預應力技術特點及在路橋工程中的應用措施

龔兵傳

（廣東省長大公路工程有限公司，廣東 廣州 511430）

預應力技術特點及在路橋工程中的應用措施

龔兵傳

（廣東省長大公路工程有限公司，廣東 廣州 511430）

目前，在我國路橋施工中，預應力技術的應用已經成為常態，以此為研究重點，探討了其在路面、邊坡以及橋梁施工中的應用情況，同時以廣河高速公路廣州段蘿崗3號大橋為例深入探討了預應力施工技術要點，可為類似工程提供借鑒。

預應力；后張法預應力箱梁；邊坡防護

0 引言

近些年，預應力技術逐漸發展成熟，其可較好地改善混凝土構件性能，提升構筑物的結構可靠性，如預應力混凝土路面、預應力錨索、預應力箱梁等均是預應力技術的發展成果，加強相關技術的分析研究具有重要意義。

1 預應力技術特點分析

預應力技術由法國工程師Enugene Freyssinet在1928年研發并應用，二戰后此項技術在各個國家均得到了推廣應用。預應力技術在路橋工程中的應用，主要集中于結構受載前這一階段，通過增加混凝土內部應力，以達到與外部拉應力對抗的效果，具有控制裂縫的顯著效果。

預應力技術特點可以歸納為以下幾點：（1）構件性能良好，預應力技術的應用有利于增強結構抗裂性、耐久性、剛度；（2）節省材料，主要表現為混凝土內應力增加后，相應的對于鋼筋等材料的需求量減小，達到了節約建材的效果；（3）擴大構件適用性，主要表現為混凝土的抗裂性、耐久性等均得以提升后，相應的構件可用于對于防水、抗腐蝕要求較高的環境下，構件適用性擴大；在使用預應力技術的情況下，構件在同等強度下的截面積得以減小，可適用于大跨度、重荷載結構；（4）維修加固效果好，在舊橋維修加固中，預應力技術的應用效果顯著，同時施工方便、成本相對較低。

2 預應力技術在路橋工程中的應用措施

2.1 預應力混凝土路面

現階段，預應力混凝土路面的應用已經較為廣泛，采用預應力技術后，混凝土強度達到了一個新的等級，迎合了我國交通發展需求，可用于解決重載交通問題。預應力混凝土路面應用優勢如下：（1）當強度要求相同時，預應力混凝土路面板所需厚度相對較小，優勢顯著；（2）預應力混凝土路面板較長，因此無需設置過多的接縫，不僅可以提升行駛者的舒適感，更能夠有效降低接縫損壞風險；（3）預應力混凝土路面施工中必須要采購大量的預應力筋、錨具，相應的造價較高，但是根據國內外實踐情況來看，在設計施工合理的情況下，30年幾乎無需大修，養護投資所需較小，因此運營效益較好[1]。

目前，在我國道路工程領域中，斜向預應力無縫混凝土路面已經被廣泛應用在一、二、三級公路、高速公路收費廣場、超限檢測站重載交通路面建設中；裝配式預應力混凝土路面則是在道路的快速修復、酷熱或寒冷天氣下的道路建設中得到了推廣應用。

2.2 預應力錨索邊坡防護

近年來，我國路橋施工中，高填深挖等情況屢見不鮮，如何保證路基穩定、邊坡安全成為工程建設中的一大關鍵。在此背景下，預應力技術應用廣泛，如：預應力錨索防護技術就是將鋼絞線埋入巖層內加應力，以達到穩固邊坡的效果。根據我國邊坡防護現狀調查不難發現，錨桿掛網噴漿、錨桿混凝土框架植草等技術應用廣泛，尤其是后者迎合了生態工程理念，被大力推廣，其不僅具有較好的邊坡穩定性，而且造型美觀，便于綠化。

2.3 預應力橋梁

目前我國橋梁跨度不斷增大，預應力技術優勢體現在以下幾個方面：（1）隨著我國公路網的不斷完善，修建了不少橋梁跨越大河、山谷，對于橋梁跨度的要求越來越高，通過采用預應力構件可有效提高結構強度、減小以構件截面，增強橋梁跨越能力，滿足現代橋梁建設需要[2]。（2）作為施工架設技術應用，為橋梁作業提供便利。預應力技術可用于增強各構件性能，也可作為施工技術應用。（3）橋梁預應力加固，主要包括：體外預應力加固、外包鋼、橋面補強，此技術應用具有高效性、便利性，在實踐中應根據橋梁實際情況合理選擇預應力加固技術，保證橋梁使用安全。

