預應力技術在公路橋梁施工中的應用分析

虞志林

中交海洋投資控股有限公司（572000）

現如今，預應力技術已經在很多行業中得到了廣泛應用，能夠在很大程度上促進工程質量的提升。然而，在公路橋梁工程的預應力施工方面還存在很多不足之處，需要采取有效措施加以應對，盡可能提高預應力技術的施工成效，同時還要降低成本投入，最大限度地提高路橋工程的穩定性與安全性。

1 預應力技術應用過程中存在的問題

1.1 張拉構件容易產生裂縫

在應用預應力技術進行施工作業時，如果不采取合理措施對溫度進行控制，那么在溫差作用的影響下，就很有可能導致相關構件出現嚴重的裂縫問題。因此，要想盡量減少預制構件產生裂縫的情況，就要做好相應的預防措施，避免溫差因素所帶來的干擾[1]。

1.2 波紋管堵塞

在公路橋梁施工過程中，經常在混凝土澆筑完成后出現波紋管堵塞問題，導致預應力鋼絞線難以穿過，不僅浪費了大量的人力、物力，還會影響到施工的正常進行。出現這種情況的主要原因是相關人員安裝操作不規范導致波紋管破裂，在澆筑時大量的混凝土不可避免地滲入到管道中，從而導致管道被堵塞。

1.3 張拉力校正

眾所周知，如果在公路橋梁工程的預應力施工中出現操作不規范的現象，相關張拉力就得不到有效控制，從而嚴重影響到預應力施工的最終效果。對施工過程中存在的張拉力進行控制時，需要借助預應力式的筋伸長值來完成張拉力校正工作。實際操作中，如果張拉人員沒有受過專業培訓，就很有可能導致張拉力校正出現重大誤差[2]。值得注意的是，在對多束張拉力進行校正時，因為每束張拉力間都存在一定差異，所以會在很大程度上使得預應力筋的具體伸長值得不到準確計算，也就無法實現對張拉力的有效控制與校正。

2 預應力技術在公路橋梁施工中的應用分析

2.1 工程準備階段

為了將預應力技術合理地應用到公路橋梁的建設過程中，首先需要做的就是依據實際工程要求準備好相關預應力材料，主要包括絞線、配套錨具以及壓漿料等。與此同時，要嚴格按照工程設計圖來開展各項計算工作，如錨具類型、型號和鋼絞線橫截面積等。其次要準備好相應的機械裝置，如張拉式壓漿設備等。在完成預應力的張拉作業后，要及時實施壓漿處理，這樣能夠有效提高路橋工程整體的建設水平，因此在張拉之前完成各項設備的準備工作非常重要。

2.2 多跨橋梁工程建設

很多規模比較大的路橋工程，其結構都極為復雜，尤其是多跨橋梁，因為其中不同部位承載彎矩的作用有所差別。如跨中位置對應正彎矩作用，也就是橋梁下半部分會受到拉伸，并且支座上側也會被拉伸，會承受負彎矩的作用。這種情況下，因為混凝土的抗拉伸與受剪等能力有所欠缺，所以很難滿足大型橋梁工程的質量需求[3]。

2.3 混凝土空心板

在路橋工程施工過程中，混凝土空心板的應用比較頻繁。因為空心板的上面有很多圓孔，所以其質量相對比較小，更加便于安裝與運輸，在跨徑不大的路橋工程中應用效果顯著。若是公路橋梁的跨徑超出一定范圍，就需要借助先張法來對松弛度較低的鋼絞線實行單根張拉；也可以使用后張法進行操作。通過這兩種方法的應用，能夠在很大程度上降低相關壓力的影響，有效減少產生問題的概率。

