預應力施工技術在市政橋梁工程中的應用分析

李德泉

摘 要：文章針對預應力施工技術在市政橋梁工程中的應用，結合工程實例，在簡要闡述預應力施工技術優缺點的基礎上，分析了預應力施工技術在市政橋梁工程中的具體應用。得出預應力施工技術具有施工效率高、施工質量有保證的結論，值得大范圍推廣應用。

關鍵詞：預應力施工技術；優缺點；市政橋梁工程；應用

中圖分類號：U445 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）20-0170-02

Abstract： In view of the application of prestressed construction technology in municipal bridge engineering， combined with engineering examples， this paper analyzes the concrete application of prestressed construction technology in municipal bridge engineering on the basis of briefly expounding the advantages and disadvantages of prestressed construction technology. The conclusion that prestressed construction technology has high construction efficiency and guaranteed construction quality is worthy of extensive application.

Keywords： prestressed construction technology； advantages and disadvantages； municipal bridge engineering； application

近年來，我國社會經濟不斷發展，市政橋梁工程越來越多，預應力施工技術作為橋梁工程主要施工技術愈發成熟。大量工程實例表明，在市政橋梁工程施工建設中，科學合理的應用預應力施工技術對保證施工質量有重要意義。但我國對此方面的研究還不夠深入，因此，本文基于工程實例，對預應力施工技術在市政橋梁工程施工中的具體應用做了如下分析。

1 案例分析

（1）工程概述。某市政橋梁工程，總建筑面積為1.54萬平方米，柱網的尺寸為10X30m，為鋼筋混凝土現澆結構，混凝土強度為C50，為保證施工質量，采用高強度低松弛的鋼絞線為主要預應力筋，連續曲梁布置，設計強度標準為：d=16.24mm，As=150mm2，fpu=1960N/mm2，施工機械設備和材料包括：混凝土灌漿機、YBDC240千斤頂、OVM錨具、金屬波紋管。

（2）施工的重難點。第一，在混凝土配制時采用0.2cm～2.0cm砂子作為混凝土的主要原材料，選420kg/m3的水泥用量，加入了適量的泵送劑和12%的U型膨脹劑。在下料時比較合理控制下料厚度，在進行混凝土振搗時要嚴格遵循相關標準和技巧才能保證施工質量，且振搗棒不能接觸到波紋管，既要保證振搗的密實性，也不能形成空鼓現象，大大增加了施工的難度，任何一個環節控制不當，都會引發嚴重的質量問題。第二，在進行混凝土澆筑時，需要進行專項值班，對已經完成混凝土澆筑的鋼絞線，要按照一定的規律來回抽動，直到在大梁混凝土凝固成形。第三，對預應力鋼絞線的錨固和張拉有嚴格要求，需要按照相應的規范和標準進行施工才能保證施工質量。

2 預應力施工技術的優缺點

（1）優點。預應力施工技術的功能作用，不但可以有效應用在橋梁主體結構領域中，而且在橋梁邊坡錨固方面也能發揮出良好的作用[1]。大量橋梁工程施工建設實例表明，在市政橋梁工程施工建設中，科學合理的應用預應力施工技術，既能行之有效的降低各種材料的使用量，而且還能大幅度增加橋梁結構的抗震性和抗壓能力，對提高橋梁整體結果的剛度和穩定性等方面有非常重要的意義，同時還能有效提升橋梁工程施工效率，優化施工質量，保證橋梁工程的安全性和耐用性。（2）缺點。雖然在市政橋梁工程施工建設中，科學合理的應用預應力施工技術，可有效降低施工成本，而且施工效率也比較高，但整個施工過程非常復雜繁瑣，任何一個環節控制不當，都會引發嚴重的安全事故。就表面上而言，在橋梁工程施工建設中應用預應力施工技術可降低結構尺寸，縮減模板用量，減少混凝土和鋼筋的使用量[2]。然而，就實際施工而言，如果應用預應力施工技術，則需要增加和使用大量新設備，對施工人員的技術水平和綜合能力有較高的要求，而且施工周期也比較長，無形中增加了市政橋梁的工程造價。

