橋梁施工設計中預應力鋼結構研究

周　強

(山東天柱建設監理咨詢有限公司,山東 聊城　252000)

0　引言

橋梁施工建設是交通運輸事業發展的重要內容，強調施工建設的安全及質量。當前，橋梁施工設計技術日益成熟，預應力鋼結構已在橋梁施工設計中廣泛應用，并取得較好的應用效果。預應力鋼結構憑借出色的技術優勢，降低了施工建設成本，也提高了建設質量。在筆者看來，橋梁施工設計中預應力鋼結構的構建，一方面要遵循科學合理原則，強化預應力技術的有效落實；另一方面要注意預應力張拉時間及張拉力控制等問題，以確保預應力鋼結構的有效應用。本文立足對預應力鋼結構的研究，就其構建做了具體闡述。

1　橋梁施工設計中預應力鋼結構的應用優勢

近年來，我國加快了交通運輸網絡建設，橋梁施工建設的安全性，是支撐交通運輸事業發展的內在要求。在橋梁施工設計中，預應力技術的應用十分普遍，并逐步成熟，取得了良好的應用效果。從實際來看，預應力技術的優勢十分顯著，并主要體現在四個方面：一是預應力技術能夠實現廣泛領域的應用，特別是預應力鋼結構的應用，在橋梁施工中十分廣泛，并且實現了良好的應用效果，提高了橋梁施工建設的質量及安全；二是預應力鋼結構的應用，一方面能夠降低對施工材料的使用，進而減少施工建設的工程造價；另一方面可以減輕橋梁自重，對于提高工程質量，具有重要的意義；三是預應力鋼結構的應用，能夠極大的提高橋梁的抗滲、抗裂能力，進而提高了橋梁工程的質量；四是預應力鋼結構能夠實現安全、快速的施工操作，這對于提高施工質量、縮短施工工期，都具有積極的作用。綜上所述，在未來的橋梁設計施工中，應進一步落實預應力鋼結構技術，不斷提高橋梁建設的質量與投資效益。

2　橋梁施工設計中預應力鋼結構的應用

在橋梁施工設計中，預應力鋼結構的應用，強調預應力鋼絞線、錨等的科學選擇，提高預應力技術的有效性。從實際來看，橋梁施工設計中預應力鋼結構的構建，需要落實的核心技術很多，但預應力鋼絞線的選擇、預應力的分析等，都是應用構建中，需要特別構建的技術核心。

2.1　預應力鋼絞線選擇

在預應力鋼結構的構建中，鋼絞線的選擇尤為重要，這是確保鋼結構質量及安全穩定的關鍵所在。在過去，橋梁施工設計的預應力剛接主要采用冷拉鋼絲，這種鋼絞線能夠滿足鋼結構的施工設計要求，但隨著科學技術的不斷發展，預應力鋼絞線的選擇，更加追求性能和經濟性。現代橋梁施工設計中，鋼絞線的選擇更加多樣化，能夠使用一些低成本但高性能材料所制的鋼絞線，不僅可以降低橋梁施工設計的成本，而且提高了橋梁施工的質量。

2.2　預應力錨選擇

在預應力鋼結構的設計中，預應力錨的選擇十分重要。在預應力的構建中，錨的科學選擇，直接關系到預應力的形成。一般而言，預應力錨的選擇應參考“機械錨固”“摩阻錨固”兩個方面。針對不同的類型，應該科學選擇預應力錨，確保預應力鋼結構的質量，滿足施工要求。如，壓力分散型預應力錨在橋梁施工設計中廣泛應用，并有顯著的應用優勢：

1)錨固段注漿體承受壓力，受力合理；

2)承壓板分散布置在鉆孔深度不同部位，錨固段注漿體受力較均勻；

3)錨固段利用率高；

4)錨索的單孔設計承載力可以很大。

2.3　預應力的效應分析

在預應力鋼結構中，預應力的效應分析直接關系到結構應用的實際效果。為此，預應力的效應分析，應強調科學計算，能夠立足實際工程，對預應力效應進行科學分析。在預應力效應的分析中，一是要了解橋梁施工設計的要求，針對圖紙中鋼筋結構的分析需求，計算出承壓，以此檢驗預應力鋼結構的預應力效益；二是針對計算出來的承壓極限狀況，對橋梁預應力分布進行合理分析，進而及時發現問題，更改橋梁設計，進而確保預應力鋼結構的合理性。

3　橋梁施工設計中應用預應力鋼結構需注意的問題

預應力鋼結構的構建是一項技術性極強的工作，筆者在實踐中發現，預應力鋼結構的應用，需要注意以下幾個問題，這直接關系到預應力鋼結構的有效性。因此，橋梁設計中預應力鋼結構所需注意的問題，主要在于以下幾個方面。

3.1　預應力張拉時間

在預應力鋼結構的構建中，其張拉時間問題，直接關系到橋梁施工設計的質量。為此，為了更好地控制施工設計質量，一方面要立足工程的實際情況，合理控制張拉時間。因為張拉過早，極易造成施工質量問題；另一方面，要科學選擇預應力張拉的時間，一旦張拉過晚或過早，都會對橋梁鋼結構的穩定性造成一定影響。特別是張拉過早，采用早強劑，會對預應力鋼結構造成較大影響，影響橋梁施工質量。預應力混凝土澆筑后一般是7 d左右張拉。理論是達到混凝土設計強度的75%以上，氣溫越高，需要時間越短。

3.2　預應力張拉力的控制

預應力張拉力的合理控制，是鋼結構形成穩定預應力的關鍵。從實際來看，一些橋梁施工由于預應力計算不合理，導致張拉力過大或過小，進而導致預應力鋼結構出現不穩定等問題。因此，在預應力鋼結構的構建中，要控制好張拉力，這是確保橋梁施工質量的重要基礎。對于不同的鋼筋種類，在先張法和后張法中的應力限值存在較大差異，具體如表1所示。從表1中可以知道，預應力鋼絲、鋼絞線在先張法和后張法中均有明確的強度控制，要求切實控制好張拉控制應力值。此外，預應力鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋的張拉控制應力值不應小于0.4fptk。

表1　應力限值情況(fptk為預應力鋼筋的強度標準值)

3.3　管道堵塞問題

在預應力鋼絞線的設置中，一般放置于波紋管之內。但是由于施工環境及作業等原因，出現預應力鋼筋管道堵塞問題，進而出現野蠻施工作業的情形，這對于預應力鋼結構會造成較大影響，不利于預應力鋼結構的穩定性。因此，要注意施工中管道堵塞等問題，確保鋼結構施工的有序開展。一旦出現鋼管堵塞等問題，應該及時做好清理等工作，避免野蠻施工對預應力鋼結構造成損壞，影響結構的穩定性。

4　結語

橋梁施工設計中預應力鋼結構的應用，能夠提高橋梁施工質量，也有效降低工程造價成本，取到了良好的應用價值。在預應力鋼結構的構建中，要強化鋼絞線、錨及預應力分析的有效落實，確保預應力鋼結構的有效落實。并且，預應力鋼結構的構建，需要注意幾點問題：

一是預應力張力時間的有效控制；二是張拉力控制的問題；三是鋼筋管道堵塞問題。

這些問題的有效控制，對于提高預應力鋼結構的有效構建，具有重要的意義。

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