公路桥梁施工中预应力技术分析

黄文勇

【摘 要】预应力技术在桥梁施工中的应用广泛，具体应用于公路中或者一些大规模的建筑设施中，但是预应力技术应用也会出现一些工程质量问题。所以，当前对于预应力技术的研究还在持续，文章将对一些技术使用的具体细节进行探讨，希望在今后的公路桥梁施工过程中可以借鉴和参考。

【关键词】公路桥梁;预应力;技术分析

预应力技术的使用情况和公路桥梁工程的总体质量有很大关联，目前公路桥梁工程施工普遍跨度较大，所以需要对预应力工艺应用进行科学管理。从大量的调查结果来看，我国许多高速公路桥梁都存在使用预应力技术“后遗症”及裂缝现象，其中梁桥出現的频率最高。根据具体问题进行分析，才能找出预应力技术应用具体问题的解决措施。

1 施工之前的质量控制问题

1.1 完善具体的施工过程管理工作

想要达到良好地控制公路桥梁质量，在正式施工之前应该进行严格且规范的预应力技术管理工作。目前预应力施工需要工程队伍具备相对专业的工作素质，而且施工人员应具有丰富的施工经验。工程施工之前准备好设备及材料，施工人员也要备好设计图纸。施工单位要注重这些基本要素的准备，准备工作做好才能让后续管理工作更加有序地进行，同时这些准备要素也影响着工程施工的质量。有关部门要重视这样的准备工作，实时监控施工材料，准确固定梁内钢筋的预应力位置，这样才能保障施工质量。

1.2 空心板梁张拉过程中裂缝产生的原因分析

通过对具体的公路桥梁施工情况进行调查得知，空心的板梁比较容易出现裂缝，而预应力技术参与了这个项目的施工。此外，预应力还参与混凝土楼板及各种高层建筑的大空间施工，很多特殊的商业结构也会加入预应力技术。但是对大部分施工情况进行调查后发现，在这些建筑中如果不加入对空心板梁张拉过程进行具体的技术控制，会产生比较严重的纵向裂缝。裂缝的出现对施工工程影响较大，若不谨慎处理则会对施工人员的生命安全造成重大威胁。内部非实心的板梁张裂的第1种原因是先张法的应用，在施工过程中放张后会因为操作不够正规而影响整体稳定性，裂缝就会出现。第2种原因则是梁体单侧出现受力不均匀的情况，后张法应用会让混凝土材料碎掉。第3种原因则是顺序不科学及控制速度不均匀。

2 控制施工质量的具体措施

2.1 建立良好的保证体系

具体工程施工过程中应用预应力是有条件的，最大的先决条件就是各种工序需要有一定的质量控制要求。科学并有针对性的手段可以保证公路桥梁施工质量不受施工过程的影响。创设一个比较完备的施工体系才能让预应力专业施工单位根据现场制定出一个良好的质量保证方案，在构建施工体系的过程中应该考虑各方面的因素，材料购选、技术方面和反复检验部分等重要环节需要工作人员各司其职，出现问题可以追究相应负责人的责任。

2.2 加强预应力施工

具体工程环节应注意后张法及预应力工程的结合，预应力工程的技术含量比较高，而且对于工作人员的专业要求更强。因此想要更好地完成工程施工项目，需要让具有相应资质等级的预应力施工单位来施工。需要注意的是，在控制这项技术时应该严格把关施工质量，按照图纸中设计好的数量来铺设预应力筋，而且铺设工作要尽量平面顺直，位置准确，避免出现扭绞。

2.3 明确施工材料

施工中如果有涉及材料，应利用预应力工程本身的科学设计进行分析与确定。一系列的准备工作就是为了从根本上保证工程具体落实预应力的施工程序。

3 预应力在工程中的具体应用

3.1 锚具的选择

实施具体工程前要对预应力工具进行科学选择，考虑两种锚固：第1种是摩阻的，第2种是机械的。第1种主要是通过旋转的作用让预应力的钢材达到收紧效果，此类品种比较多且广泛，方便购买，但是经济损失比较大，而且使用过程比较繁琐。第2种主要是依靠机械力量来进行固定，对于具体的工作条件要求不高，而且操作简单，施工人员容易掌握，具体的锚索结构图如图1所示。

