公路橋梁施工中預應力技術問題的探討

黃志強+黃家瑜

摘 要：隨著公路橋梁建設規模的擴大，預應力混泥土結構因其具有充分利用材料的高強度性能，可以有效防止混泥土裂縫，減輕結構自重，加大橋梁跨徑，剛度大，型車舒適等優點技術在公路橋梁上得到普遍的應用，然而預應力技術引起的施工質量問題也不斷增多，在實際施工中存在諸多質量問題。本文首先介紹了預應力技術的優點，分析其存在的問題，提出了施工中的應用對策。

關鍵詞：公路橋梁 預應力技術 應用措施

1.預應力技術的優點

現今在公路橋梁施工中，預應力技術得到廣泛運用。相比較其他公路橋梁施工技術來說，預應力技術屬于一種較為新穎的技術，且在實際施工中應用的時間還較短，應用的經驗不是特別豐富。但是，就目前來看，預應力技術一在公路橋梁施工中應用就顯示出明顯的優勢，優勢主要體現在以下幾個方面：首先，預應力技術應用范圍十分廣泛。預應力技術不僅僅在公路橋梁施工中得到廣泛使用，在一些邊坡錨固等工程施工中也會大量使用到預應力技術。其次，預應力技術可大量節省施工材料。這樣一來，不僅使得工程造價得到大幅度降低，最重要的是還能使得道路橋梁的自重得到顯著減輕，使得工程質量得到保證。再次，預應力技術在公路橋梁施工中使用還能對公路橋梁的抗裂能力、抗滑能力以及抗滲透能力都得到顯著提高，使得公路橋梁施工質量得到有效提高。最后，在公路橋梁中積極運用預應力技術還顯示出施工便捷性高、操作安全性高等特點。

2.公路橋梁施工中預應力的存在問題

在公路橋梁施工中對預應力技術運用時存在較多的問題，主要有：首先，預應力錨具與孔道之間的問題。其中主要有錨具尺寸之中存在的偏差、扁錨以及相關連接器之間產生的操作失誤、后張預留孔道的施工質量不合格等等，這些情況都導致施工質量受到一定程度的影響。其次，預應力技術的施工工藝等文。在預應力結構中由于混凝土張拉時間對其缺乏有效的控制，導致預應力不合理，進而導致超長束端張拉工藝出現失控，與此同時還會導致混凝土上層被一定程度損壞，預應力孔道壓泵也會出現相應的問題。

一般來說，遇到上述問題，就需要采取有效的解決措施，進而使得施工質量得到有效保證。首先，由于在公路橋梁施工過程中，對預應力技術進行利用容易受到各種外界因素的影響，因而為了使得公路橋梁在施工的時候施工質量得到有效保證，就需要在預應力技術在實際施工之前，對公路進行相應的勘察工作，組織工程中的專業人員對項目現場的施工環境進行觀察。并根據已經收集得到的資料對處理方案以及應急方案進行合理設計，從而使得問題被有效解決，最終使得在公路施工中預應力技術可以得到科學有效利用。其次，在對預應力技術進行利用之前，應該結合以往使用該技術的相關經驗，并對現場施工的實際情況進行分析，進而使得預應力技術在公路橋梁施工中的效率以及質量都得到有效提高，使其滿足公路橋梁施工的相關要求。

3.公路橋梁施工中預應力的應用

3.1對預應力鋼絞線的選擇

現今，市場上使用的預應力鋼材主要是預應力鋼筋、矯直回火預應力鋼絲、普通預應力鋇絲、低松弛鋼絞線以及冷拉預應力鋼絲。低松弛鋼絞線屬于一種新的預應力鋼材，其主要特點有效率高、經濟性強、施工難度較低等特點，因而在建筑工程中已經得到了大量使用，如高速公路、高架公路的建設中。在工程施工中使用預應力鋼絞線可使得鋼材可大量節省，進而取得較高的經濟效益以及社會效益。在對預應力鋼絞線進行選擇的時候，應該注意鋼絞線性能的各項參數，如松散性、伸長率、幾何參數以及表面狀態等等。另外，還需要注意鋼絞線的各項標準，如品種規格、尺寸公差以及延伸率等。

