試析公路橋梁施工中預應力技術的應用

王明義

【摘 要】預應力技術在公路橋梁工程施工中的應用，有利地促進了公路橋梁的發展，對于提升公路橋梁的施工質量起到了關鍵性作用。但是，公路橋梁長期受到車輛荷載的作用會發生一定程度的變形，影響到公路橋梁的使用功能。因此，相關人員還應對預應力技術進行深層次的研究。基于此，論文結合了公司承包的潮州大橋工程對預應力技術的應用流程及施工要點進行了分析。

【Abstract】The application of prestressed technology in the construction of highway and bridge engineering has facilitated the development of highway bridge， it plays a key role in improving the quality of highway bridge construction. The highway bridge will deform to a certain extent under the influence of the vehicle load for a long time， which will affect the function of the road and bridge. Therefore， the related personnel should also carry on the deep level research to the prestressing force technology. Based on this， this paper analyzes the application process and construction points of prestressed technology combined with the Chaozhou Bridge project contracted by the company.

【關鍵詞】公路橋梁施工；預應力技術；應用流程；施工要點

【Keywords】highway bridge construction； prestressed technology； application process； construction points

【中圖分類號】U445 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）09-0165-02

1 引言

目前，預應力技術中應用最廣泛的就是預應力混凝土材料，這種材料因其自身高強度、高跨度的優勢，從最大程度上減少了預應力的損失，提高了施工質量。預應力技術在不斷成熟的同時也帶動了我國公路橋梁工程的發展，但是每項技術在應用的過程中都存在必須要注意的地方，預應力技術也不例外。因此，相關人員在工程施工中應用預應力技術時，不僅要了解應用流程還要掌握其施工要點。

2 工程案例

潮州大橋位于城市規劃的中軸線潮州大道上，為保證大橋外觀的美觀性，本橋主塔突破了現有國內斜拉橋的造型模式，采用了大半徑曲線，總高度105m，橋面以上84m。主塔由四個獨立塔肢、橫向連系梁、縱向連系梁之間的弧形裝飾板組成。兩個縱橋向塔柱之間通過包含塔梁交接處在內的7道橫梁進行連接。為保證塔柱的外觀，龍建路橋第五工程有限公司在主塔塔柱施工過程中，將同一標高的塔柱、橫梁及裝飾板一起澆筑，使縱橫梁、裝飾板平順地與塔柱相連接，保證了塔柱外觀的平順，線形的順暢。

3 預應力技術的應用流程

3.1 選取預應力鋼絞線

在公路橋梁工程施工中預應力鋼絞線的應用是比較普遍的，而且預應力鋼絞線還可以應用到地質災害的防護與處理工程中，其在一定程度上節省了鋼材的用量，降低了公路橋梁工程施工的成本。預應力鋼絞線使用范圍之所以如此廣泛，是因為其自身具有輕便美觀、施工簡單、高效經濟的特點。目前，在公路橋梁工程的建設過程中，低松弛鋼絞線的應用較為廣泛，其可以節省大約30%的鋼材用量。與此同時，在選取預應力鋼絞線時，相關人員不僅要檢查其尺寸、延伸率、規格等方面是否符合標準，還要根據相關參數進行選擇，如：狀態、伸長率、松弛度、屈服荷載等。

3.2 選取預應力錨具

在公路橋梁工程施工中，采用后張法預應力混凝土結構時[1]，通常會用到兩種錨固類型的錨具：機械錨固類型、摩阻錨固類型。其中，機械錨固類型是指通過機械加工的方法來達到適合進行錨碇操作的施工條件，然后對構件加以錨固。這種類型的錨具通常被用于錨固集束型高強鋼絲、高強度粗鋼筋等，其在錨固過程中對錨具預應力的破壞程度比較小，并且操作較簡單；摩阻錨固類型的錨固原理是利用楔形錨具將預應力鋼材“擠緊”，從而形成錨旋作用。摩阻錨固類型的錨具種類比較多，而且在工程中比較常見，其具有錨力反復變化、噸位較大的優點，但是其在操作過程中會對錨具的預應力造成較大的損失。

3.3 設計預應力體系

在橋梁工程中，混凝土橋梁預應力體系一般有兩種，即XYM體系和OVM體系。這兩種體系在設計過程中有相同點，就是在頂板縱向鋼束都采用了平、豎、彎曲互相結合的空間曲線設計方法，并在腹板頂部的承托部位集中了大量的錨固，將底板的鋼束向齒板錨固處接近。這兩種預應力體系的優點是最大程度地延伸了預應力力臂的長度，從而可以產生最強的預應力力學效應，并且使聚集在腹板頂部承托位置的錨固隨著預應力的傳力路線分布在整個截面上。此外，預應力體系的設計還簡化了箱梁的設計過程，使齒板的結構更趨于簡單化。

