公路工程中預應力施工技術的應用

王 軍

(山西平榆高速公路有限責任公司，山西 晉中 031800)

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公路工程中預應力施工技術的應用

王 軍

(山西平榆高速公路有限責任公司，山西 晉中 031800)

介紹了預應力施工技術的含義，從鋼絞線選擇、預應力加固、錨具選擇、受彎構件、現澆混凝土等方面，闡述了預應力施工技術在公路橋梁工程中的應用，并針對預應力施工中的常見問題，提出了相應的解決方法。

公路，預應力，鋼絞線，錨具，混凝土

盡管預應力施工技術在我國的起步較晚，但其發展速度較快，當前已經形成完善的技術應用體系。為深入挖掘預應力技術要點及其起到的重要作用，本文圍繞技術原理與特征，深入探討技術應用，具體內容如下。

1 預應力施工技術

在公路橋梁施工中，預應力施工技術應用較為廣泛，預應力施工技術指的是現場工作人員在橋梁結構受到荷載以前，組成相應的混凝土構件，延緩構件開裂，確保公路橋梁施工質量。經過多年的工程實踐與改進，當前預應力施工技術在公路橋梁建設領域的作用越來越重要，且實際成效良好，由于預應力混凝土構件自身具有很高的抗滲性能、抗拉性能與抗疲勞性能，所以可從很大程度上保障施工質量，大幅提升橋梁整體性能[1]。

鋼材與混凝土是公路橋梁施工常用材料，這為預應力施工技術的引入提供了良好的基礎條件。鋼筋混凝土組合結構的合理應用不僅可以降低材料消耗量，還能減輕結構自身重量，有助于結構防裂。此外，在有效改善公路橋梁施工質量的同時，還可以在限定的經濟條件下最大限度的提高工程美觀性，延長了公路橋梁使用壽命。

2 公路橋梁施工中預應力施工技術的實際應用

2.1 鋼絞線選擇

鋼絞線選擇對于公路橋梁的施工質量有十分重要的影響，所選鋼絞線性能和工程穩定性息息相關。就目前來看，常用的鋼絞線類型主要有四種，分別為：低松弛鋼絞線、預應力鋼絲、預應力鋼筋和普通鋼絞線。在這些鋼絞線類型中，低松弛鋼絞線實際應用最為頻繁，其具備經濟合理、耐用性強、構件外形美觀等優勢。選擇合理、適宜的鋼絞線能在確保質量的基礎上，大幅縮減鋼材用量，進而起到降低工程造價的作用。在具體的選擇過程中，需要認真考慮以下技術指標：表面形態、斷裂荷載強度、幾何參數、伸長率等，此外在特殊情況下，還要綜合考慮鋼絞線延展性[2]。2.2 預應力加固加固在公路橋梁施工中是一個十分重要的環節，在加固環節中合理應用預應力施工技術，是有效提高橋梁荷載能力的關鍵。若能有效提升橋梁的荷載能力，可確保橋梁整體穩定性，延長其使用壽命。在實際工作中，可采取很多荷載能力提升方式，如對橋梁結構受力體系進行適當的改變，強化橋面補強層，預先在構件上添加預應力。在橋梁正式承受荷載以前，通過預應力的提前添加能使構件產生一定拉應力，最終起到提升構件整體承載能力的作用。在加固這一施工環節中合理應用預應力技術，能大幅增加橋梁的加固水平，發揮鋼筋加固應用作用和效果。

2.3 預應力錨具選擇

預應力錨具需要根據所用預應力方法進行分別選擇。預應力大致能分成兩種方法，即先張法與后張法。若運用后張法進行施工，則錨具通常要選擇機械錨固或摩阻錨固。其中，機械錨固具備相對較高的適用性，可采用多種形式的鋼絞線，而且其預應力損失很小，便于施工連接等操作。在灌漿施工前，即可實施放松與張扣。而對于摩阻錨具而言，雖然其應用難度相對較大，但它具有可為穿梭作業提供便利的獨特優勢，在施工中需根據要求妥善選擇。

2.4 受彎構件

作為公路橋梁施工常用構件，受彎構件主要由碳纖維構成，其應力主要取決于混凝土構件應變增量，受彎構件截面如圖1所示。隨著混凝土構件初始應力的不斷增大，碳纖維構件也會遭到一定程度的破壞，其具備的高強度性能將無法充分發揮。對于這種實際情況，可在碳纖維片的粘貼環節中施加一定預應力，以使構件形成一定初始拉應力，進而提高構件自身應力，達到提升公路橋梁施工質量的根本目的(見圖1)。

