橋梁施工中預應力的施工技術

齊志剛

摘 要：預應力結構，是在結構承重之前，預先施加壓力，用以抵消承重產生的拉應力，提高結構的堅固程度，使其不裂縫或晚裂縫在結構。人們在很早的時候就開始使用預應力結構，比如水桶沒裝水之前用鐵箍或竹箍套緊，就是一種早期的預應力結構，在這種結構中，是其預計先產生應力，提高構件的強度，減少變形和振動，增強構件抗性，加強構件的耐久性，碑石裂縫出現時間，提高構建使用壽命。文章將對橋梁施工過程中，預應力的主要材料選擇，橋梁施工技術以及施工工藝進行一定的探討，希望對有需求的人具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：橋梁施工；預應力應用；研究分析

在橋梁工程的建設過程中，憑借它本身的優勢，預應力技術可是現在工廠的一種必不可少的存在，特別是一些高技術含量的大跨度橋梁建設中，更是必不可少。預應力結構工藝較復雜，需要專門的設備，對施工人員的素質要求比較高，成本較高，加大了施工難度，對橋梁工程的建設者，出了更高的要求。

1 橋梁施工過程中預應力主要材料和設備的選擇

1.1 材料的類型

預應力鋼筋材料，一般選用單根或成束的預應力鋼絲，鋼絞絲或鋼筋。其中預應力鋼筋分為刻痕鋼絲，螺旋肋鋼絲，低松弛鋼絞線等等，也可以采用熱處理過的鋼絲；預應力鋼絞線可分為；無粘結鋼絞線，模拔鋼絞線，不銹鋼鋼鉸線，和光面鋼絞線等，此外還有鍍鋅鋼絞線，環氧涂層鋼絞線。鋼絞線的柔性大，施工方便，具有廣闊的發展前景，但價格過于昂貴，需要技術發展，降低成本。世界各地的建筑工程當中，特別是大跨度的橋梁，高架鐵路等工程中，大量的使用了低松弛鋼絞線。這里的材料主要特點是：高效，施工方便，成本低，夠矯情而且美麗大方。

不論相應的鋼筋材料之外，預應力系統，還需要錨固體系進行連接，其中包括錨具，夾具和連接器，我國現有的產品有QM系列，OVM系列，HVM系列，VLM系列等等。

1.2 設備的類型

與壓力系統的使用設備，主要是張拉設備，有千斤頂和油泵組成。千斤頂主要有穿心式千斤頂，拉桿式千斤頂，錐錨式千斤頂和前卡式千斤頂等。

1.3 材料選擇的標準

材料的選擇，要根據施工要求的標準，從幾何參數，表面狀態，斷面的形狀，伸長率，延展性等方面進行選擇。

2 預應力的施工工藝

2.1 預應力筋的下料與處理

在橋梁施工過程中，由于在張拉完成后，錨墊板與鋼管中要灌入漿料形成粘結段，使預應力筋得到固定，因此，固定預應力筋之前，要把粘結段的鋼絞線預先進行清洗，去除油污雜質，另外結合部分的長度和位置也要合理的安排，在傳輸過程中，應該注意鋼絞線下垂程度，觀察張拉伸長的影響，保證兩端粘接力度的一致性。不同的材料和不同的設備，選用最恰當的施工方法。

2.2 預應力筋張拉工藝

預應力筋的張拉包括兩個基本過程，一是預緊張拉，二是高應力張拉。在橋梁的實際施工過程中，采用了相互對應的限制鋼絞線位置的施工方法，有效的避免了施工過程中產生的預應力筋的纏繞現象，但也要注意應該及時的避免鋼絞線在張拉過程中產生纏繞。預緊張拉的目的就是為了有效的避免產生張拉纏繞現象。

2.3 真空灌漿工藝

在施工過程中，在高應力的狀態下，往往在后張預應力混凝土結構中會出現一些問題，比如預應力筋嘗嘗被腐蝕，造成斷面缺損，或者預應力不夠，沒有達到設計要求等問題，這些現象產生的原因在于預應力筋通常是以非水平狀態安置，所以，預應力灌漿需要注意以下三點，保障預應力外筋不外漏而腐蝕，至于預應力鋼材與混凝土良好結合，還有消除應力混凝土結構但反復負載的情況下，造成的疲勞破壞。只有這樣，才能提高結構的可靠性耐久性，保證預應力混凝土結構的安全壽命。

3 預應力橋梁施工技術分析

3.1 支架布置。在不置支架時，應先對施工場所進行技術處理，然后按間距放樣布設，最后安裝。水平高應該由下至上進行，把現實與橋墩連接，以保證整體的穩定性。在施工過程中，應隨時注意支架的觀測，詳細記錄觀測結果，要對突發結果都有預案，隨時對觀測數據進行分析，當數據有突然變化時，要仔細分析，并且按預案進行處理。

