高速公路橋梁施工中預應力技術探討

卓 志 偉

(山西平陽路橋有限公司，山西 臨汾 041000)

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高速公路橋梁施工中預應力技術探討

卓 志 偉

(山西平陽路橋有限公司，山西 臨汾 041000)

分析了預應力技術在高速公路橋梁施工中存在的問題，從預應力鋼絞線選擇、預應力錨具選擇、預應力體系設計等方面，闡述了預應力技術的施工流程，并提出了預應力施工質量控制措施，有利于提升高速公路橋梁的施工水平。

高速公路，橋梁，預應力技術，質量控制

高速公路橋梁的飛速發展，讓高速公路橋梁的質量成為日常議題的關鍵所在。通過不斷的實踐研究表明，預應力技術在高速公路橋梁施工中應用可以很好的滿足其質量要求，同時憑借其強抗裂性、高剛度和高強度等優勢，得到建筑行業的青睞。所以，注重高速公路橋梁施工中預應力技術的使用，就是質量的保障。

1 預應力技術在應用中面臨的問題

1.1 張拉時間

為了增強混凝土的預應力早期強度，在施工中會使用早強劑，在澆筑混凝土3 d之后就開始張拉，然后等待混凝土符合預期強度要求。如果混凝土強度過快實現，很可能存在同彈性模量增加的比例相互不匹配的現象，增加預應力損傷，使得高速公路橋梁不具備應有的承重力，最終形成混凝土裂縫。很多實際的操作顯示，使用早強劑，容易破壞鋼筋混凝土的質量，使其無法滿足標準規范的要求[1]。

1.2 張力控制

現階段，因為高速公路橋梁施工缺少規范性的標準來約束施工，導致預應力應用過晚，再加上缺少標準對施工中的預應力技術使用進行規范，很容易在施工中出現施工人員憑經驗而為的現象，直接影響施工的質量。在施工中，雖然部分施工人員的經驗豐富，但是因為缺少專業的培訓，所以，在控制張拉力的時候存在一定的誤差，這樣不但會破壞鋼筋水泥本身的穩固效應，同時還可能造成結構變形，出現崩塌的現象。所以，作為高速公路橋梁工程的總工程師，應該根據預應力技術操作的規范，開展施工人員的專業操作培訓。在利用后張法預應力鋼絞線開展張拉施工時，因為管道彎曲或者是偏差帶來的摩擦力影響，在張拉鋼絞線時，張拉的方向同滑移以及摩擦力的方向是相反的，其張拉力就需要借助理論計算來算出準確值，從而確保每一段的伸長值都能保持相同。其理論的計算公式如下：

其中，ΔL為預應力筋的伸長值；Pp為平均的預應力分段張拉力；Ap為預應力筋的截面面積；p為預應力筋張拉段的張拉力；Ep為彈性模量；K為每1m孔道的局部偏差對于摩擦產生影響的系數。

2 高速公路橋梁施工預應力技術應用的流程

2.1 合理選擇預應力鋼絞線

目前，可以在高速公路橋梁施工中使用的預應力鋼絞線多種多樣，存在很多的選擇。其中普通型的預應力鋼絞線以及低松弛的預應力鋼絞線是應用最多的材料。主要是因為這兩種材料本身利于施工，彈性變形偏小，再加上結構美觀，所以得到青睞。預應力鋼絞線的使用，不但可以節約鋼材，也能夠讓結構更加的穩固可靠。在預應力鋼絞線的選擇中，除考慮經濟效益外，還應該對鋼絞線的標準以及性能這兩個方面進行綜合的分析。其中，性能包含參數與伸長率、屈服荷載和松弛程度幾個方面；標準則包含了松弛尺寸、荷載品種和延伸率等。

2.2 合理選擇預應力錨具

目前，機械錨固和摩阻錨固是預應力錨具使用最普遍的兩種方式。機械錨固是選擇機械加工的方式，將冒頂放置在預應力絞線的端部，利用冒頂將鋼筋連接，或者是通過鋼絲線將預應力絞線固定完善，此類錨固連接較為方便，同時不會出現過大的預應力的損失；摩阻錨固在通過預應力鋼絞線錨固，其實現是通過摩擦阻力完成的，將原本的錨具制作為楔形，這樣就可以增大錨具和鋼絞線之間的摩擦力，滿足錨固的要求。這一種方式已經得到廣泛的使用，但是在鉸接時有一定的弊端，會出現過大的預應力損失。

2.3 設計預應力體系

高速公路橋梁施工中，包含了XYM和OVM兩種常用的預應力體系。一般來說，結構構件設計預應力體系，都是選擇鋼筋平豎彎曲結合、頂板縱向結合的體系模式。利用集中錨固的方式，頂板需要承受縱向方向出現的荷載，之后，再在地面上鋼筋布設的位置上做好相應的錨固。在預應力體系的布置過程中還需要考慮到：最大力臂預應力的輸出，避免出現過大的預應力損失；由于頂板錨固本身需要承受較大的荷載，所以，就應該做好鉸接點焊接控制，確保其能夠滿足質量要求，不得有任何隨意操作的行為出現。另外，預應力體系內，不得出現豎向鋼筋的交叉問題，這樣不但有利于穩定結構，同時也能夠滿足美觀的要求。

