道路桥梁施工中预应力的问题研究

李波

中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司

道路桥梁施工中预应力的问题研究

李波

中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司

与传统的道路桥梁施工技术相比，预应力可提高施工材料科学、合理的使用水平，降低混凝土结构梁在竖向上的剪力及结构所承受的主拉应力，且预应力技术安装简单，可提高施工效率，因此在道路桥梁施工过程中，预应力技术的应用十分广泛。但是受施工人员、施工技术等因素的影响，预应力技术的实际应用还存在一定问题。讨论道路桥梁施工中预应力的问题，并采取有效的解决策略，可进一步提高工程施工质量。

道路桥梁；预应力；问题分析

尽管预应力技术具有良好的技术性能及优势，在道路桥梁工程中的应用也越来越广泛，但是仍然有一定不足，每年由于预应力技术问题发生的桥梁事故也屡见不鲜，因此，提高公路桥梁预应力的施工质量具有重要的现实意义。

一、预应力技术在道路桥梁工程中的具体应用

具体而言，在道路桥梁工程中，预应力技术的具体应用主要包括以下几个方面：

（一）应用于道路桥梁受弯构件中

预应力在道路桥梁施工中的作用十分突出，而预应力技术中碳纤维又是关键性作用的因素，碳纤维强度高，可增强加工施工构件的受弯能力。如在加固前构件内力已经完全准备好，受弯构件的应力会大于碳纤维的应力，此时碳纤维就起不到应用的加固作用；反之如果加固前构件内力未完全准备好，则碳纤维的作用会充分发挥出来。因此在道路桥梁施工过程中检测混凝土构件预应力，可以大大提高碳纤维的应力参数，保证构件应力低于碳纤维应力，充分发挥碳纤维高强度的作用。

（二）应用于多跨连续梁中

在道路桥梁施工中混凝土多跨连续梁构件的应用十分普遍，其分为正弯矩和负弯矩，道路桥梁中支座部分为负弯矩，跨中部位属正弯矩，混凝土多跨连续梁构件的主要作用是提高桥梁的安全性。道路桥梁施工中，分阶段悬壁对称施工、结构体系转换、跨中合龙、结构整联等均是桥梁施工常用的方法，而这些施工方法对构件的抗剪承载能力、抗弯承载能力要求很高。

（三）应用于道路桥梁加固中

道路桥梁加固施工十分复杂，大多时候需要转变道路桥梁的结构性能，或加大桥梁构件的强度，才能够提高桥梁的承载能力，提高道路加固的效果。而在桥梁加固过程中，常用的两种方法包括改变构件预应力及应用体外预应力加固。其中改变构件预应力的方法是通过不断强化构件预应力来提高构件的承载力；而体外预应力加固则属于一种后张预应力，属于无粘结预应力的范畴，这种方法可以张拉混凝土截面外的桥梁预应力筋，还可通过体外筋前段及转向促使预应力传递给混凝土结构，降低桥梁自重，提高桥梁的承载能力。

二、预应力技术的优势

预应力技术的优势体现在以下几个方面：首先提高桥梁的耐久性。桥梁工程在使用过程中处于水、碱、盐等腐蚀性强的自然环境中，桥梁使用周期长，需要保证桥梁建设材料具有良好的抗渗性与抗裂性，才能充分保证桥梁的施工质量及使用寿命，而预应力构件可以大大提高桥梁的耐久性。其次，增强桥梁的使用功能。桥梁中应用预应力技术可以减少结构截面、降低桥梁的高度，并且可减少建筑材料的使用量，大大提高了桥梁的应用功能，从而提高工程的经济效益及社会效益。最后，优化桥梁的受力能力。在桥梁工程设计施工过程中，要充分考虑施工条件、使用功能、外面设计及城市规划等，设计人员必须全面分析建筑结构受力等诸多问题，以提高桥梁的应用寿命及承受能力，而应用预应力技术可以提高桥梁的受力能力，扩大了设计允许范围，以提高桥梁的建设质量。

三、桥梁预应力技术应用存在的问题及解决对策

尽管预应力技术应用具有诸多优势，但在实际的桥梁工程中还存在一些问题，只有分析问题才能提高解决策略的针对性：

（一）张拉时间的问题及对策

道路桥梁施工中应用预应力技术时，通常需要用到早强剂以达到提高混凝土预应力强度的目的，但是混凝土浇筑完成后需要进张拉处理才能达到强度要求。而在实际施工过程中，混凝土生长速度与混凝土模量生长速度往往无法保持一致，导致混凝土内部发生膨胀，导致桥梁构件出现裂缝，影响到桥梁工程的质量。并且在检测过程中如果检测对象为早期成型的混凝土，则会影响到实际混凝土强度的检测结果，导致构件强度无法得到有效控制。针对这一问题，要求在应用早强剂时严格按照道路桥梁强度标准执行，浇筑混凝土后要合理控制张拉时间，在保证构件混凝土强度的前提下避免出现施工裂缝。此外，检测混凝土时要尽量选择合理的试样，保证试验过程与施工过程的同步性，合理控制混凝土的强度。

（二）张力控制问题及对策

其实从预应力技术在道路桥梁应用以来，目前尚未形成一个明确的施工规范，施工过程中张拉预应力时无法参考现有标准，导致张力控制不到位的问题，对施工质量产生直接影响。尤其是一些施工人员缺乏工作经验，预应力张拉更是存在忽高忽低的现象，张拉时各束拉力控制效果差，预应力张拉不均匀导致施工误差加大。针对这种情况要尽快建立一个健全的、针对预应力的规范标准，施工人员要加强施工经验的总结，不断提升自身的专业素质与综合素质，保证预应力张拉适中，力度均匀，以保证施工质量。

（三）钢筋管道堵塞问题及对策

钢筋管道发生堵塞会对预应力张拉的施工效果产生严重影响，并且会影响到钢筋的实际拉长值，导致理论设计值与实际工程数据产生偏差。钢筋管道堵塞的主要原因在于施工人员专业能力差，缺乏施工经验，未熟练掌握相关技术规范标准等，且混凝土浇筑中防护措施不到位，最终导致钢筋管道堵塞。针对这个问题，仍然需要建立完善的预应力技术规范标准，加强施工人员的专业培训，增强其遵循施工规范标准的意识，提高预应力张拉施工的有效性；此外，还可通过对钢筋管道内部进行精确定位来解决钢筋管道堵塞问题。

总之，随着我国道路桥梁工程的不断增加，我国预应力技术在道路桥梁之中的实际应用得到极大的发展，使得预应力技术取得非常大的进步。但是在其中仍然面临着许多的问题和难点，需要在实际应用中不断的去研究和解决这些问题。与此同时，应当注重引进国外先进的道路桥梁预应力施工技术，使得我国的道路桥梁中预应力施工技术能够越来越成熟。

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