公路橋梁施工中預應力技術分析

張智文

摘 要：近年來，在公路和橋梁的施工中，預應力技術得到了越來越廣泛的使用，與傳統(tǒng)的公路橋梁施工技術相比，預應力技術雖出現(xiàn)較晚，但卻在工程建設中取得了快速的發(fā)展，已在計算理論、工程檢測和設備材料方面形成了一條較完整的體系。隨著預應力技術使用的越來越廣泛，其存在的很多問題也必將得到解決，其發(fā)展空間也將越來越大。該文對公路橋梁施工中的預應力技術應用進行了分析，希望能對相關人士有所幫助。

關鍵詞：公路橋梁 施工技術 預應力技術

中圖分類號：U44 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（c）-0-01

隨著我國機械工業(yè)和材料科技的進步，高性能混凝土、低松弛鋼絲、鋼絞線、各式錨具與張拉設備的性能明顯改進，預應力技術水平明顯提高，為預應力技術在公路橋梁施工中的應用奠定了良好的基礎。預應力技術在公路和橋梁施工中通常用于連續(xù)箱梁、簡支T梁、空心板等，還可用于公路橋梁的頂推法施工、大件提升、邊坡或山體錨固方面。

1 預應力技術的優(yōu)勢

預應力技術在公路橋梁施工中的應用并非僅在公路橋梁的主體結構中，其在邊坡錨固方面的應用也為工程建設節(jié)省了很多施工材料，且對降低自重，增強結構抗裂、抗滑和抗?jié)B，提高結構強度，降低主拉應力方面具有明顯的作用，且具有設計安全，便于施工的特點，在公路和橋梁的施工建設中有著十分重要的作用。

2 預應力技術在公路橋梁施工中的應用

2.1 預應力錨具的選擇

預應力錨具的選擇，要考慮摩阻錨固與機械錨固兩個方面。摩阻錨固主要是通過錨旋作用將預應力鋼材擠緊，該類型品種較多，使用也較為廣泛和簡便，但其損失較大，且在連接上不夠簡潔；機械錨固是指通過機械加工的方式制作一個適用于預應力鋼材端部的錨定工作條件，并進行錨固。

2.2 預應力鋼絞線的選擇

近年來，國內外在預應力鋼材的選擇上主要是預應力鋼筋、低松弛鋼絞線和冷辣鋼絲等。其中，最新一代的低松弛鋼絞線具有使用方便、經濟適用、建筑美觀的特點，已在核電站、橋梁等大型建筑設施上得到了較為廣泛的應用，也正受到越來越多的施工企業(yè)的重視。與其他鋼材相比，使用預應力鋼絞線可節(jié)約大約1/3的材料，具有客觀的經濟和社會效益。在選擇預應力鋼絞線時，應考慮其主要性能參數(shù)如伸長率、松弛率和幾何參數(shù)等，還應考慮其尺寸、規(guī)格和延伸

率等。

2.3 預應力效應分析

在預應力混凝土的施工中，首先應假定預應力鋼筋分布圖，估計其所能承受的極限狀態(tài)，并檢查各截面的應力，若其不能滿足施工要求，則需改變鋼筋分布，尋找能夠適應應力的有效設計，預應力錨具、筋和體系的設計都取決于對效應的分析。

2.4 預應力技術在鋼筋混凝土結構中的應用

裂縫是混凝土結構的常見質量問題，在大型公路、橋梁的施工中，很多因素都會導致混凝土裂縫的出現(xiàn)，在鋼筋混凝土結構中應用預應力技術能有效避免混凝土裂縫的出現(xiàn)，且效果顯著。在公路、橋梁混凝土的構建與使用前，對受拉區(qū)的混凝土失壓，對混凝土鋼筋進行張拉，鋼筋在自身回縮作用下，能讓受拉區(qū)感受到鋼筋發(fā)出的作用力，從而減少混凝土裂縫的產生。

2.5 預應力技術在混凝土路面上的應用

預應力技術在公路橋梁混凝土路面的應用原理與其在鋼筋混凝土結構中的應用有相似之處，都是利用預應力鋼筋對路面進行約束，使得路面不出現(xiàn)裂縫，或延緩裂縫出現(xiàn)。在混凝土路面上運用預應力技術時，要做好充分的準備工作，對路面的溫度、濕度、教宗在和、摩擦約束等進行深入的探討，以防在施工時出現(xiàn)收縮裂縫。

