步消除了混凝土抗拉強度中存在的不足，使抗壓性能的優勢得到充分發揮。在建設公路橋梁的過程中，應將混凝土構件受拉區的開裂問題得到延長，避免對強度較高的混凝土和強度較高的鋼材相結合的結構進行運用。且結構物預應力混凝土由于內部有較少裂紋且有良好的抗滲性能，還會有剛度大、強度高等特點。不但如此，預應力混凝土具備的較小自重對橋梁建筑的美觀設計也產生一定的有利作用。

二、預應力技術的特點及優勢所在

一是提高橋梁穩定性。技術成熟的施工人員通常會在混凝土構件使用前在其表面預先加設預應力，尤其是在彎曲、扯拉的部位，更要嚴格進行預應力加設。公路橋梁中使用預應力技術有助于提高橋梁的穩定系數，防止橋面出現裂縫等問題，從而提升公路橋梁的安全性能。

二是降低橋梁自身重力。通常預應力技術施工以高強度鋼筋混凝土等優質建材為原材料，從而達到降低橋梁自身重力的效果，能夠提升橋梁的支撐能力，增加橋梁的承載能力。同時還能夠起到降低建筑成本，優化資金配置的作用。

三、預應力技術在道路橋梁施工中的應用技術

1.預應力筋的定位

對預應力鋼筋進行定位時，重點技術是數量的設置和核算，預應力鋼筋定位必須完全依據圖紙鋪設，無論是鋪設數量還是鋪設位置都不能隨意修改。只有嚴格尊重和遵循圖紙，預應力鋼筋鋪設才能發揮效果。此外，施工過程還應該注重預應力筋和貓版的垂直關系，確定和保障承壓板的牢固性，只有這樣，及時澆筑過程承壓板出現位置的移動，也在可控范圍之內。

2、?選擇預應力鋼絞線

當前，國內外普遍使用的預應力鋼材包括低松弛鋼絞線、普通預應力鋼絞線、低松弛預應力壩絲、矯直回火預應力鋼絲、冷拉預應力鋼絲、預應力鋼筋等。其中，低松弛鋼絞線作為最新一代的預應力鋼材，因其具有經濟、高效、施工便捷、構件美觀輕薄等優點，已經在國際重要建筑工程中被大量使用，如高速、高架公路，高層大跨度房屋、大型橋梁核電站等。預應力鋼絞線的使用可節省鋼材至少在三分之一以上，其社會效益和經濟效益都十分突出。在選擇預應力鋼絞線時主要從以下幾個方面進行考慮：鋼絞線性能參數，包括表面狀態、幾何參數、斷裂荷載、松散性、伸長率、屈服荷載、松弛等;鋼絞線標準，包括延伸率、松弛型、尺寸公差、破斷荷載、品種規格等。

3、?選擇預應力錨具

錨具的使用主要分為機械錨固與摩阻錨固兩種。機械錨固類是通過機械加工形式，在預應力端部形成一個同錨釘工作條件相適應的高強鋼絲或高粗度鋼筋。其特點是連接方便且應力損失較小，在未灌漿之前，就可通過重復放松或緊扣來對預應力進行調整。而阻摩錨固類則是通過對契形錨具的應用，來講預應力鋼材形成錨旋。這類錨具具有較多的種類和較廣的應用范圍，具有穿索方便、噸位較大、變化較多的特點，其不足之處就是不方便的重復連接或張拉，且有較大的預應力損失。

4、預應力鋼絞線張拉

（1）張拉控制應力

張拉控制應力非常的重要，它直接影響到了施工的質量，及公路橋梁的結構。所以，只有使張拉控制力達到了一定的要求和標準，才能夠控制好張拉的質量。預應力的值不能太大，如果超過了設計值的范圍，就會使鋼絞線的截面減少，同時，承載力和受力也會隨之而變小。抗裂度也不能太高，因為抗裂度如果太高，會使得預應力處于過高的應力狀態，從而慢慢的靠近結構裂縫。一旦發生破壞的現象和行為，結構就會產生變化。另外，鋼絞線的張拉控制力過度，還會導致其拉斷、產生其他危害事故。因此，張拉控制力必須在標準的范圍內。

（2）張拉時的控制要點

首先要計算平均張拉力的值，然后再取L值，加上錨墊板到工具夾片的前端的距離值，從而獲得L值。伸長值又分為理論伸長值和實際伸長值，這種兩種值都必須以初應力到控制應力部分的值為準，然后再進行對比和分析。在實際的施工過程當中，伸長值的測量和計算容易出現較大的差錯。

在張拉的時候必須嚴格根據順序和標準來操作，要接近結構形心位置，還要防止構件截面因為太大而造成受力的不均衡。另外，還要再兩端同時進行張拉，或者是先控制和固定好一端，進行一端的張拉，然后再進行另一端的張拉。

5、降低預應力損失措施

降低預應力損失措施主要有以下三個方面。第一，對預應力的所有工序和材料進行質量控制的加強和檢驗的加強，通過規范組織的嚴格執行，從而避免了施工中施工行為不規范或者預應力材料不合格所引起的預應力損失巨大。第二，對梁體混凝土進行齡期的嚴格控制。當梁體張拉之前，為了避免出現過早張拉的現象，必須要對齡期以及梁體混凝土強度進行嚴格要求控制。在設計過程中，為了減少因為混凝土徐變和混凝土收縮而產生的梁體反拱度巨大、預應力損失巨大現象，必須對齡期進行10天以上張拉的規定。第三，石英砂的良好級配。當采取砂箱法放張的先張法施工時，需要用擁有良好級配的石英砂。后砂箱的預應力施加壓縮值需要比0.5mm小，1/3與2/5之間的砂箱長度為裝砂量。

總之，從理論層面到實踐領域，預應力技術幾經創新和提升，技術水平相對成熟穩定。但是也應該看到，受張拉工藝不恰當、孔道質量不高以及錨具等因素影響，預應力技術的應用還存在一些問題。相關的設計單位和施工人員應該對其高度重視，注重對施工環境的關注，重點考慮混凝土強度問題，對預應力技術的缺陷進行有效的彌補和改善，從而提升其應用水平和使用范圍，為公路橋梁事業做出應有的貢獻。

參考文獻：

[1]田云濤.橋梁工程后張法預應力施工的幾點關鍵技術[J].科技資訊，2008.10（31）：25-27

[2]王以超，毛文江，葉興成.后張法預應力混凝土施工技術在橋梁工程中的運用[J].江蘇水利，2011.3（5）：39-40.

[3]王敬.后張法預應力管道壓漿測控技術的應用[J].山西建筑，2013.39（2）：188-189.

[4]金恩斯，薩克恩汗.后張法預應力施工技術及質量控制研究[J].企業技術開發，2009.3（2）：55-57.

[5]繆艷.淺析預應力施工技術在市政橋梁工程中的應用[J].科技致富向導，2012.7（7）.88-90

[6]李軍鋒.市政橋梁預應力施工技術的應用研究[J].門窗，2013.4（2）：34-36