3 預應力施工技術在市政橋梁工程中具體應用

和地面上的高速公路相比，市政道路橋梁中行車的荷載相對比較低，但車速比較高，需要通過在預應力混凝土對相關的重力荷載進行減小或者消除，所以，在具體施工建設中，必須確保荷載作用區的強度和應力都能達到設計要求。

（1）預應力施工技術流程。預應力施工技術的具體流程：準備鋼絞線下料材料→綁扎邊墻和槽身底板的鋼筋→裝設錨索、錨墊→安裝預應力波紋管→安設預應力筋→連接鋼筋→驗收鋼筋和鋼絞線工程→安裝槽身的內模結構→澆筑混凝土→張拉預應力鋼絞索→灌漿并封錨。

在具體張拉過程中，要遵循先縱向、再橫向、最后豎向的張拉原則，縱向和橫向都采用兩端張拉的方式進行張拉，而豎向張拉時則可以采用一端張拉的方式?？v向張拉時采用三墻共同對稱式張拉的方法進行張拉，橫向張拉時要采用從中間向兩端張拉的方法進行張拉，豎向張拉時采用中間往兩端且三墻共同對稱式張拉。

（2）張拉施工前期準備。在開始施工前，要先對預應力施工技術所應用的材料進行全方位檢驗，包括：鋼絞線、張拉裝置、錨具等，凡是質量、規格、型號、尺寸、材質不達標的材料嚴禁應用到市政橋施工建設中。特別要注意的是，在鋼絞線檢驗時，要由專業人員對鋼絞線的彈性模量進行全方位檢驗，確保其能正常應用。并正確安裝和調試預應力張拉設備，并由專業人員進行管理和養護，發現問題立即處理，避免影響后期施工質量[3]。

（3）預應力鋼絞線材料選取。預應力鋼絞線是預應力施工技術可以順利開展的關鍵，因此，當前期準備工作確認無誤后，就可以進行預應力技術所用的鋼絞線材料的選擇。就案例工程而言，鋼絞線的材料為預應力鋼，但在具體施工建設中，為充分發揮預應力施工技術的作用和優勢，充分結合該市政橋梁工工程的特點來選擇鋼絞線。第一，充分考慮鋼絞線的規格、尺寸、表明形態、承載壓力、幾何尺寸等參數，然后選擇與之相適的鋼絞線材料，確保在預應力施工中，鋼絞線可以正常使用，不會發生斷裂。第二，選擇3～5種鋼絞線對其性能和其他參數進行綜合對比，案例工程預應力施工中，應用了低松弛鋼絞線，和其他種類的鋼絞線相比，此種鋼絞線的成本更低、而且耐磨耐用，被廣泛應用在市政橋梁工程施工建設中，可有效降低市政橋梁工程施工成本。而且低松弛鋼絞線的外管比較優美，也是被廣泛應用的一個主要因素。

（4）波紋管、鋼筋的施工。預應力鋼絞線和波紋管在進入施工現場前，還要進行分批次驗收，確保其性能和各項參數都能有效滿足實際需求。每次驗收的重量不能超過50噸。先對預應力波紋管、鋼筋的包裝、標識、規格、質量說明書進行全方位認真審查。其次每批鋼絞線隨機選擇3～5盤進行檢驗，并從鋼絞線端部選擇20cm～50cm作為截取試樣，對其直徑偏差、力學性能等指標進行試驗，不合格的材料研究應用到橋梁工程施工建設中。波紋管要盡量嚴密，不能發生變形，在波紋管安裝時，孔道安裝位置偏差要控制在±5mm之內，同時管和管的連接要盡可能平順，確保波紋管的支持墊板和孔道的中心線位于同一垂直線上，而且在混凝土澆筑過程中，要盡量避免損壞波紋管[4]。