2.5 現澆混凝土

在公路橋梁混凝土現澆施工中應用預應力技術需切實把握好以下幾點：

1)確保垂直振搗。混凝土澆筑與振搗需要同時進行，在振搗過程中需要快速插入振搗棒，然后再根據現場情況明確最佳的振搗時間。在澆筑末期，應緩慢取出振搗棒，確保振搗時間合理性，避免過振或漏振。

2)澆筑成型以后，需及時做好蓄水保溫，對于常規的混凝土保溫而言，通常可以使用覆蓋麻袋等方式。此外，現澆施工中所用模板的強度和剛度還會對地基均勻度有很大的影響，因此施工中要妥善選擇模板。

3)做好混凝土排水工作，對于富含水分的實際問題，可采取木楔抹面等方式進行處理，并在成型后對構件表面實施抹平，以確保其平整度。

2.6 箱梁鋼絞線

在箱梁鋼絞線的張拉施工中，需對以下技術指標進行精準控制：其一，雙控張拉控制力；其二，鋼絞線伸長量。在張拉施工中需關注具體的張拉順序，控制對象也有著不同的分類。若在雨季進行公路橋梁施工，則需提前安排管道壓漿[3]。壓漿時，可采取活塞壓漿泵實施。此外還需注意，漿體控制需嚴格按照相應的作業規范。

3 預應力施工技術應用常見問題與解決方法

由于公路橋梁施工技術復雜，即使應用了預應力施工技術，也會出現很多實際問題，若未能有效解決這些實際問題，將會對公路橋梁施工質量造成影響。實踐表明，預應力施工技術應用通常會遇到以下問題：第一，鋪墊板面和孔道軸線未完全垂直；第二，錨板位置上的混凝土產生變形與開裂；第三，滑絲斷裂。這些常見問題的解決方法為：

1)鋪墊板面和孔道軸線未完全垂直。造成這一問題的主要原因為鋼絞線內力不同，導致錨具產生滑動。對此，在安裝墊板的過程中，需認真進行對中處理，確保墊板的可靠性與穩定性。此外，在施工中還可額外加工一個鋼墊板。

2)錨板位置上的混凝土產生變形與開裂。造成這一問題的主要原因為振搗不夠充分，使得混凝土較為疏松，強度不足，導致結構在受到壓力以后產生變形。對此，應切實做好澆筑工作，保證澆筑質量。另外，在墊板的下方還可以布置鋼筋，以此確保混凝土結構能承受一定主拉應力。

3)滑絲斷裂。滑絲斷裂在實際施工中較為常見，產生原因也有很多，如拉應力過大、鋼絞線強度不足等。對此，現場作業人員需要以嚴謹、認真的態度對此類問題進行處理，按照規范要求正確選擇鋼絞線，從而確保預應力施工質量。

4 實例分析

以某公路連續箱梁懸臂橋梁為研究對象，該工程起始于2016年7月。按照預先方案進行設計，總長為200 m，高度為7 m，上層橋寬度為18 m，下層共分兩幅，單幅寬度為5.5 m。梁高為4 m，高跨比1/18，斷面是一個寬度為18 m的單箱雙室，頂層懸臂長度為4.4 m。本橋梁施工運用預應力技術，其鋼絞線與錨具選擇均按照以上要求完成。具體施工過程中，對預應力施工技術應用常見問題給予高度重視。通過合理的施工組織和安排，橋梁混凝土結構未發現變形等現象，施工質量過關，可為類似工程提供參考。

5 結語

預應力施工技術在國內的公路橋梁建設事業中發展迅速，無論橋梁規模大小，種類如何，都在積極應用預應力施工技術。通過對預應力施工技術的合理應用，不僅能大幅度改善橋梁結構性能，還能有效縮減鋼筋用量，具有傳統施工技術無法比擬的優勢，因此其擁有良好的發展前景，但仍需進一步的改進和創新。

[1] 陸廷超.預應力技術在公路橋梁工程施工中的應用[J].科技創新與應用,2014,10(1):132-133.

[2] 俞建輝,王建國.淺談公路橋梁施工中預應力的應用及存在的問題[J].中國高新技術企業,2015,11(3):167-168.

[3] 史智勇,趙永紅,劉云平.淺析路橋施工中預應力技術的應用[J].中國水運(下半月),2013,12(9):253-254.

Application of prestressed construction technologies in highway construction

Wang Jun

(ShanxiPing-YuHighwayCo.,Ltd,Jinzhong031800,China)

The thesis introduces the definition of prestressed construction technology. Starting from aspects of steel strand selection, prestressed reinforcement, anchorage selection, bending components and cast-in-situ concrete, it describes the application of prestressed construction technology in highway bridge engineering, and puts forward corresponding solutions in light of common prestressed construction problems.

highway, prestress, steel strand, anchorage, concrete

1009-6825(2017)06-0159-02

2016-12-11

王 軍(1978- ),男，工程師

TU757.1

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