3.4 預應力效應分析

由于在預應力混凝土的結構設計中，設計人員通常是按照自己在以往設計中的經驗，并結合其他公路橋梁工程施工的實例來制作預應力鋼束的分布圖，因此在預應力體系設計完成以后，需要對整個體系中的預應力效應進行分析。預應力效應的分析內容通常包括預應力鋼絞線的設計、錨具的選擇、預應力體系等方面。設計人員需要對結構所有的橫面預應力進行詳細的檢查，如果發現預應力的設計達不到公路橋梁結構的承載力要求，就需要對原有的預應力鋼束的分布進行相應的調整，然后再次檢查橫面預應力的狀況。經過幾次反復的檢查和修正，直到預應力鋼束的分布圖完全滿足橋梁結構的承載力要求為止。endprint

此外，在計算預應力損失時，設計人員需要從瞬時損失和后期損失兩個方面來進行計算。其中，瞬時損失是指整個體系瞬間的預應力損失值，這種損失通常在鋼束錨固過程中或者錨固后出現；而后期損失是指在鋼束錨固后發生的預應力損失。

4 預應力技術的應用要點

4.1 對預應力的預埋質量進行控制

預應力預埋質量在整個公路橋梁工程建設中占據著十分重要的位置，因此，工作人員需要結合工程的實際施工情況，對預應力預埋質量進行嚴格的控制。工作人員應利用元件管理模型構建系統中的功能管理模塊以及預埋的要求，加強對預應力鋼筋的管理力度，保證預應力系統的功能能夠得到充分的運用。同時，工作人員還應確保曲線形狀與預埋質量控制之間的有效性，對牢固定位項目中的控制點進行管理，從而增強預應力鋼筋與施工進度之間的平衡度，減少波紋套管受到的損害[2]。

4.2 控制預應力預制箱梁的施工質量

第一，在預應力預制箱梁施工中，預應力筋的選取對施工質量起到了至關重要的作用。工作人員在選取預應力筋時，首先需要對預應力筋的供貨廠家進行嚴格的篩選，確保廠家具有生產資質、完善的質保體系以及良好的業內口碑；其次要在出廠前對預應力筋的質量進行抽樣檢測；最后在預應力筋進入施工現場時再次進行質量檢驗；第二，預制箱梁施工中所用到的全部鋼絞線，其強度和使用性能都必須滿足相關規范的要求。而且，鋼絞線對提高箱梁的抗拉能力十分重要，因此工作人員需要在使用前對其進行嚴格的力學試驗，待試驗結果符合標準后才可投入使用；第三，施工過程中所用到的夾具也應符合國家相關規范的要求。第四，在進行預應力張拉時，預應力設備的規格應與設計要求保持一致，工作人員需要準確讀出油表的讀數，對波紋管進行精準的定位。并且，實際伸長值與預應力張拉設計值之間的差值要滿足6%的標準值。

4.3 對張拉灌漿的質量進行控制

在進行張拉灌漿時，工作人員需要結合公路橋梁工程項目的實際施工情況，制定并落實有效的管理制度和控制措施，創建系統的管理體系和運行機制。而且，工作人員還需要采取不同的措施來增強整個張拉灌漿流程的穩定性，確保施工參數都符合相應的標準。與此同時，相關人員還要對預應力筋的伸長量進行集中的控制，并對張拉灌漿的質量控制措施進行管理，從而提升整個運行機制的實效性，為公路橋梁工程的進一步優化奠定良好的基礎[3]。

5 結語

預應力技術在公路橋梁工程施工中得到了廣泛的應用，逐漸發展成公路橋梁工程中首選的施工技術。施工人員、技術人員以及施工企業在注重對預應力的預埋質量、預制箱梁的施工質量、張拉灌漿的質量進行控制的同時，還應不斷采取一定的措施提高預應力施工技術的水平，不斷完善預應力技術應用中的缺陷，從而使我國的公路橋梁擁有更加美好的發展前景。

【參考文獻】

【1】路本升.公路橋梁施工中的預應力技術探討[J].工程技術研究，2017（07）：36-37.

【2】郭瑞，劉相呈.試析公路橋梁施工中預應力技術的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2017（12）：163-164.

【3】南迎龍.試析公路橋梁施工中的預應力技術[J].經營管理者，2017（11）：305.endprint