3.2 预应力钢绞线选择

近些年，预应力钢材选择主要是选择正确的钢筋及钢丝等。符合条件的钢绞线使用起来比较方便，而且经济适用、建筑美观。这种钢绞线已经在核电站或者一些桥梁中应用，大型的建筑设施中也都会应用预应力钢绞线，因为与其他钢材相比，预应力钢材可以节省约1/3的材料，让企业得到更加可观的经济效益和社会效益。预应力钢绞线选择主要考虑性能、伸长率、松弛率及外观参数等因素，对于尺寸、规格及延伸率也会根据具体的建筑设施适当考虑。

3.3 预应力效应结果分析

钢筋分布图是一个非常重要的存在，在施工前应该对这种图纸进行假设，预估混凝土可以承受的极限状态，对各种截面进行具体检查，保证截面符合图纸设计要求。如果不能满足施工要求则应该改变钢筋的分布，直到寻找到适合应力的有效设计。预应力的锚具、钢筋及体系设计都取决于对效应的分析。

3.4 钢筋混凝土结构中的具体应用

裂缝是钢筋混凝土结构中比较常见的工程质量问题，裂缝出现的原因有很多，混凝土结构中使用预应力技术主要是避免出现类似危险的情况，但是在这种结构之间应该让混凝土施压，钢筋则进行张拉，因为钢筋本身具备回缩的性质，让受拉区能感受到钢筋发散的主要作用力，裂缝产生的可能性就会大大降低。

3.5 路面的具体应用分析

混凝土路面应用预应力技术的原理与这种结构有很多相似点，钢筋对路面进行束缚，路面就不会出现裂缝或者尽可能地延缓影响工程质量的问题出现。混凝土路面应用预应力技术需要做好充分的准备，路面的温度、湿度及摩擦力约束等条件都需要深入讨论，以免在施工过程中出现收缩裂缝。

4 预应力技术应用存在的问题

4.1 预应力拉张时间过快

早强剂等用剂可以提升结构强度，混凝土浇筑几天之后就可以进行张拉，让混凝土有一定的强度。这种强度不能上升过快，弹性模量会出现反作用力，因此应以一种非常慢的速度上升。对工程来说这是一种比较大的损失，各项工程的承受能力会大大减弱，裂缝等问题也会层出不穷。早期强度的混凝土还应该进行一些检测试验，代替实际强度进行实验就可以检测出很多问题，而使用早强剂的钢筋混凝土基本都达不到实际标准。

4.2 张力控制不稳

预应力技术出现时间较晚，所以在一些公路或者桥梁施工过程中应用不规范。具体工作过程没有可以参考的科学依据与标准，大多数工程人员都是根据经验使用。但很多施工人员未经过专业培训，控制张拉时很容易忽高忽低，实际误差偏大，即使进行多次张拉也控制不到位，掌握不好束缚能力会造成不同的结构影响，因此应尽量明确操作规范，基本材料或设备尽量符合工程本身能承受的最高条件，而工程质量和这些基本条件都有关系。适当地改良可以让工程质量标准更快建立，工作人员的技能水平也能在有序的培养下更快提升。

4.3 钢筋管道堵塞

浇筑混凝土需要有足够的保护措施，因为在钢筋管道内很容易发生堵塞，如果前期工作不到位，后续就没有应有的效果。预应力钢筋理论的拉长指数和实际指数会有较大误差，导致公路桥梁的施工成本及工期受到影响。遇到这样的堵塞首先应该建立一个规范标准并且有效落实，内部管道要进行标高，防止出现扭曲变形甚至弯折的危险情况。施工过程尽量轻拿轻放，避免野蛮作业，专业的工作人员和监督人员要及时上岗，进行孔道作业过程中要控制好抽芯的时间。