3 公路橋梁預應力技術存在的問題

3.1 預應力拉張時間的問題

使用早強劑是當前提高混凝土預應力早期強度的主要方式，通常是在混凝土澆筑3天后開始張拉，然后等混凝土達到一定強度。如果混凝土強度增長過快而彈性模量增加緩慢，則會導致預應力損失增加，使得公路、橋梁承載力不足，出現(xiàn)較多的混凝土裂縫。此外，以早期強度的混凝土進行檢測試塊，代替實際強度，也會存在不少問題。實踐表明，早期使用早強劑的鋼筋混凝土通常難以達到實際標準。

3.2 張力控制問題

由于預應力技術出現(xiàn)較晚，其在公路、橋梁的施工運用中并沒有形成比較明確的規(guī)范，施工人員在施工時很難有標準的規(guī)范進行參考，大多數(shù)工程均使用1.5級油壓來劑量，且不少施工人員并未通過相關技術培訓，在控制張拉時忽高忽低，導致實際誤差偏大，在進行多束張拉時，不少施工人員對張拉控制不周全，沒有均勻的掌握好各束拉力，各束拉力不同，從而對鋼筋混凝土的結構也產生了較大的影響。因此，除盡快制定明確的操作規(guī)范外，還要加強對施工人員的技術培訓，改善設備條件。

3.3 預應力鋼筋管道堵塞的問題

若施工人員施工經驗不足，在澆筑混凝土時存在野蠻作業(yè)，或未采取有效的保護措施，極有可能導致預應力鋼筋管道發(fā)生堵塞，影響實際張拉效果，使得預應力鋼筋的理論拉長值與實際拉長值存在較大的誤差，給公路、橋梁的施工成本和工期造成一定的麻煩。預應力鋼筋管道堵塞的預防，首先需要建立完善的相關規(guī)范并嚴格落實，還要對管道內部進行精確定位，防治扭曲、彎折等現(xiàn)象的出現(xiàn)，在施工中，也要避免野蠻作業(yè)，并安排專業(yè)人員跟班，進行孔道施工時，要控制好抽芯時間。

3.4 收縮徐變過大的問題

在公路、橋梁的預應力技術施工時，混凝土路面若收縮徐變過大導致預應力損失也會對工程質量造成嚴重的影響，在施工中，應盡量減少或避免過多的使用外來劑，應盡量使用水灰比小、強度高的混凝土，以低徐變量和高質量收縮來提高工程質量。

3.5 真空灌漿問題

壓力灌漿是常用的解決后張預應力鋼筋混凝土中預應力筋腐蝕問題的方法，通常，預應力筋失去保護是由于后張預應力筋以傾斜狀態(tài)和彎曲狀態(tài)存在，再加上水泥漿泌水的蒸發(fā)導致的。預應力筋在高應力狀態(tài)下極易被侵蝕，從而影響鋼筋混凝土結構的安全性，因此，只有進行高質量的灌漿才能保證預應力筋具有良好的抗腐蝕能力。在漿體控制方面，對于流動性較差的水泥漿，嚴禁以加水的方式來增加其流動性，在攪拌漿體時，要嚴格控制外加劑、水泥和水的使用，攪拌機內的漿體也要全部瀉盡，嚴禁一邊取料一邊進料，壓漿前，若發(fā)現(xiàn)管道內有水分或臟物殘留，則應先使用空壓機將管道內的殘留物清除。近年來，預應力技術和結構在我國公路和橋梁施工中的應用發(fā)展很快，中小型公路和橋梁幾乎全都采用了預應力混凝土，而跨徑在300～500 m左右的橋梁也有很多選擇使用預應力混凝土結構。以前，我們國家修建了不少鋼橋，而鋼橋的維護費用較大，預應力結構和技術有著十分廣闊的發(fā)展前景，也必將在公路和橋梁中有更多的運用。

參考文獻

[1] 楊曉翔.公路橋梁施工中預應力技術應用[J].中國高新技術企業(yè)，2010（10）.

[2] 張增輝.預應力施工中存在的問題及解決措施[J].市政技術，2011（S1）.

[3] 俞建輝，王建國.淺談公路橋梁施工中預應力的應用及存在的問題[J].中國高新技術企業(yè)，2010（3）.