橋梁施工中預應力技術探討

李　程

(山西王城高速公路有限公司，山西 太原　030006)

1　概述

所有工程結構均會受到一定的外力作用，廣義上預應力是指在結構還沒有受到外力作用的情況下，人工對結構預受力位置進行施壓處理。人工所施加的壓力便屬于預應力，這樣能夠顯著改善結構抵抗外力的性能。橋梁工程中涉及的預應力技術很多情況下是應用于混凝土結構之中，從而有效的提升結構耐壓力以及承載力，確保結構可以承受不同方向上的壓力作用。在社會與經濟不斷發展的過程中，橋梁工程建設數量逐漸增加，橋梁工程的質量要求也更加嚴格。在橋梁之中通過預應力技術的應用，能夠有效的提升橋梁的質量，確保橋梁結構能夠發揮更為優良的性能，并且還能夠顯著的減少建筑材料使用數量，確保結構的自重有所減少，防止橋梁出現裂縫問題，從而有效提升橋梁的負載數量。

2　預應力技術在橋梁施工中的應用

2.1　在混凝土箱梁施工中的應用

在箱梁結構之中，將箱梁內部的鋼絞線進行張拉處理，確保結構擁有一定的預應力作用，從而能夠有效抵消外界載荷對箱梁的應力作用，這樣不僅能夠有效提升箱梁結構的承載性能，同時還能夠有效控制箱梁結構出現變形以及裂縫，有利于箱梁結構整體性能的提升。進行預應力箱梁施工的過程中，要求施工人員應當依照設計圖紙以及標準要求進行嚴格施工，確保鋼筋焊接工序以及下料工序均能夠依據規范進行，這樣才能保證預應力箱梁的施工質量。

2.2　在混凝土空心板中的應用

預應力空心板和普通的空心板對比而言，其跨度更大，而且承載能力更強，即有優良的抗滲以及抗震性能。一般情況下，若是工程的跨度在16 m～25 m情況下，此時應用普通空心板結構由于跨度較大，空心板的承載性能較差，導致空心板不能滿足承載要求，此時便能夠應用混凝土空心板。但是，在30 m～35 m的范圍之內，預應力空心板結構自身承載能力將隨著跨度的不斷增加而有所降低，因此，在實際的應用過程中，應當確保空心板結構的跨度控制在25 m范圍之中。

2.3　在受彎構件之中的應用

預應力技術在受彎構件中的應用主要是將碳纖維片材粘貼在受彎構件表面位置，這樣能夠確保混凝土結構的硬度進一步增加，其屬于非常特殊的一種加固方法。進行碳纖維材料粘結的過程中，通過應用預應力技術，能夠確保碳纖維具有更強的性能，此種技術主要是應用在一些較易出現彎曲的構件之中。

2.4　在加固施工過程中的應用

通過應用預應力技術，還可以對已經服役過程中的橋梁工程進一步加固處理，這樣能夠確保橋梁構件性能可以進一步強化，并且確保橋梁工程自身壽命進一步增加。進行加固處理的過程中，一般是應用體外預應力加固方法，或者是粘貼鋼板方法。橋梁加固過程中主要技術有外部預應力鋼索加固技術與下撐式預應力拉桿加固技術。外部預應力鋼索加固方法通常是利用預應力鋼絞線，沿著橋梁的梁肋側面位置，依照相應線形進行設置，利用張拉作業達到體外預應力的目的。下撐式預應力拉桿加固技術在具體應用過程中主要是直線式、折線式以及混合式。

3　橋梁施工中預應力技術應用存在的問題

3.1　一端張拉存在的問題

在橋梁工程的施工過程中，若是橋梁結構的跨度相對大，進行實際施工時通常會應用一端張拉的預應力技術。若是采用一端張拉工藝，便會導致張拉過程中需要跨越多個箱梁橫隔板結構，因此張拉中遇到的摩擦力也會較大，張拉的孔道會進一步的增加，造成這些問題出現的原因主要是由于采用一端張拉工藝時會出現受力不平衡的問題，會導致材料出現定向的偏移。若要有效的解決上述各個問題，最有效的方法便是使用兩端張拉工藝以取代一端張拉工藝，這是由于采用兩端張拉工藝時，會在兩端同時的施加拉力作用，此時材料受力也處于平衡狀態，不會出現定向的偏移問題。如此，不僅能夠解決一端張拉工藝中出現的各種問題，同時還可以有效避免結構之中裂縫的出現。