3 實例分析

在我國路橋工程領域中，預應力技術的應用范圍廣、種類多，不同工程的工藝要求均有所差異，下文僅以某橋梁施工為例展開具體探討，以為類似工程提供參考。

3.1 工程概況

廣州-河源高速公路的廣州段總長為70.8 km，設計為雙向六車道的瀝青公路，設有多座橋梁，現圍繞蘿崗3號大橋，對后張法預應力箱梁施工技術展開分析。

3.2 施工流程

蘿崗3號大橋箱梁預制長度為25.58 m，中梁、邊梁的預制箱梁參數：（1）數量：48、32 片；（2）材料：C50混凝土。以（GB/T 5224-2014）《預應力混凝土用鋼鉸線》為準則，進行鋼鉸線的選擇，具體參數如下：（1）抗拉強度標準值 fpk=1 860 MPa；（2）公稱直徑 DN15.2；（3）彈性模量 Ep=1.95×105MPa。普通鋼筋型號：HRB335。圖1列出了蘿崗3號大橋箱梁施工流程。

圖1 蘿崗3號大橋后張法預應力箱梁施工流程

3.3 施工技術

（1）施工準備、場地準備

按施工進度計劃分批組織施工材料進場、抽樣送檢，檢驗合格材料予以妥善保存；備好施工設備，如：千斤頂、油壓表、錨具等，做好標定、送檢工作，安裝好龍門吊，試運行正常方可使用；預制梁場地必須做好壓實、硬化處理，避免出現沉陷問題。

（2）臺座清理

根據設計要求制作好臺座，選用鋼底模，根據工程實際，設計、制作定型鋼模板，保證模輕度達標。

（3）鋼筋、波紋管、錨具安裝

本工程鋼筋均在加工車間完成彎制工作，在臺座開展現場幫榨取、焊接，焊接接頭采用雙面焊，焊縫大于5 d，做好箱梁吊裝孔、泄水孔、防撞墻鋼筋預埋工作。

鋼絞線編束，波紋管就位，使用φ10鋼筋制作為井字型支架定位，直、曲線段的支架間距分別控制在100 m、50 m。鋼束套入波紋管，以大一號管道套接，并以膠帶對連接位置進行密封處理。鋼束端頭預埋錨具，外箍螺旋筋，安裝完成后，對波紋管進行檢查，確保無穿孔（若存在穿孔，以膠帶密封處理），方可封側模。

（4）模板安裝

本工程采用的是鋼模板，外模為模板與支撐焊接形成的綜合支撐體系，內模為折疊式大模板，內、外模板每塊長度分別為1.25、2.5～3 m。模板安裝順序如下：兩頭端模→內側邊模→外側邊模，合理調節模板位置，確保定位準、固定牢。

（5）混凝土澆筑

澆筑前對預應力套管進行檢查，確保其在管道內順利滑動，嚴格按配比投料拌合，以軌道車、小龍門吊送到澆筑位置，具體澆筑順序如下：底板→側板→頂板，每片梁均要保持一次澆筑成型。本工程選用ZF-5型附著式振動器進行振搗，沿著梁長布置2臺/m，共布置兩排，相互交錯，振搗密實。

（6）養護

混凝土養護7 d以上，灑水濕潤、麻袋覆蓋。

（7）預應力筋張拉

本工程千斤頂型號為YCW100，配套油泵、防護板，張拉前，對相關設備進行嚴查，無誤后方可開展張拉作業。

a.張拉。混凝土試壓，達設計強度85%可開展張拉作業，應力施加順序如下：0→初應力（0.1σk）→超應力（1.05σk，維持2 min）→張拉控制應力（σk，錨固）。當分級加載（5 MPa）至超應力階段，必須實時測量鋼絲伸長量，誤差控制在6%內，否則必須及時處理。

b.壓漿、封錨。完成張拉工作后1～2 d即可進行壓漿施工，具體參數如下：水泥型號：PII54.5R；外摻劑：膨脹劑10%、減水劑1.6%，當出現冒漿現象后即可停止壓漿，做好封堵工作。