2.4 分析預應力效應

在預應力體系的設置之中，參考依據來源于原本的設計經驗，然后再對結構的穩定性進行分析。在實際的分析過程中，還需要核算每一處截面的盈利，如果某個部位的實際約束無法滿足結構的需求，就需要重新進行布置，直至滿足要求即可。對預應力效應進行分析，主要是探討鋼絞線預應力的損失問題。針對出現的損失，又可以將其劃分成為瞬間和后期兩方面的損失。在進行錨固和鉸接的過程中，鋼絞線出現的預應力損失稱之為瞬間損失；錨固之后形成的鋼絞線預應力損失則為后期損失，主要是鋼絞線的收縮或者是徐變已經松弛所造成的損失[2]。

3 高速公路橋梁施工中的預應力質量控制

3.1 避免堵塞

在高速公路橋梁施工中使用預應力施工技術，應考慮到外來雜物的進入，對于各個孔道、接口或者是外露部分可能造成的堵塞現象，應做好及時的封堵處理，避免外來雜物對施工造成影響。

3.2 準確定位控制高程

對于每一道工序的控制點高程都需要做到準確的定位。因為預應力波紋管對于每一道工序都會產生影響，甚至是造成破壞。所以，在每一道工序的開展過程中，都應該合理的進行控制，應該避開預應力波紋管。如果出現問題，就應該采取相應的措施對波紋管進行補救，避免將問題拖延到后期，造成巨大的損失。

3.3 合理控制用水量

在使用預應力技術的過程中，對于用水量的控制，也就是要求管道的暢通性，能夠做好用水量的科學控制，確保水泥漿本身使用量能夠滿足含量的要求，不會出現過多或者是過少的問題，影響整體的施工質量。

3.4 科學處理預應力鋼筋

預應力鋼筋的科學處理，需要考慮到鋼筋處理本身的合理性。為了確保其能夠滿足施工的要求，應該將其控制在正常且有效的張拉范圍內，以便預應力技術的效益得到充分的發揮。另外，需要維護預應力鋼筋。在焊接中，不得有預應力鋼筋安置部位焊接的情況發生。同時，焊接也需要相應的防護支持，這樣才能滿足質量與安全的雙重要求。

3.5 鋼筋安裝的控制

在高速公路橋梁的施工過程中，需要做好鋼筋安裝的嚴格控制，避免出現預應力筋的外皮被刺破的問題出現，確保施工能夠順利的開展下去。在進行鋼筋安裝中，應該要求施工人員嚴格的按照施工順序和施工規范標準進行。在綁扎板內預應力筋之前，需要做好梁內已經捆扎預應力筋的保護，不得讓后續的施工影響到前期的操作。

3.6 混凝土澆筑的控制

在高速公路橋梁混凝土澆筑時，不得出現影響橋梁使用的行為。其中，橋梁下層的孔道灌漿孔和排氣孔要長于板面，所以，只有將其固定后，才能發揮其作用。另外，為了避免混凝土出現移位，在施工中，禁止預應力錨具、孔道與振動棒相互的接觸。這主要是因為預應力錨固與孔道等鋼筋過于密集的部位，很容易出現塑性的沉縮裂縫，在振搗過程中需要格外的小心。當混凝土灌注完畢后，施工人員要做好孔道的及時清理，確保張拉能夠符合要求，提高橋梁的質量[3]。

4 結語

在現代高速公路橋梁施工中，預應力技術已經得到廣泛的使用，極大程度上滿足了高速公路橋梁性能與質量的雙重要求，同時也對其外觀形態有所改善。因為預應力技術對于高速公路橋梁施工水平有很大的提升，因此，建筑行業的相關人員應該對預應力技術有一個全面的認識，以便在今后的施工操作中能夠將這一項技術更好的應用下去，確保高速公路橋梁的施工質量不受任何影響。

[1] 徐晉英.預應力技術在公路橋梁施工中的應用研究[J].山西建筑，2012，38(7)：183-184.

[2] 肖 昆.論公路橋梁施工中預應力技術施工質量控制[J].現代裝飾(理論)，2013(8)：169.

[3] 張 強.公路橋梁施工中預應力技術探討[J].中國高新技術企業，2015(7)：122-123.

On prestressed technique in expressway bridge construction

Zhuo Zhiwei

(ShanxiPingyangRoadandBridgeCo.,Ltd,Linfen041000,China)

The paper analyzes the problems in the prestress technique in the expressway bridge construction, illustrates the construction procedure for the prestressed technique from the selection for the prestressed steel strand, selection for prestressed anchorage, and prestressed system design, and points out its quality control measures, so as to promote the construction of the expressway bridges.

expressway, bridge, prestress technique, quality control

1009-6825(2016)24-0176-03

2016-06-12

卓志偉(1979- ),男，工程師

U445

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