4.4 收缩徐变量偏大

公路桥梁预应力技术使用的过程中，混凝土路面如果收缩徐变量偏大就会让预应力受损，工程质量将受到很大的影响。工程进行过程中尽量避免使用过多的外来用剂，尽量使用水灰比例较小、强度较高的混凝土。只有降低徐变量才能让收缩力更强，提升工程质量，避免出现裂缝。

4.5 真空灌浆

压力灌浆是目前工程中解决后张预应力钢筋被腐蚀的主要方法，预应力筋失去保护就是因为钢筋存在倾斜状态和歪曲状态，再加上水泥浆泌水蒸发就会让钢筋被腐蚀。压浆之前需要让管道内部形成一个基本真空状态，在另一端用压浆机以合适的压力让水泥浆涌进管道中，这时候正负压力差可以达到一个科学的数值，让管道内部的水泥浆更加紧实和饱满。水泥浆需要添加专用的添加剂，不能让流动性过小。

5 施工质量控制具体措施

5.1 预应力预埋阶段

预埋阶段需要准确标高，曲线形状得到准确控制才能防止一些程序对管道造成破坏或者不好的影响。正确进行标志控制，结构曲线形状控制过程中出现影响孔管道的一定要及时着手处理。

5.2 灌浆阶段具体控制措施

张拉应力的控制在灌浆阶段需要符合设计要求，主要内容包括伸长值的变化，这种变化应该控制在规定的设计要求及范围中，准确控制灌浆剂量才能让孔道内的浆体更加饱满。水量控制也是一项很重要的工作，不能加外加剂，应用科学的方法加强水量流动性。

5.3 桥梁受弯构件中的应用

对于受弯构件的应用，施工人员应给予重视，这部分可以影响到整体的工程质量及桥梁使用寿命。结合科学的预应力技术，将高强度的碳纤维加入构件中，可以让该部分部件即使面临超载压力也能发挥出强拉应力，有效降低受弯构件出现损坏的可能性，这对桥梁工程来说是一个加强荷载力及延长寿命的措施。

5.4 加固建设

对于预应力技术在加固过程中的应用，应选用钢筋加固，这种加固手段比较传统而有效，对于已经发生过隐患或者事故的部分可以选择预应力钢筋加固，工程部件的应变增量及荷载力都会适当加强。

5.5 具体的预应力筋定位情况

预应力筋和锚板应该形成一个垂直的位置关系，在承压板完成后应该做好牢固工作，坐标需要精准确定，检查预应力筋和一些非预应力筋的关系，二者冲突的话应该以预应力钢筋为主，为避免损伤护套则需要将绞线按照一个固定的顺序进行安置，放置在对的位置之后还需要进行加固，最后才能进行承压板及螺旋筋等部件的安装。

5.6 建设过程中的孔道问题

孔道的密封性是最重要的问题，不能让外界杂质进入孔道，因为孔道一旦阻塞会有锁死的可能性，后续的桥梁建设工程也无法继续进行。主要预防措施就是对管道和管道的接口位置，以及与外界相通的管口进行控制，若漏出会让孔道出现不满的情况，测量结果会出现较大偏差，此外运输和具体的使用过程也要避免出现钢筋破损的状况，焊接完整也是保证孔道安全的重要因素。孔道上方的保护层比較小，建设过程容易出现保护层破裂或者位移的情况，进而出现安全隐患，保护功能不复存在。孔道问题没有达到建筑工程的使用要求，结构中会出现较大的裂缝，尤其是在梁的底部，出现问题之后一定要及时用塑料物质补充。

5.7 钢筋绑扎

钢筋绑扎时需要轻拿轻放，无论是普通绑扎还是焊接施工都应该禁止预应力筋出现搭接线，各个工作环节都应该避免过大的外力，让预应力筋受到保护才能让后续的焊接工作正常进行，梁筋的铺设工程也是在此工序完成之后进行，所以绑扎是一个基础工序，施工人员一定要细心。

6 结语

公路桥梁建设需要科技的支持，同时避免出现一些容易造成经济损失和生命威胁问题，工作人员在进行施工的过程中一定要把握好每一个细节，从预应力施工的各个方面及各个角度切入才能科学控制质量，打造出优质的公路和桥梁。

参 考 文 献

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