路橋施工中預應力混凝土的應用分析

王廣芹

（蘇交科集團廣東檢測認證有限公司，廣東廣州 510800）

0 引言

預應力混凝土技術可有效減小路橋截面尺寸、減輕結構自重、提升結構耐久性、增強整體結構的抗震性，確保公路橋梁施工的可持續發展，該技術也因此在路橋施工中得到了廣泛應用。為更好地發揮該技術的作用，提高路橋工程施工質量，需要對該技術的具體應用進行進一步的研究。

1 預應力混凝土技術優勢

在路橋施工中，混凝土工程占較大的施工比例，混凝土施工質量也會直接影響路橋工程的使用壽命。在混凝土工程中應用預應力技術，可有效提高混凝土施工質量，更好地滿足路橋工程的設計要求。

預應力混凝土構件具有相對理想的抗滲透性及防裂能力，在路橋項目中應用預應力混凝土技術，加工預應力構件混凝土，可減少鋼材應用量、降低結構整體重量，同時可有效彌補混凝土強度不足的問題，科學抵消荷載帶來的拉應力，提高混凝土結構的抗壓力，預防混凝土結構開裂。

2 工程概況

某路橋工程土層物理力學情況較為復雜，依次為雜填土、淤泥質土、粉質黏土、強風化砂礫巖/粉砂巖。施工中，大跨梁采用混凝土梁結構，整個支撐體系中預應力梁一共有15 榀，鋼筋張拉控制應力可以達到1303MPa 左右。施工設計中，需要使用夾片錨具，保障預應力鋼筋張拉的控制效果。該項目的土層物理力學參數如表1 所示。

表1 土層物理力學性質

調查分析發現，該工程施工存在較多技術難點，主要有：

其一，路橋建設各個層面的施工面積比較大，但只在局部使用預應力技術手段，所以預應力筋穿插施工時間長，且稍有不慎便會弱化整體施工效果。

其二，后張法中黏結預應力梁技術操作難度大，施工中埋設波紋管及孔道灌漿施工質量難以控制。

3 預應力混凝土技術應用要點

3.1 波紋管孔道漏漿處理

施工過程中，通常要借助波紋管完成預應力筋孔道的制作。結合施工經驗可知，在不同型號預應力筋束張拉中，使用波紋管阻力最小，但因制作技術存在局限性，波紋管容易存在薄厚不均勻問題，會增加漏漿風險。一旦發生漏漿，會導致孔道被封堵，從而增加預應力筋的穿束難度。同時，波紋管漏漿發生會加大預應力筋張拉時的摩阻力，容易導致張拉作業中斷。另外，波紋管本身的強度差，在施工安裝中若是出現管軸線偏位等問題，會導致波紋管裂紋，甚至直接炸開，導致波紋管孔道漏漿。

在施工前期應加強對現場的檢查，了解波紋管的具體狀態，保證其滿足質量要求，若質量不合格需第一時間上報并更換，保證施工順利推進。為避免波紋管孔道漏漿，施工人員應在不接觸主筋的前提下利用沖擊鉆對波紋管進行鉆孔。若波紋管孔道有雜物，應及時清除，使鋼絞線能夠在波紋管內部順利穿入提供保障[1]。之后運用整體性能相對較好的混凝土開展現場澆筑作業，強化施工效果，防止波紋管孔道漏漿。在澆筑過程中，也需加強對波紋管的保護，避免對波紋管造成破壞。

3.2 鋼絞線滑絲、斷絲處理

施工中鋼絞線滑絲原因有很多，可能是鋼絞線生銹嚴重或者其表面存在油污、雜物等，從而增加鋼絞線的滑絲風險。斷絲主要是因為絞線相互絞纏，產生了嚴重受力不均的問題，在整個過程中個別鋼絞線張拉力過大，超出了鋼絞線自身的承載力，進而出現斷絲現象[2]。除此之外，鋼絞線在運輸中如果受到嚴重的機械損傷，也會增加滑絲、斷絲風險。

