預應力技術在橋梁施工及設計中的應用

翟曉彥

摘要：考慮到橋梁施工環境復雜、技術要求較為嚴格、施工周期長、投資規模大等特性，施工企業在實際施工過程中，往往采取預應力技術，在保證橋梁力學性能、安全系數及通行能力的基礎上，減少建筑材料的損耗，節約施工成本。從實際情況來看，部分施工企業在預應力技術方面存在經驗不足，技術整合、應用能力較為有限的情況，使預應力技術優勢難以全面發揮，對于橋梁施工活動產生消極影響。文中簡要分析了預應力技術在當前橋梁設計中的應用。

關鍵詞：預應力;橋梁設計;實踐

1 預應力技術的優點

1.1 對提高橋梁質量具有重要作用

大跨度橋梁工程極其復雜，而且施工難度很大。所以對預應力施工技術提出了更高的要求。只有保證優良的技術，才能實現優質橋梁的目標。總的來說，這項技術關系到整個橋梁工程的質量，也是保證橋梁安全的重要措施，因此，它必須擺在重要的位置。

1.2 增加橋梁的安全性能

在橋梁施工過程中，要把安全放在首位。然而，在大跨度橋梁工程中，由于施工技術難度較大，橋梁施工中存在諸多問題，威脅著橋梁的安全。因此，有必要從整體上提高橋梁的技術質量。只有全面提高施工技術，才能保證橋梁的安全性能。其次，應注意橋梁工程原材料的選擇，并定期對方案進行評審，防止事故發生。

2 預應力技術在橋梁設計中的應用

在預應力橋梁設計過程中，混凝土是其設計的關鍵內容，要求所有的設計人員必須嚴格控制混凝土的具體用量，確保混凝土的使用效果能夠為預應力橋梁設計帶來積極影響。混凝土的用量無論是過多或者是過少都會導致橋梁的使用質量降低，甚至會影響到橋梁的使用壽命。在混凝土工程中，混凝土的配比設計尤為關鍵。所有參與到本次橋梁設計的工作人員應根據工程的實際需求來確定混凝土的強度，科學且合理化進行配比實驗、配比設計，并且在設計后給予其一定的實驗，提高混凝土工程的使用質量。在混凝土澆筑作業之前還需要格外注重其澆筑的速度，混凝土澆筑是一個連續性的作業，這也是橋梁工程中另外一個關鍵內容。而在原材料的選擇時也需要考慮到鋼筋材料會影響到橋梁的設計質量，整體建筑行業都會受到鋼筋價格以及使用數量的影響，在這種情況下需要設計人員實時掌握鋼筋材料的市場情況以及價格變動。預應力技術與施工之間的關系則是，預應力技術可以在很多橋梁結構中應用，比如說常見的懸臂解耦股、懸索結構、連續梁中這些都可以利用預應力技術提高工程的整體效果。當前我國在開展橋梁建設的過程中，預應力混凝土結構是首選的施工方式，其對推進路橋工程進一步發展做出了相應的貢獻。

3 預應力技術在實際應用中的要點分析

3.1 穿束

預應力筋除縱向預應力在混凝土澆筑后穿束，安裝孔道時應穿入橫向預應力。在預應力穿束前，通常可采用高壓風清潔孔內的灰塵和雜物，同時橫向筋在進行混凝土澆筑施工前穿入，應用人工結合的方式進行縱向筋穿束，整個過程如下所示：1）應用人工操作方式，先將單根鋼絞線傳入到孔內，并從另一個孔口位置拉出。2）利用前面穿好的鋼絞線牽引鋼絲繩完成穿束。3）在鋼絲繩一端設置鉤，并將其鉤在鋼束端部的鋼環之內。4）運用卷揚機拖拉鋼絲繩，使之收緊，并將鋼絞線從另一端拉出。

3.2 鋼絞線的定位

在整個公路橋梁施工預應力技術施工的過程中，為了保證預應力施工效果，施工人員需嚴格按設計方案的相關參數要求，有針對性地完成鋼絞線的布設工作，并且在布設過程中，避免鋼絞線發生互相纏繞的情況。同時，在進行鋼絞線定位工作中，施工人員確保鋼絞線與錨板相互垂直，并使用承壓板進行固定，避免在混凝土澆筑過程中，鋼絞線發生移位的情況。除了完成上述工作，施工人員還需要了解公路橋梁施工中使用的鋼預應力筋、非預應力筋之間的空間關系，避免在布設過程中發生空間沖突，鋼絞線出現纏繞。