3.2預應力錨具的選擇

在后張法預應力混凝土結構中所使用到的錨具一般有兩種，即機械錨固以及摩阻錨固。一般來說，機械錨固類錨具主要是在預應力器材的頂部使用機械加工的方式，使其形成一個可進行錨定的條件進而可進行加固。這類錨具是用于粗鋼筋或者集束型的高強鋼絲中，也有的是用于多根多單根的鋼絞線的。主要特點是使得錨具應力的損失得到有效降低，使得連接較為便捷。在未對其進行灌漿之前，可以對張扣進行放松或重復，使得預應力得到調整。摩阻錨固類的錨具主要是對楔形錨具進行利用，進而使得錨力產生較多的變化，進而使得穿索難度降低。但其缺點就是使得錨具的應力產生較大的損失，想要對其進行連接或是重復張拉出現很大難度。

3.3對預應力體系進行設計

一般來說，預應力體系在設計的時候，采用的是OVM以及XYM體系。這種體系的頂板縱向鋼束使用的是平豎彎曲相結合的空間曲線，并集中錨固使其在腹板頂部的承托上，而底板的鋼束則應該在齒板處的錨固上。這樣的設置具有以下的特點：首先，使得預應力達到最大力臂，對于力學效應進行最大限度發揮。同時，由于步束是在腹板處，因而預應力的傳力路線較短，在全截面上分布；其次，頂板束錨固設置在承托之中，這時，就不需要在設置復雜的齒板構造，而箱梁的尺寸可根據受力的需要對設計進行相應的控制。再次，頂板以及底板的鋼束在平面上也是按照一樣的S型在相應的設計位置上錨固的，這樣可以使得錨固點所產生的橫向力被集中消除。

3.4對預應力效應的測算

在進行預應力混凝土結構的設計時，應該首先根據經驗對預應力鋼束的分布圖進行假定，之后在對其進行預應力分析，對結構中各截面所具有的應力狀態進行檢查。若結構中的預應力狀態不符合要求，就需要對鋼束分布進行調整改進，經過多次調整之后，使其滿足應力要求。因此，在對預應力筋、預應力錨具或者預應力體系進行設計的時候，首先要看預應力效應的如何。

在對預應力損失進行測算的時候，包括兩個方面，即瞬時損失以及后期損失。瞬時損失指的是在鋼束錨固之前或正在錨固的時候可能出現的預應力損失值。而對于后張力預應力混凝土結構來說，其中包括鋼束與預留孔道之間所產生的摩阻損失，或在張拉的時候，構件長度所導致的縮短，也就是彈性壓縮損失以及錨具產生變形之后造成的損失。后期損失是在鋼束進行錨固之后產生的損失，它主要包括鋼束松弛以及混凝土收縮、后期預應力在進行張拉的時候所造成的鋼束預應力的減小等等。

3.5預應力技術在路橋鋼筋混凝土結構中的實際應用

在公路橋梁施工時，鋼筋混凝土施工是其中的重要組成部分。而在鋼筋混凝土結構施工的過程中，可以通過積極利用預應力技術的方法，使得在混凝土施工中最常出現的裂縫情況得到有效減少。這樣做的基本原理是在混凝土結構正式施工之前對受拉區范圍中的混凝土進行加壓，使得受拉區混凝土鋼筋的抗壓能力得到顯著提高，使得鋼筋混凝土施工完成之后出現裂縫的情況大大減少[6]。另外，公路橋梁的施工中，路面施工質量是保證整個施工質量的關鍵部分。就目前來看，我國公路橋梁路面在進行施工的時候最常出現的問題就是裂縫問題。這時，也可以積極利用預應力的施工技術，避免道路路面出現裂縫，影響道路的質量。這樣做的作用機制主要是和在進行鋼筋混凝土結構施工時應用預應力技術的機制是一樣的。

4.結語

綜上所述，現今，隨著科學技術的快速發展，預應力技術也得到了相應的發展。并且，預應力技術在公路橋梁施工中也得到了廣泛的應用。但是，不容忽視的是，預應力技術在得到廣泛運用的同時，也出現了一些問題，影響施工質量。因而，在今后的施工過程中，應該對預應力技術在運用中出現的問題進行有效的規避，從而使得公路橋梁的施工質量得到有效的保證，也促使預應力技術在不斷的改進運用中發展成熟。

參考文獻：

[1]劉浩，王嘉豪.預應力混凝土工程施工技術管理叨.橋涵施工與管理，2013（10）：23-24.

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[3]張俞寧.預應力混凝土橋涵施工管理.橋涵資訊，2015（08）：111-112.

[4]楊宗放.現代預應力混凝土施工[M].中國建筑工業出版社，2002.

[5]公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范[S]，JTG D62-2004.

[6]周明華：預應力橋梁裂縫的成因之一預應力施工中存在的若干技術問題[A].第16屆全國結構工程學術會議論文集（第Ⅲ冊）[C]，2007.