（5）預應力張拉、加固的施工。預應力施工技術在具體施工中，大體上由四部分共同組成，包括：穿心式千斤頂、油壓表、高壓油泵、外接式高壓油管。在選擇千斤頂時要根據預應力施工張拉的噸位進行確定，在案例工程施工建設中采用了YBDC240千斤頂，高壓油泵選擇了ZB4-500型號電動軸向柱塞油泵，具有效率高、操作簡單，可實現50MPa額定油壓操作。油壓表的精度在1.5級以上。在開始施工前，要先進行千斤頂和壓力表配套標定操作，然后根據標定結果，選擇相應的油表示數。在進行現場預應力張拉時要格外重視以下幾點：第一，根據相應規范和標準的實際需求進行錨具安裝，確保混凝土的強度能達到設計標準。第二，在預應力張拉施工中，要始終確保千斤頂的張拉作用和預應力筋的軸線強度在一條直線上，避免發生誤差。第三，及時清除梁體表明的浮漿、混凝土殘渣、松散的混凝土，為后期施工營造良好的環境。第四，借助鋼帶條進行體外預應力索的整形工作，確保其形狀規則能滿足實際需求。第五，嚴格按照市政橋梁工程在設計要求，進行預埋設管理端口密封裝置、錨頭內部密封筒，通過棉簽等清除錨板孔、夾片尺等材料上方的雜物。由專業人員及時修補體外預應力索的PE層刮傷位置。

在預應力張拉、加固的施工施工中，為最大限度上保證整體橋梁結構受力的均勻程度和預應力施工技術的效果。在進行張拉時要遵循大體對稱、兩端同步張拉的理念，并用雙控法進行嚴格控制，主要為壓力表讀數輔助以延伸量校驗的雙控法，在具體張拉過程中，需要對壓力表數值和油缸的伸長量檢測數值進行全方位記錄。并對實測數值和理論值進行對比，如果二者的差距超過允許范圍，則要立馬停止張拉。待所有問題全部解決以后，才能進行張拉施工。在進行預應力張拉施工時，除上述施工方法之外，還要借助相應的壓力傳感器的測驗值進行表示。常見的壓力常感器有兩種，一種是應變式壓力傳感器，另一種振弦式壓力傳感器，其中應變式是圓環狀，尺寸和錨具一樣大，置于錨板和錨墊板之間，用以測量錨下預應力，振弦式尺寸遠大于錨具，設有1個把手不適合結構中使用。

在具體設計過程中，必須嚴格按照設計要求開開展體外預應力索的張拉應力，而在實際施工過程中，如果需要計算錨圈口處的預應力損失值或張拉超標時，還要對張拉預應力也進行詳細計算，避免張拉過程中發生超過最大張拉控制應力。就案例工程而言，在具體施工建設中，就應用了應變式壓力傳感器，安裝在預應力錨板和錨墊層之間，對預應力張拉過程中的預應力進行全過程測量，有效保證了該市政橋梁工程施工的質量，值得其他施工單位廣泛學習和借鑒。

4 結束語

綜上所述，本文結合工程實例，深入分析應力施工技術在市政橋梁工程中的應用，分析結果表明，在市政橋梁工程施工建設中科學合理的應用預應力施工技術，不但可以大幅度提升市政橋梁工程施工的質量，保證后期行駛車輛的安全性，而且還能有效降低施工成本。但預應力施工技術的操作流程比較復雜，施工工藝比較繁瑣，需要從施工全過程入手，才能最大限度上提高市政橋梁工程施工質量。

參考文獻：

[1]王錦飛，張銘.市政橋梁工程中的預應力施工技術淺析[J].山東工業技術，2017（2）：104-104.

[2]王俊云.市政橋梁工程中預應力的施工技術應用研究[J].中國科技投資，2017（35）.

[3]汪美娟.預應力施工技術在市政橋梁工程中的應用[J].建筑技術開發，2018（4）.

[4]高洪亮.預應力技術在公路橋梁施工中的應用及質量控制[J].科技創新與應用，2017（5）：212-212.