3.2 模板的制作及安裝。模板的制作對于箱梁的性能有重要決定作用，箱梁在線型和無縫性等方面的表現很大程度上取決于模板。因此，模板的制作及安置就需要遵循一定的技術性要求。拼裝工作通常是直接在支架上滿鋪，這樣可以減少拼接過程中縫隙的數量。在模板安裝的過程中，模板的線性控制對于工藝質量有重要影響。

3.3 預應力施工

預應力施工主要包含波紋管施工和鋼絞線施工兩個方面。

3.3.1 波紋管的連接與安裝。兩段同型號波紋管在進行連接時需要使用大一號的同型產品作為接頭管，且接頭長短需要控制在300毫米以內，這樣方可承受住混凝土的壓力從而防止波紋管接縫處發生漏漿現象。波紋管在鏈接好以后需要在箱梁模板底部安裝。

3.3.2 預應力束的制作與安裝

（1）預應力束的制作。預應力筋下料的長度應該通過計算來確定，在做切斷處理時，應該用切斷機或者是砂輪鋸，不能使用電弧切割，在使用噸錨固釘時，應該根據不同的材料采取不同的方法，由多根鋼絲或鋼絞線組成的預應力筋，在制作時應該使用強度下相同但預應力材料，逐根梳理，不能扭轉，捆綁時應該用火燒絲綁扎，防止互相纏繞。

（2）穿束方法。鋼絞線的傳輸方法需要根據實際的使用情況來選擇，一般分為整束穿和單根穿，由人工或者卷揚機完成，或者人工和卷揚機互相配合完成，一般較短的采用人工方式，如果鋼絞線特別長特別重，或者穿越的是曲線束，需要卷揚機來完成。穿入速度一般控制在5～10m/min。在預應力鋼材布置完后，必須做好電（氣）焊等用電設備的使用防護工作，防止電弧或火花造成預應力鋼材強度變低。

3.3.3 張拉控制。受到現實條件的影響，實際情況往往與設計并不相符，應該在相應的條件下進行實驗，得到實際的相應參數，如果預應力只超過設計太多，那構件的抗裂性就會減弱，預應力筋承受過高的負載，在時間流逝下，容易產生裂紋，影響結構的使用安全。

（1）張拉前機具的檢查及校驗。張拉前需保證油泵油量充足，保持千斤頂與油泵以及高壓油管兩端連接器的清潔無雜物，確認千斤頂及油泵無漏油現象。由于張拉裝置存在內摩擦，壓力表顯示的張拉力值與設計值必然會存在誤差，因此千斤頂及壓力表在使用前需要進行配套標定。張拉要用精密壓力表（精度0.4級），檢定周期為每周一次，千斤頂檢定周期不得超過一個月且不超過200次張拉作業。

（2）孔道摩阻系數的實測。在對預應力筋的張力控制時，雖然預計了預應力的損失，但并不計算錨頭損失，因此，在實際工程施工中，需要聘請專業的，有檢測資質的第三方檢測，當實際測量值與設計值有偏差時，應及時與監理及相關設計單位聯系，找出問題所在原因，及時控制，必要時重新設計，調整張力以及相應的設計伸長量。

（3）張拉過程的控制。張拉的時候，既要控制張力，又要對伸長值進行校對，與理論伸長值相比，實際伸長值只允許偏差±6%，在實施過程中，要嚴格按照設計要求進行。如果設計時沒有具體要求，主要先縱向，在上下，最后橫向的順序進行，在張拉過程中，要防止混凝土鋪設彈性模量不足，組織橋梁內盈利的增加，保證張拉之后縱向預應力。

4 結束語

預應力結構有很多優點，它的抗裂性好，節省材料，自重小，可以提高受壓構件的穩定性和耐疲勞性能，并且促進大跨度結構新體系的發展，但其工藝較復雜，需要專門的設備，對施工人員的素質要求比較高，成本較高，還有一些其他方面需要改進。近年來，這種技術在我國的橋梁施工中，發展十分迅速，相關的科技研究人員，在這項技術的發展與改進過程中，作出了很大的努力，應用這項技術，增加了橋梁質量穩定性，延長了橋梁的使用壽命。這項技術在將來會被更廣泛的研究和應用。

參考文獻

[1]吳海城.預應力技術在橋梁施工中的應用[J].科技與企業，2012（21）.

[2]張堅.分析預應力在橋梁施工中的應用[J].廣東科技，2010（4）.