3.3 鋼絞線下料

3.3.1 針對預應力混凝土梁鋼絞線下料階段過程中需要提高對工作的重視程度，在開展之前應對所有的內容進行檢查，特別是波紋管的具體定位情況，需要仔細且認真的進行最后一遍審查，確保所有的波紋管定位鋼筋部分其焊接的狀況較好，不會出現在下料階段位置轉移的狀況，同時也能夠防止在混凝土后期的振搗階段出現波紋管位移現象的發生。

3.3.2 為了進一步確保所有金屬波紋管的使用質量，應考慮到其內部的預應力鋼絞線防護工作質量是否做到了完美，降低在后期服役階段中其內部發生改變的現象，需要作業人員以及檢查人員格外注重的檢查的質量，做到細致化的檢查，不僅僅是為了檢查波紋管表面是否存在銹蝕的狀況，都是為了讓波紋管的使用質量得到提升，一旦發現波紋管存在問題，需要及時的進行更換與調換，確保作業質量得到提升。

3.4 鋼絞線張拉

（1）預應力張拉必須保持對稱，每一次張拉都要有完整且準確的記錄，同時張拉需要在監理工程師在場的情況下實施。（2）預應力張拉時的控制應采用張拉力和引伸量進行控制，其中以張拉力為主，對于引伸量的誤差，不可超出±6%，各個截面上的斷絲率，應控制在其總鋼絲數量1%以內，同時整個鋼絞線不可被拉斷。（3）張拉時以鋼絞線直徑為依據，對千斤頂限位板進行適當的尺寸調整，適宜的限位板尺寸可以使鋼絞線上只有夾片造成的牙痕，避免產生刮傷，若鋼絞線上產生嚴重刮傷，說明限位板的尺寸相對較小，而若鋼絞線產生滑絲或沒有明顯的牙痕，說明限位板的尺寸相對較大。

3.5 壓漿與封錨

預應力鋼筋張拉施工完成后，應在48h內封堵錨具并完成壓漿作業。a.壓漿管的布置。在縱向預應力兩端分別設有壓漿孔以及出漿孔，上端排氣孔采用錨板上拉縫留孔處理，閥門安裝在與壓漿孔連接的壓漿管上。壓漿后泥漿不得流出，以確保泥漿的密度。b.泥漿拌合。漿體強度等級不得低于M55，水泥強度等級采用42.5低堿普通硅酸鹽水泥，并加入高性能無收縮防腐灌漿劑，摻量通過試驗后確定，灌漿劑技術指標符合相關要求。水泥漿進入注漿泵之前通過1.2mm的篩網進行過濾。嚴格依照設計配比進行調配，在拌制的過程中，先加入水，然后向其中添加對應比例的水泥和灌漿劑，控制攪拌時間，通常時間在3min～5min，但從開始攪拌到將漿體壓入孔道，該過程的持續時間不能大于40min，且在此期間內應保持持續性攪拌。此外，在壓漿入管的過程中，應注意控制環境溫度和漿體入管溫度，環境溫度應大于5℃，在低于該數值時，采用保溫措施。c.壓漿工藝。采用真空輔助壓漿技術首先要進行泌水率、膨脹性能和防銹性能試驗，這些工作試驗室已完成。通常流動試驗應用錐形漏斗來完成，觀測流動時間、最大自由膨脹率、限制膨脹率等參數。通常情況下后張預應力筋容易出現被腐蝕的現象，對其原因進行分析，可能因為壓漿施工的過程中，存在不密實的情況，使得壓入管內的漿體存在氣泡，且在凝固之后出現空隙。

4 結語

綜上所述，預應力技術對于材料的使用以及橋梁本身的抗裂性、橋梁的安全效果有著十分重要的影響，其可以顯著的提升整體橋梁的結構以及橋梁的安全性與穩固性。在當前的橋梁的預先設計過程中運用于預應力技術，提高整體的管理效果，并且針對拉張控制不嚴謹以及拉張工藝方面的一系列問題進行分析，提高預應力橋梁設計實踐過程中的整體應用效果。

參考文獻：

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