市政道路桥梁施工中预应力施工技术的运用

王芳

（上海君威钢绳索具股份有限公司 上海 201900）

社会经济的快速发展使市政道路桥梁工程建设数量不断增长，各类新技术与新材料在市政道路桥梁工程中广泛普及。预应力桥梁结构是常见桥梁形态，桥梁结构自身的承载力与稳定性可受到预应力施工技术应用水平的直接影响。因此，为从根本上提升预应力施工水平，需要明确工程施工要求，加强施工技术管理力度。

1 市政道路桥梁工程预应力施工技术手段

市政道路桥梁工程预应力施工期间，会使用钢筋或钢索预张力的反力作用对混凝土进行预先受压处理，确保混凝土结构能够在道路桥梁工程具体应用期间承受住更大的拉应力作用，从根本上保障桥梁结构的整体承载水平。预应力道路桥梁混凝土结构比普通混凝土结构的稳定性更为优越［1］，但施工期间难度也较大，涉及更多专业技术。具体来说，桥梁预应力施工技术可分为以下几种类型。

1.1 预应力张拉施工技术

在道路桥梁工程中，预应力张拉施工需要在混凝土构件上施加拉力，使受到预应力张拉作用的混凝土构件可以承受住较大应力，产生适宜的变形效果，使后续混凝土结构的荷载力进一步提升。借助预应力张拉施工技术手段，能够进一步增强道路混凝土结构刚性，规避市政道路桥梁工程振动与弹性变形，切实保障路桥结构的稳定性及可靠度。

在预应力张拉施工工作开展过程中，预应力张拉工作需要首先进行预应力钢束穿束，然后安装锚具、千斤顶与张拉设备。在设备安装检验通过后，进行张拉锚固处理，按顺序拆除千斤顶与张拉设备，对构件进行压浆与养护处理。

预应力张拉工作开展期间，需要首先对锚具夹片进行防潮及防锈蚀处理，防止锚片夹具在锈蚀过程中出现稳定性下降或者滑丝等问题［2］。在夹片安装过程中，需要首先清理孔道内部杂物，防止混凝土浇筑过程中出现污染问题。在开始张拉时，需要首先观察锚环，要求锚具与垫片应当贴合在一起。张拉工作完成后，还需要对钢筋的伸长值进行校核，防止在张拉过程中出现张拉力不足或者是张拉度过大等问题。

1.2 装配式施工技术

在市政道路桥梁工程预应力技术应用过程中，还需要配合使用装配式施工手段。要求相关工作人员应当从市政道路桥梁工程实际建设特征角度出发，选择适宜结构的起吊设备，将预应力构件需要吊放到指定位置，并分结构开展施工工作，使用装配式施工技术，从根本上保证施工质量与效率，使预应力市政道路桥梁工程能够遵照预期施工目标有序开展［3］。

1.3 顶推施工技术

顶推施工技术主要被应用在截面相同的预应力构件施工环节，在使用该施工技术期间，需要确保每座桥梁结构强度与设计要求相符。工程实施前，需要首先预制箱梁结构，然后借助水平液压装置对箱梁结构进行就位连接，从根本上提高连接结构的稳固性。箱梁前端需要设置钢导梁，在箱梁跨度超过50m的情况下，需要配备临时支墩结构。预推施工工艺能够有效缩减预应力桥梁施工期间的工程量与施工周期，提高工程施工效率。

2 预应力施工技术在市政道路桥梁施工中的应用重要性

现阶段，城市发展速度进一步提升，市政道路桥梁工程中的预应力施工技术更为常见，借助预应力施工手段，可以从根本上提升结构整体使用性能，对推动地区交通事业发展意义重大。现有预应力施工技术具体应用在桥梁受弯构件及加固中。但受各类因素影响，预应力施工水平依然处于有待提升阶段，难以从根本上保障市政道路桥梁工程整体施工水平。因此，为充分发挥出预应力技术的积极作用，施工部门还需加强预应力技术应用期间管理力度，制订出专项可行的预应力施工技术方案。

2.1 预应力技术在受弯构件中的应用重要性

在现阶段市政道路桥梁工程加固工作中，为使用碳纤维施工材料增强结构整体刚度及承载力，延长工程全寿命运营周期，通过将预应力技术应用在市政道路桥梁工程受弯构件中，可以有效避免受压区混凝土结构压应力过大，超过混凝土自身极限压应变值引发断裂问题［4］，从根本上提高混凝土受弯构件的极限承载力与极限拉应变值，增强市政道路桥梁工程整体承载力。