針對鋼絞線滑絲、斷絲問題，科學的處理措施如下：第一，為解決鋼絞線滑絲問題，可借助千斤頂將已經出現滑絲的鋼絞線拉出，并更換新夾片，確保其滿足張拉設計要求，為后續施工提供保障。第二，斷絲數量超過設計范圍時要更換鋼絞線，并按照科學的工序重新張拉[3]。

3.3 預應力筋錨固處理

預應力筋多是曲線形，在具體施工中若是連續箱梁跨數（一次澆筑混凝土的箱梁跨數）大于2 跨，需做好質量控制，將預應力筋穿入預埋好的波紋管內，待澆筑混凝土強度達到要求后錨固預應力筋，使其達到設計要求。預應力筋的錨固處理要點如下：

首先，輕度錨固。千斤頂拉動預應力筋受到的摩擦阻力為預應力筋的1.3 倍以下時，為輕度錨固。其特點在于波紋管的內部有少量漏漿，但每處的漏漿量不大，在拉力足夠的情況下，可以保證預應力筋順利移動。需要注意的是，在此工況下也不排除漏漿的可能，會導致波紋管與之發生黏結[4]。

其次，重度錨固。千斤頂拉動預應力筋受到的摩擦阻力大于預應力筋的1.3 倍時，為重度錨固。重度錨固與輕度錨固的區別在于不論拉力大小，預應力筋都不能隨意移動。控制預應力筋張拉力時，若現場表現為輕度錨固，施工人員需要分析現場情況，并落實好以下控制措施：控制好預應力筋的長度及伸長值，將設計標準和實際伸長值之間的差異控制在6% 左右，為后續張拉提供保障；保證張拉作業過程中預應力筋維持穩定狀態。

最后，實現對預應力筋的交替張拉。最后一步，需要讓波紋管以及預應力筋呈分離狀態，確保后期預應力筋能夠在波紋管內部移動[5]。

3.4 鋼材的正確處理

第一，為實現對預應力混凝土質量的把控，應合理選擇鋼材，并使用塑料膜包裹鋼材，或者合理涂刷防銹或者防腐蝕材料，確保鋼材質量滿足工程質量要求。與此同時，鋼筋材料入場時需要進行二次檢查，避免留下質量隱患[6]。

第二，運用專門的鋼絲、鋼筋及鋼絞線，將6 根鋼絲銜接，使鋼芯向著相同的方向扭結。

第三，依靠后張法、先張法，發揮高強度鋼絲的強應力性，為后續施工提供保障。為達到理想的施工效果，可利用碳素鋼盤條，在冷拔的作用下將鋼絲的直徑控制在3～8mm 之間[7]。并實施低溫處理操作，以提高鋼筋的強度，防止鋼筋發生恒松弛損失。

第四，利用錨具實現對鋼筋的固定，運用先張法輔助后續施工。例如，在鋼筋拉伸完成后固定錨具，進行混凝土澆筑，待混凝土強度達到設計標準的75%以上，將錨具取下，使鋼筋順利回彈[8]。此外，也可以運用后張法，用錨具將鋼筋固定在混凝土構件的端面上，為了避免錨具松動、生銹等問題，及時進行混凝土澆筑，保證混凝土構件的使用性能。

3.5 混凝土施工質量控制措施

首先，加強材料質量監管。合理選用硅酸鹽水泥，確保骨料直徑在5～25mm 之間，以優化混凝土的使用性能。增加碎石用量，使其與水泥充分混合，將水泥的實際占比控制在550kg/m3以內，強化混凝土澆筑施工效果[9]。除了上述方法，還可以增加外摻劑，確保混凝土強度達標。

其次，優化澆筑、振搗作業流程。為達到理想的澆筑效果，要遵循分層澆筑的施工原則，由于長距離泵送會影響混凝土質量，因此要盡可能采用大功率設備，提高泵送效率。同時，必須加強對振搗施工的質量管控，避免在振搗過程中出現碰撞情況。

