預應力技術在道路橋梁施工中的應用

張好

（中建路橋集團有限公司，石家莊050001）

1 預應力技術的優勢

不同于普通的建筑項目，路橋項目的建設對其質量有著更為嚴格的標準，因此，對施工技術的要求更加專業化。在現代建筑工程領域，預應力施工技術受到了極大的推廣及應用，因為該技術可以有效增強道路橋梁的穩定性、抗疲勞性等性能，同時，其涉及的建筑材料在性能、成本等方面也具有一定的優勢。比如，相比于普通的建筑鋼材，預應力碳板就表現出了更加顯著的抗拉性能，它可以達到普通鋼材的10 倍～15 倍[1]。另外，由于這種有著卓越的耐腐蝕性與抗震性，還可以為建筑打下夯實的基礎，但是，施工材料的性能需要依靠相適應的施工技術，才能體現其價值，只有不斷完善預應力施工技術，才可以全面發揮材料性能優勢并達到技術進步的效果，為發展道路橋梁助力。

2 道路橋梁施工中預應力技術實際應用

在進行道路橋梁施工時，施工單位會綜合考慮技術的適用性、投資成本等因素選擇合適的施工技術，而預應力施工技術在施工難度、成本、施工效果等方面都比較理想，被廣泛應用于路橋施工。不僅如此，還能夠保證道路橋梁在運營使用過程中具有較強的承載力，較理想的抗震效果，后期的維護保養工作簡便易行，受到了道路橋梁施工領域的青睞。在預應力混凝土結構方面，一般有先張法、后張法施工，但是，由于后張法施工能夠進行曲線配筋，并且不需要復雜的輔助設備，利于施工的有序進行，所以，施工時主要采用后張法。

2.1 多跨連續梁施工

多跨連續梁屬于比較常見的一種橋梁，在結構層面上一般分為正彎矩區、負彎矩區2 種類型。在普通的橋梁跨中，最為常見的則是正彎矩結構，但對一些多跨連續梁而言，其支座部分則以負彎矩的形式為主[2]。如果橋梁工程的抗剪承載水平欠佳，并且伴隨著抗彎承載力不足的現象時，將無法與多跨連續梁的整體要求達到相適應的狀態，此時借助于預應力技術便可以改變這一問題，增強了橋梁的整體質量。

2.2 受彎構件施工

受彎構件的種類較多，而且其強度也各有不同，因此，在工程施工中的適用部位也有一定的差別。其中，預應力高強度受彎構件在工程項目施工中的適用范圍相對較廣。在我國現階段道路橋梁項目的建設中，通過體外預應力對橋梁進行加固已經成為較為普遍的處理技術。但是，由于混凝土結構本身具有一定的拉應變、壓應變，使用受彎構件進行加工后，應變將逐步表現出增加的趨勢，經一段時間后極容易到達極限值，此時受彎構件也會趨近于極限承載狀態，在后續的運營中極容易引發安全事故。因此，實際施工中對受彎構件的性能有著更高的要求。

3 道路橋梁工程施工中預應力技術應用關鍵內容

3.1 孔道施工

為了波紋管安裝的順利進行，在此之前應做好全面的檢查工作，確保材料不出現裂紋等問題，在達到要求后方可投入使用。注重管道的埋設位置，其將對鋼絞線的受力以及應力分布帶來直接的影響，因此，必須基于圖紙要求來提升定位精度，無論是立面還是平面都需要足夠精準。關于波紋管安裝作業環節，應使用定位筋對其做進一步的加固處理，將腹板與定位鋼筋綁扎在一起，有必要在骨架箍筋間增設適量橫向鋼筋，以起到固定的效果，避免因澆筑的影響而出現位移現象[3]。關于定位間距的選擇，直線與曲線存在差異，二者分別對應為0.25m/道與0.50m/道。在展開波紋管安裝作業時，應在最大程度上減少彎曲現象，管壁應足夠完整，確保管材不會受到焊接火花的影響。當結束波紋管的安裝作業后，則需要對安裝位置以及整體狀況進行檢查。