3.2　結構張拉力的問題

根據作者以往的施工經驗來看，在橋梁施工過程中，結構張拉力存在的主要問題多是因為施工過程中未能依照標準以及規范進行操作，對于橋梁工程張拉施工中的張拉力控制不夠嚴格。并且，結構張拉力是否適宜在很大程度上會受到施工人員自身素養、工作態度以及專業技能等因素的影響，要是結構張拉力不適宜，將會使橋梁施工出現質量問題。

3.3　波紋管堵塞問題

對于結構張拉力來說，很多問題是由于作業人員自身素養造成的，而波紋管發生堵塞問題則主要是因為操作人員施工過程中的疏忽所造成的。很多情況下作業人員施工中未能依據規范進行，使得波紋管在定位過程中不夠準確，使得不同波紋管的接觸不夠緊密，從而使得橋梁工程出現一定的質量問題。

4　橋梁施工中預應力技術施工質量控制措施

4.1　嚴控原材料質量

進行預應力施工作業時，應當應用預應力材料，比如，應用鋼絞線材料、碳纖維材料，這樣不僅可以保證預應力施工的整體質量，同時還能保證施工中的安全性。要是預應力施工過程中采用的材料達不到質量要求，便會導致嚴重的質量問題。所以，施工中的各項材料均應當進行嚴格檢查，有些具有特殊要求的材料應當進行專門檢測。

4.2　預防工字梁破碎的措施

工字梁出現破碎主要指的是在進行張拉處理之后，工字梁結構梁底部位出現了一定的混凝土破碎問題，要想預防工字梁破碎問題的出現，可以采用以下兩種措施：

1)在進行梁體的預制過程中，應當預先加設橡膠板結構，厚度值為2 cm左右，長度值為1 m，將橡膠板設置在底模端部位置處。在梁結構完成張拉作用后，此時橡膠板便會受到一定的壓力作用，從而發生形變，這樣便有效的增大了梁的受力面積，確保將梁收到的集中應力能夠進一步分散，從而有效的避免工字梁端部發生破碎問題。

2)進行梁結構預制時，還可以設置相應的倒角，在梁結構完成了張拉施工后，便能夠確保梁結構的受壓面積進一步增加，從而有效的防止梁體出現破碎問題。

4.3　先張法和后張法施工措施

在采用先張法施工工藝時，重點要確保均勻的放張，所采用的方法多為千斤頂法以及砂箱法等。若是利用千斤頂法進行張拉處理時，要求在放張的過程中，盡可能多次完成。若是利用砂箱法進行張拉處理時，要求進行放張的過程中，要保持均勻的速度。要是張拉時鋼筋只有一根，則多是采用螺母擰松方法，在采用此種方法工藝時，不能夠把力筋一次性放松，應當首先將兩側位置放松，再將中間位置放松。

在采用后張法施工工藝時，進行張拉處理時，應當尤為注意克服局部的應力集中問題。首先，應當確保構件的尺寸能夠達到標準以及設計要求，并且進行張拉作業時應當保障混凝土構件的強度值達到設計要求，若是設計中未明確規定張拉強度要求，則要求混凝土構件強度值超過混凝土設計等級強度的75%。在張拉完成后，同樣應當對張拉作業加以檢查，若是存在滑絲或者是斷絲問題，當滑絲或者斷絲數量超過了總數量的1%時，則需要將滑絲或者斷絲進行更換處理，然后再次的進行張拉作業。

5　結語

國內很多橋梁工程在建設施工以及后期加固處理過程中，均已經應用了預應力技術，在一些大跨度的橋梁施工過程中，也是優先采用預應力混凝土技術。預應力技術擁有非常廣闊的發展空間，在未來預應力技術發展過程中，要求進一步的革新與改進預應力技術，這樣才能達到工程建設對預應力技術新的要求，確保預應力技術得到更好的發展與應用。

參考文獻：

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