最后，實施有效的養護作業。在預應力混凝土技術應用中，養護屬于最后一道工序，也是不容忽視的環節。如果養護不到位，會導致混凝土的強度不足，不僅無法滿足路橋施工的整體要求，還會埋下安全隱患，不能發揮出預應力混凝土技術的核心優勢。為此，在基礎施工作業完成后，要精準把控相關技術要點，完成混凝土的養護作業[10]。混凝土養護需要控制好溫度及濕度，否則容易造成施工裂縫。混凝土養護技術要求：第一，混凝土澆筑完成后，及時進行養護，減少其暴露于大氣中的時間。第二，對于水膠比較低的混凝土（通常低于0.45）和大摻量粉煤灰混凝土，要用塑料薄膜緊密覆蓋，必要時進行灑水養護，以強化養護效果。

4 路橋施工中預應力混凝土施工注意事項

4.1 加強蓋梁跨路區域的施工管理

在路橋工程中，對于橋梁較寬的區域，可以運用后張法制作混凝土蓋梁。在現場制作鋼絞線的過程中，要逐根檢查鋼絞線的質量，以防止某一根鋼絞線質量不達標，為路橋工程埋下隱患。在鋼絞線質量檢查中，可以運用捆綁的方式，確認切口是否整齊，用黑膠布在端頭進行綁扎，結合施工標準進行鋼絞線張拉及穿束。同時借助錨具，將鋼絞線逐一排列，避免鋼絞線在應用過程中出現不平行的情況。可以組建監督管理小組，有效監測現場預應力混凝土的狀態，采用科學檢驗手段控制施工質量，以確保蓋梁跨路區域的預應力施工順利進行。

4.2 提升預制小箱梁施工水平

因為路橋工程中會大量使用小箱梁，為控制施工成本，需在現場制作小箱梁并進行質量驗收，節省部分制作時間，為后續施工提供保障。施工過程中，需要借助模板進行小箱梁制作，把控美觀度及質量，強化施工效果。

首先，科學制作模板，確保其剛度、穩定性等方面都能滿足工程需求，確保其在安裝過程中不變形。可采用涂漆或增料的方式，方便脫模。除此之外，在拼裝環節需進行二次檢測，避免小箱梁出現漏漿、變形以及位移等問題。

其次，運用鋼筋綁扎方式，穩定內部的鋼筋骨架，使腹板與底板對接。

再次，安裝波紋管道時，必須檢查管道的狀態，保證其內部無雜物以及破損、斷裂的情況。在安裝過程中，應使管道接口區域保持平整狀態，防止發生堵塞。正確處理接縫，降低孔道堵塞的可能性。同時，可采用密封處理方法，以免水泥滲入。安裝完成后，需要技術人員驗收，消除施工質量方面的隱患。

最后，混凝土澆筑和振搗至關重要，澆筑完成后可采用插入式振搗器和附著式振搗器協調作業，提高混凝土振搗質量，并防止在振搗過程中對其他構件造成影響。上述操作完成方可進行噴淋養護，在養護期間控制好現場的溫度和濕度，確保預應力混凝土結構的彈性、強度要求達標。

4.3 科學加固受彎構件

在路橋工程預應力混凝土施工中，需要合理加固受彎構件，有效強化施工效果，防止混凝土結構中的裂縫延伸。在具體施工中，需要采用粘貼鋼板的方式進行分區加固，提升加固區域的抗剪性、抗彎性，改善橋梁結構原本的狀態，為后續施工提供保障。

5 結語

預應力混凝土是先進的技術手段，可降低路橋結構施工中的質量風險，增強工程主體結構的耐久性與穩定性。在現場施工中，預應力混凝土施工的注意事項也比較多。想要達到預應力混凝土應用的預期效果，需有效掌握技術應用要點，通過波紋管孔道漏漿處理、預應力筋錨固施工和混凝土作業流程優化等措施，提高整體施工質量，發揮預應力混凝土最大的技術優勢。