2.2 预应力技术在加固中的应用重要性

在桥梁加固工程开展过程中，需要通过加强构件强度提高各项性能，切实保障道路市政道路桥梁工程承载力，使市政道路桥梁工程能够切实满足日渐增长的交通通行要求。同时，借助预应力施工技术手段，能够进一步控制混凝土结构的初始应变量，使受压构件可以产生较大的拉应力［5］。受拉区域的压应力能够使构件在初始弯矩下产生一定的压应变值及拉应变值，增强钢筋结构，整体稳固性能。

2.3 钢筋混凝土多跨连续桥梁中应以施工技术的应用重要性

从受力角度分析，钢筋混凝土多跨连续桥梁结构，包括正弯矩桥梁结构、反弯矩桥梁结构。桥梁工程的支座处于负弯矩区域，跨中处于正弯矩区域。桥梁结构的极限抗弯承载力、极限抗剪承载力与预期设计目标存在一定差距的情况下，可使用预应力技术对该桥梁结构进行加固处理。

3 市政道路桥梁工程预应力施工要点

3.1 预应力计算

在市政道路桥梁工程施工工作开展过程中，需要首先分析桥梁结构整体预应力，选择适宜的预应力施工技术手段。分析市政道路桥梁箱梁结构特征，配合使用先进的设计软件模拟箱梁悬臂浇铸环节，在现场设置托架，满足两端共同施工要求。利用比例设计手段，选择钢绞线材质，批量生产预应力筋［6］。依照预应力设计方案内容，合理控制预应力筋的伸长值，确保预应力施工效果与预期目标一致。

评估市政道路桥梁工程利用率计算内容，在预应力筋极限状态下，桥面板及底板的拉应力超过3MPa。但在市政道路桥梁工程具体运行期间，极限拉力情况并不常见，因此，该道路桥梁结构的预应力性能可基本满足工程安全可靠运行要求。道路桥梁运营类施工工作开展期间，在混凝土结构浇筑环节的受弯力及受拉力较差情况下，还应当配合使用预应力机组手段，增强桥梁结构整体稳定性，保障工程实际受力效果。

预应力计算工作开展时，设计及施工单位需要着重关注预应力施工技术在市政道路桥梁工程中的应用重要性，检测预应力钢筋张拉及牢固环节的受拉与受力状态，并对预应力施工方案进行进一步优化［7］。要求对市政道路桥梁工程中的预应力钢筋伸长值计算结果全面分析，着重控制预应力的应变效果，增强预应力工程整体施工技术水平。

3.2 预应力工作台搭设

设模板制作平台，要求对模板制作平台所处位置的地基结构进行预先的整平与压实处理。地基结构处还需要铺设砂浆片石，铺设厚度应当保持在30cnm 左右。配合使用C25混凝土材料浇筑模板工作台。工作台的底模需要为6mm厚的钢板，底模长度为26m、宽度为0.6m，要求工作台两边还应当分别设置槽钢，使槽钢结构及钢板结构能够运用焊接方式连接成统一整体，并对焊接部位进行打磨处理，消除工作台底模毛刺，增强底模结构平整度，保障后续混凝土浇筑效果。为避免在具体施工期间受较大应力作用影响而出现底模板断裂问题，还需要在预应力梁端铺设钢筋网，并在每个钢筋网部位设置预拱顶，确保工作台承载力及稳定性预期要求相同。

3.3 钢筋安装

为从根本上保障市政道路桥梁工程预应力施工技术应用效果，还应当细致分析预应力设计参数，合理优化预应力设计要点，选择适宜的预应力施工技术手段及预应力施工期间钢筋安装方式。

首先，做好道路桥梁工程施工环节的钢筋安装工作，配合使用预应力技术手段，保证钢筋安装期间的稳定性。要求在钢筋安装时需要严格遵照设计规范和内容，防止在钢筋安装过程中出现破损问题。控制钢筋长度及钢筋的钢束伸长时，选择适宜的钢筋规格。

