預應力技術在公路橋梁工程施工中的應用

黃敬文

（甘肅弘德永興建筑安裝工程有限責任公司，甘肅　定西　748100）

預應力技術在公路橋梁工程施工中的應用

黃敬文

（甘肅弘德永興建筑安裝工程有限責任公司，甘肅定西748100）

隨著我國經濟的不斷發展，國家對公路橋梁建設的投資力度加大。現階段，預應力技術在公路橋梁施工工程中得到了廣泛的應用，因其不但能節省施工材料，而且能有效提升公路橋梁的安全性、可靠性以及舒適性。隨著科學技術的不斷進步，提高施工質量和工藝水平能夠推動預應力技術的新發展。但是，就當前實際情況而言，預應力技術在公路橋梁的應用中還存在許多問題與不足，橋梁裂變問題時常發生。本論述將針對公路橋梁施工過程中的突出問題進行分析，在了解施工流程和預應力技術的使用范圍下，為公路橋梁施工提供保障，發揮預應力技術的最大功效。

預應力技術；公路橋梁工程；施工；鋼絞線

現階段公路橋梁施工過程中，預應力技術具有結構簡單、自重較輕的優勢，與此同時在安裝方面安全性能高、具有減小混凝土梁的主拉應力和豎向剪力的優勢，并有利于原材料的節約，符合現代化發展的理念。我國在預應力技術的使用和拓展方面起步較晚，依舊存在橋梁裂縫等一些質量隱患，因此，優化施工技術、加強質量控制、完善施工系統能夠為預應力技術提供更好的發展前景。

1　預應力技術在公路橋梁工程施工中的應用領域

預應力技術在公路橋梁工程施工中主要分為三大方面的應用，即多跨連續梁施工中的應用、受彎構件施工中的應用以及加工施工中的應用。在具體施工中，一般將多跨連續梁結構可以分為正彎矩區和負彎矩區兩種形式，跨中的常為正彎矩區，存在支座的則是負彎矩區。同時，當施工中抗剪承載能力和抗彎承載能力存在欠缺或不足時需要通過預應力技術進行加固保障。

受彎構件施工技術由于碳纖維的強度較高，在施工方面的難度較小。即使用碳纖維對受彎構件進行加固已經成為主要的方式之一。但是，在這個過程中由于混凝土具有自身的拉應變和壓應變，當壓力區內的壓應力達到極限的時候，受彎構件的承載能力也將達到極限。此外，在加工施工中使用預應力技術能夠有效地改善結構性能，有利于提高橋梁承載能力，滿足現代交通運輸對公路橋梁施工的要求，延長使用壽命。

2　預應力技術在公路橋梁工程施工中的應用流程

2.1選擇預應力鋼絞線

預應力鋼絞線的選擇有很多，例如：低松弛鋼絞線、矯直回火預應力鋼絲、預應力鋼筋和普通預應力鋼絞線等。其中松弛鋼絞線具有較好的經濟性能，構件美觀、施工便捷，是常用的新生代預應力材料，在高速公路、大型橋梁核電站等領域得到了廣泛的使用。同時，預應力鋼絞線的使用能夠體現可持續發展的理念，即能夠節省超過1/3的鋼材料，具有較好的經濟效益和社會效益。在具體的選擇過程中，施工人員要充分考慮鋼絞線性能參數和鋼絞線標準。性能參數主要包括：幾何參數、松散性、表面狀態和斷裂荷載等；鋼絞線標準主要指尺寸公差、延伸率、品種規格和松弛類型等。

2.2選擇預應力錨具

預應力錨具的選擇主要包括機械錨固和摩阻錨固。機械錨固以機械加工的形式出現，能夠在預應力筋材端部形成一個與錨釘工作相似的高強度鋼絲，其主要特點表現為：在連接過程中的應力損失較輕，操作方便，在灌漿之前可以通過緊扣和放松兩種形式對預應力進行調節。摩阻錨固以契形錨具為主要形式，并形成錨璇。該錨具得到了廣泛的使用，其主要特點表現為噸位較重、穿索方便、變化多，但是在重復連接和張拉的過程中預應力損失較大。

2.3設計預應力體系

預應力體系主要包括XYM和OVM。該體系能夠將頂板縱向鋼束采用平豎彎曲的形式進行結合，并形成空間曲線。此時，對腹板頂部進行集中錨固，使低板鋼束與近齒板位置的錨固盡可能地貼合。該體系的運用能夠保證最大力臂的預應力，因而體現出了較好的力學效果，預應力在全截面上完成了較短傳力路線的規劃。此外，由于頂板束錨定于承托上，在齒板構造上不需要太過復雜，按照受力情況設計箱梁尺寸能夠體現科學性。最后，在底板和頂板的鋼束設計上采用S型的方式，有利于消除錨固點產生的橫向作用力。