預應力孔道如圖1 所示。

管端接長所使用的波紋管規格應一致，以管徑為基準，要求每段長度在該值的5～7 倍范圍內，對連接過程進行密切的分析，看接頭部分的角度是否發生變化，而在澆筑環節需要保障管道不發生任何移動，對接頭進行密封處理，避免水泥漿液進入縫隙之中。為了澆筑施工的持續進行，應事先在管道內置入小直徑套管，將其作為主要的內襯材料，避免因漏漿而引發堵塞問題。密切關注張拉端的喇叭管，除了螺旋筋外，還需要設置1 個鋼筋網。當進行內部安裝時，應對管道的密封性進行檢查。

圖1 預應力孔道

3.2 準備工作

檢測梁體強度，當達到指定值并且混凝土齡期滿足7d 的基本條件后，便可以安排專員進行鋼束張拉處理，在此過程中應對墊板下方區域做全面檢查，看其是否出現了空洞等不良問題，以便在第一時間進行補強處理?；趦啥送瑫r張拉的原則而展開作業，需要給作業人員適配對講機，以便實時匯報具體的伸長情況以及壓力值，確保兩端的工作參數保持一致，還需要安排人員進行數據的記錄。

3.3 張拉施工

張拉初期需要設置一個初始應力，在此基礎上展開對張拉值以及伸長量的分析。應當注意的是，實際伸長量涉及到2 大環節，具體為：（1）由初始應力開始至控制應力過程對應的伸長量；（2）在初始應力狀態下通過計算所得到的伸長量。基于上述2 大數值，二者的綜合便是實際伸長量。參考技術規范可知，持荷時間應達到5min，在滿足此條件后方可展開錨固處理。

同時，縱向鋼束也應遵循兩端同時張拉的原則，要求不平衡束的數量最多只能為1 條。關于具體的張拉原則，以長束為優先操作對象，在此基礎上方可展開短束張拉；遵循先腹板后頂板的原則，并由外至內逐步進行張拉操作，當結束張拉作業后應隨即進行壓漿。在張拉時應通過油壓表來獲得預應力數值，基于對伸長量的測算可以做進一步的校驗。

3.4 真空壓漿

在壓漿施工之前，需要依據特定的配合比展開對原材料的稱重工作，將壓漿機與抽真空機這2 大設備安裝好，且管道的兩側均需要增設一個短管接頭，兩端分別與壓漿機以及抽真空機進行連接?；谟上轮辽系捻樞蚬酀{，確?？椎纼饶酀{具有足夠的密實性。需要對上述2 大設備進行抽真空處理，由此分析孔道是否存在漏氣現象，在確保無誤后方可展開材料的配制。關于真空壓漿的原理，具體如圖2 所示。

圖2 真空壓漿原理示意圖

啟動壓漿機之前，排除管內積水，然后啟動真空機，使得真空度可以保持在-0.10MPa～0.06MPa，在達到相關標準后方可進行壓漿作業。在壓漿初期階段，要求施工速度較慢一些，伴隨著壓力的上升，可以適當加快壓漿速度。如果泥漿從真空管中流出，則需要在第一時間將閥門與真空機關閉，并開啟排廢管端閥門，使得水泥漿能夠流出，待漿液的稠度達到適中狀態后，則需要將真空端的閥門關閉。如果壓力持續上升且介于0.5MPa～0.6MPa，則應采取保壓措施，此環節持續時間以2min為宜，此后將壓漿泵開啟，確保壓力不低于0.5MPa，在滿足此條件后將壓漿端上閥門關閉，基于開啟安全閥的方式可以完成卸載，最終關閉壓漿泵。

4 結語

綜上所述，預應力施工技術在路橋領域的合理應用，可以在一定程度上有效提升橋梁的承載力等性能，還可以在受彎構件的加固環節等發揮重要的作用，因此，該技術的合理應用也受到了路橋領域的廣泛關注。希望本文能在提高項目建設質量和延長路橋的使用壽命等方面為類似工程提供有價值的理論依據。