4 結語

綜上所述，近年來我國市政道路、高速公路亦或各種大跨度橋梁的數量均在急劇增加，相應的各種新技術、新材料也在不斷涌現。預應力技術是近些年應用較為廣泛、逐漸發展成熟的一種新技術，其在增強構件性能、提升結構穩定性方面具有顯著優勢，同時經過多年發展，預應力技術方法也在增加，在實際工程中應合理選用適宜技術，重視技術交底工作，做好每一道工序的施工控制，確保路橋結構安全、可靠，為區域經濟發展奠定堅實基礎。

[1]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(9):253-254.

[2]張立軍.路橋施工中預應力技術的應用[J].交通世界,2013(11):287-288.

地方規劃交通強省新目標 各地交通強省大戰打響

習近平總書記在十九大報告中提出了交通強國的目標之后，各地紛紛開始布局交通強省建設。

近期，四川省交通部門提出，要把建設交通強省作為推進交通運輸發展的一項重要戰略任務，強化全局視野和戰略思維，立足四川、放眼全國，對標世界先進發達國家，研究構建交通強省戰略框架體系，全方位發揮先行官作用，為經濟強省建設貢獻交通力量。

河北省政府新聞辦舉行了新聞發布會，河北省交通廳領導指出，要緊緊圍繞建設社會主義現代化強國，認真研究謀劃到2035年和本世紀中葉交通運輸兩個階段的發展戰略和目標任務。為此，河北要推動交通運輸協同發展。推進與京津交通協同發展，實現與京津交通基礎設施一體化、運輸市場一體化、行業管理一體化。到2020年，河北要與京津差距明顯縮小，基本建成安全可靠、便捷高效、經濟適用、綠色環保的現代綜合交通運輸體系。到2020年，雄安新區對外交通骨干路網項目基本建成，加快綜合交通運輸體系建設，深入研究綜合運輸發展機制，加快現代綜合交通樞紐建設等。

除河北和四川外，浙江省交通廳黨組召開會議指出，全系統要以十九大精神為動力，抓緊抓好當前交通重點工作，確保交通工作取得“全年紅”，其中工作包括，組織開展第六次暨2017年三季度綜合交通建設“十百千”督查，沖刺四季度，進一步掀起全省綜合交通建設新高潮，確保交通重大基礎設施計劃投資增長15%以上，力爭20%以上。

浙江省由于要推動建設杭州灣大灣區經濟區，相應的交通規劃將重新編制。類似的還有江蘇省，由于要構建揚子江城市群，相應的交通規劃也要調整。江蘇省政府在南京召開全省交通運輸重點任務三季度調度推進會，江蘇副省長藍紹敏指出，咬住年初確定的目標不動搖，對計劃開工項目要全力攻堅，力爭多開工、早開工，對已開工和在建項目，要全力保障，力爭形成更多的實物工作量。藍紹敏強調，要按照建設交通強國的要求，積極謀劃交通強省建設，抓緊謀劃明年投資計劃和重大項目安排，切實維護當前行業安全穩定。此前，江蘇交通部門開展了一系列的交通專項規劃研究。這包括以揚子江城市群交通運輸規劃為核心的，包括寧鎮揚一體化、淮海經濟區、江淮生態經濟區、寧杭生態經濟帶、淮河生態經濟帶等一系列區域交通運輸專項規劃研究。

重慶市則早在今年9月份就召開市委常委會議，專門研究部署開展全市交通建設“三年會戰”工作，審議了《重慶市交通建設“三年會戰”工作方案》。該方案研究制定了高速鐵路建設、“小康路”建設、普通干線公路建設、高速公路建設4個“三年會戰”的實施方案，明確時間表，繪制路線圖，提出用三年時間實施全市交通建設大會戰，確保各項建設任務如期完成。

U445.57

B

1009-7716（2017）12-0123-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.12.034

2017-06-12

龔兵傳（1984-），男，廣東廣州人，工程師，從事工程技術管理工作。