其次，市政道路桥梁工程运营力构件安装期间，需要做好波纹管安装工作，避免波纹管在安装前出现破损问题，导致后续整体预应力施工质量受到严重的影响。

3.4 张拉

在张拉环节，夹片与锚板锥口不可附着泥浆或其他杂物，也不得出现锈蚀情况。锚具安装后，应当进行及时张拉，避免锈蚀作用出现滑丝或断丝的问题。依照钢绞线外径尺寸，选择适宜的限位板，并对绞线位置进行提前标定处理。张拉完毕后的部位进行压浆处理，要求压浆环节应当控制在48h 以内完成。如果遇到特殊情况无法将压浆时间控制在规定范围以内的情况下，应当对锚固装置与钢绞线进行防锈处理，避免结构出现锈蚀问题。在切割机使用过程中，需要对锚具进行合理的保护，将锚具周边温度控制在150℃之内，防止夹片过热而出现安全隐患问题。张拉工作开展前，还需要对张拉系统进行全面检查，张拉期间，千斤顶后方需禁止站人。检查静载锚固与低负荷性能试验，确保侧锚板、连接器体内锥孔、夹片等外表面清洁。用汽油或煤油清洗锚板油污、接设备内锥孔与夹具的内外表面。注重分析张拉环节滑丝问题发生原因，结合这些原因，制定专项可行的解决对策。

3.5 混凝土浇筑

在将预应力施工技术应用在道路桥梁工程的过程中，还需要重点关注混凝土浇筑环节，设置合理的钢绞线穿束张拉直，确保桥梁预应力筋的粘接数值规范一致。在桥梁灌浆施工工作开展时，需首先检测预应力筋施工质量，着重分析预应力伸长值，确保计算所得的预应力指标可以在评估混凝土受力性能过程中得到充分应用。

配合使用真空辅助压浆技术手段，在压浆工作开展时，需要首先依照设计要求合理配置浆液，加入适合的外加剂。对抽真空设备及压浆机运行状态进行全面检查，在压浆管安装短管接头，在梁体结构处连接压浆管与压浆机械设备，另一端连接抽真空设备，严格遵照从下至上的压浆顺序，要求在泥浆压入过程中应当处于饱满密实的状态。

在压浆机启动前，还需要将压浆管中的水彻底排除，将孔道内抽真空度维持在-0.10～-0.06MPa。初始注浆速度需要控制在较慢状态，在注浆压力正常的情况下，需要及时更换挡压浆。水泥从抽真空端透明真空管流出，适当关闭真空机阀门与真空设备，打开排废管道，水泥由该管道向外流出。

混凝土浇筑完毕后，还应当依照安装顺序拆卸真空泵，并将真空泵中的搅拌机、橡胶管及阀门都清洗干净。在初凝完成后，拆下两端短管接头，除去承压板表面杂物。

4 市政道路桥梁工程预应力技术应用存在问题与解决对策

4.1 预应力筋管道堵塞

在应用预应力技术过程中，由于一部分施工人员操作不当，在浇筑完成后没有及时清理机械设备，导致预应力钢筋管道出现堵塞问题，使预应力张拉工作难以正常开展。

为降低管道堵塞问题发生概率，需严格遵照管道施工规范开展施工作业。做好管道内定位工作，避免管道出现弯折或扭曲。要求施工人员需严格依照相关规定开展抽芯。

4.2 钢筋张拉度不足

预应力钢筋张拉不足原因主要为预留管道不顺直，钢筋平均张拉应力以及摩擦应力会受影响而降低。在弹性模量计算期间的模量数据存在误差，导致计算伸长值与实际伸长值不同。

在预留预应力钢筋管道过程中，需要对管道内每一处坐标进行精准计算，使管道线性平滑顺直，防止因施工导致管道局部弯曲问题出现。在混凝土施工前，还需要对钢筋质量进行严格检查，检查通过后，才可开展后续预应力施工作业。

4.3 预应力设置不合理

在实际施工过程中，如果材料与设备均准备完毕，需开展预应力筋的下料操作。施工人员应当严格遵照设计规范要求控制预应力切割长度。在具体切割过程中，还需要控制切割误差，防止对预应力筋造成二次磨损。

预应力技术的实施需要着重从材料的基本性能与施工技术角度出发。预应力计算工作开展期间，需要注重控制混凝土受弯构件的张拉控制应力，结合建筑工程具体施工要求及工程结构受外部荷载力作用影响的具体情况，估算预应力损失值。

为避免在预应力施工过程中存在张拉龄期过早情况，还需细致分析能够影响预应力量损失的各类原因，并在预应力施工问题解决后，才可进行曲线放线定位。

5 结语

总而言之，预应力桥梁结构对保障市政道路桥梁工程建设质量与效率、延长市政道路桥梁工程全寿命周期意义重大，为从根本上提升预应力桥梁结构施工水平，相关工作人员还需结合工程组的现场具体条件选择适宜的施工方式，制订出专项可行的施工技术管控方案，确保预应力桥梁能够始终与高质高效开展阶段。