2.4 受彎構件材料

與普通意義上的結構進行比較，發現碳纖維結構有著更加良好的強度作用，再加上施工工藝相對簡單，所以，在實際的施工過程中，可以大規模使用碳纖維片材，這樣能夠讓鋼筋混凝土各項受彎構件得以加固，并被廣泛應用到路橋工程的建設中。然而，因為受彎構件在內力方面還存在缺陷，所以很容易導致混凝土內部出現壓應力與拉應力，如在施工作業時，若是構件承載能力已經達到最大值，那么混凝土相對應的壓變值壓應最大極限變長，這種狀態就代表加固后的受彎構件最大承載能力[4]。除此之外，混凝土所具備的應變增量與片材應力值之間有著密切關系，其應變值與受彎構件遭到破壞時的片材引力值是反比關系，所以，為了能夠讓片材本身擁有良好的初始拉應力，就需要在粘貼片材之前完成預應力的施工，這樣能有效避免混凝土構件被破壞，最大限度地提高整個路橋工程的穩定性和安全性。

2.5 混凝土箱梁結構

混凝土箱梁可以分為現澆和預制兩種類型，它們在不同的結構中應用可以產生不同的作用和效果。如果箱梁跨徑為40～60 m，在鋼絞線配置過程中，就需要從縱向或橫向兩個方面著手；如果箱梁跨徑超過60 m，就要借助變截面箱梁使相關應用效果得到最大化發揮[5]。

2.6 合理選擇鋼絞線與錨具

為了選擇出恰當的鋼絞線，需要從下兩個方面入手：①要對鋼絞線的表面狀態、伸長率以及松散性等性能參數進行充分考慮；②仔細檢測鋼絞線各項指標與設計要求之間的符合程度，如斷破荷載、尺寸公差、松弛性和品種規格等。

在選擇預應力相關錨具時，要重視以下內容：

1）如果采用機械錨固方式，要在預應力的鋼材端部構建錨定條件，為后續的錨固操作奠定堅實基礎。一般情況下，只有集束型、高強度類型的鋼筋才會使用這種錨具，其在使用過程中不會損失很多預應力，并且連接操作也相對簡單。值得注意的是，需要在灌注混凝土之前完成重復張拉作業。

2）楔形錨具與上述機械錨具比較，此錨具不僅錨力較大、便于穿束鋼絞線，而且可供選擇的種類也很多，但是也會損失大量預應力，不能開展重復張拉工作。

3 預應力技術應用的注意事項

1）在完成預應力的拆模工作之后，需要及時將錨墊板口封閉完整，以避免在養護過程中出現人員或是雜物進入到預留孔內等問題。

2）要以鋼絞線實際規格為依據來選擇合適的工作錨與夾片，并借助鋼管來打平與夾緊工作夾片。

3）在應用錨墊板、千斤頂和工作錨的過程中，需要確保三者之間是同心且相互垂直的關系。

4）當完成張拉相關工作后，還要對工作錨和錨墊板的連接進行仔細觀察，保證兩者之間有著緊密的黏合性，若發生異常情況，必須及時暫停張拉，并合理調整具體的工作狀態。

5）完成單束的張拉操作后，要做好伸長量的測量與校對作業，這樣能夠有效提高實際的生產量，值得注意的是，要將計算誤差值盡可能控制在6%范圍內，2 min 之后再進行工作錨的固定；如果超過6%，那么就要馬上停止拉伸操作，并將影響計算誤差的各項因素查找出來，及時將其排除掉。

6）在結束單束張拉工作后，還要檢查夾片頂面的平齊性，并仔細查看是否存在滑絲或斷絲等情況，確定沒有任何問題之后再進行后續鋼絲張力狀況的檢查工作。

7）完成張拉各項工作之后，要及時展開壓漿工作，盡可能將時間間隔控制在1 d 之內。

4 結語

綜上所述，在公路橋梁工程施工中合理應用預應力技術，能夠在很大程度上解決施工過程中存在的各項問題，最大限度地保證施工有序開展。與此同時，要選擇合適的預應力工具，盡可能使結構內部平衡受力，不斷提高路橋工程的穩定性，確保其施工質量滿足相關標準要求，從而推動路橋建筑行業的健康發展。