2.4分析預應力效應

在預應力效應分析上通常需要建立鋼束分布圖進行假設，并對截面的應力情況進行檢查，當無法滿足施工要求時須進行鋼束分布調整。因此我們認為預應力鋼絞線、錨具選擇和預應力體系設計都是有預應力效應分析所決定的。而預應力損失也分為兩個層面，即瞬間損失和后期損失。瞬間損失是指在鋼束錨固固定前和固定過程中有可能發生瞬時的損失，而后期損失主要指混凝土徐變、鋼筋松弛等問題。

3　公路橋梁工程中的預應力施工問題

在公路橋梁工程的施工環節中，預應力會受到外界的影響而發生改變，從而引發施工問題。其主要表現包括：在施工過程中由于波紋管堵塞會對預應力造成不良影響、預應力超長束的張拉技術和后張預應力結構的控制不足問題。而波紋管堵塞的影響主要是指在施工中預應力鋼絞線難以通過，其伸長情況受到阻礙。而預應力超長束張拉技術則是在連續跨梁中需要預應力束兩端的力量對等，否則對施工的質量有著明顯的影響。此外，后張預應力結構的控制問題受到每束張拉力的影響，控制難度較大。在預應力施工過程中還存在預應力結構張拉前縫隙問題和鋼筋孔道受堵問題等亟待解決。

4　預應力技術在公路橋梁工程施工中應用的質量控制措施

針對上述問題，我們在施工過程中應該加強質量控制，提高施工水平，確保順利完工。在預埋階段主要是對控制點的標高定位進行準確的質量檢測，控制曲線形狀。該操作能夠減少對波紋管的影響和破壞，對孔道管問題進行有效的處理，確保張拉力能夠滿足設計需要。此外，在設計中我們要對灌漿和張拉階段實施質量控制，保障孔道漿體的飽滿，并對其進行有效的計量，該操作能夠減少因漏漿帶來的管道堵塞問題。在具體的施工中，我們需要對孔道的灌漿孔、外漏灌漿孔、排氣孔連接處等進行嚴格的密封處理，從而加強施工有效性。此外，對于管道堵塞的問題應該做好位置的標注，同時，為了保證鋼絞線的順利穿孔應該注意避開梁柱主筋，實現自由伸縮，提高工程完成度。

錨具和預應力管道常被設計在鋼筋密集的部位，增加了振搗工作的復雜性。因此，為了提高混凝土的密實效果，保證振搗工作的順利施工，需要使用鋼筋棒在容易發生塑性沉縮裂縫的位置進行適度的振搗，并針對實際情況可以進行覆膜外敲振等輔助性工作。在完成混凝土澆筑時，我們需要對孔道進行全面的檢查，防止其他雜質混入，保證后續工作的進程不受阻礙。該工作具體包括對灌漿孔和排氣孔的封閉等。除此之外，為了防止刺破預應力筋外皮現象，在板面筋綁扎的過程中禁止猛插猛放，并對完成穿筋定位。在焊接過程中預應力鋼筋不得用作搭接線，在做好周邊保護工作后方可繼續焊接。值得一提的是，在混凝土澆筑施工過程中要格外關注梁柱節點和張拉端口，保證其密實度。同時，在混凝土流動性的保證上應該對水泥和泥漿的使用量進行科學的測評，而非增加水的方法。因此，攪拌的漿體要適量，并對外加劑做好控制。最后，在壓漿工作前需要清理管道內部的殘留物和雜質，并使用空壓機進行全面清潔，完成壓漿操作。

5　結束語

就目前公路橋梁工程施工中，預應力技術具有廣泛的發展空間，是一門專業性較強的學科。由于其施工技術具有一定的復雜性，因此在施工的過程中難免出現一些細節上的問題。所以，嚴格遵守施工流程，加強對每一道工序的質量監控，有利于提高公路橋梁施工工程的質量，也是我國實現現代化建設的必要保障。

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U445

A

10.3969/j.issn.1672-6375.2016.07.014

2016-4-18

黃敬文（1981-），男，漢族，甘肅岷縣人，大學本科，助理工程師，主要研究方向：公路橋梁施工。