公路橋梁施工中預應力技術分析

黃文勇

【摘 要】預應力技術在橋梁施工中的應用廣泛，具體應用于公路中或者一些大規模的建筑設施中，但是預應力技術應用也會出現一些工程質量問題。所以，當前對于預應力技術的研究還在持續，文章將對一些技術使用的具體細節進行探討，希望在今后的公路橋梁施工過程中可以借鑒和參考。

【關鍵詞】公路橋梁;預應力;技術分析

預應力技術的使用情況和公路橋梁工程的總體質量有很大關聯，目前公路橋梁工程施工普遍跨度較大，所以需要對預應力工藝應用進行科學管理。從大量的調查結果來看，我國許多高速公路橋梁都存在使用預應力技術“后遺癥”及裂縫現象，其中梁橋出現的頻率最高。根據具體問題進行分析，才能找出預應力技術應用具體問題的解決措施。

1 施工之前的質量控制問題

1.1 完善具體的施工過程管理工作

想要達到良好地控制公路橋梁質量，在正式施工之前應該進行嚴格且規范的預應力技術管理工作。目前預應力施工需要工程隊伍具備相對專業的工作素質，而且施工人員應具有豐富的施工經驗。工程施工之前準備好設備及材料，施工人員也要備好設計圖紙。施工單位要注重這些基本要素的準備，準備工作做好才能讓后續管理工作更加有序地進行，同時這些準備要素也影響著工程施工的質量。有關部門要重視這樣的準備工作，實時監控施工材料，準確固定梁內鋼筋的預應力位置，這樣才能保障施工質量。

1.2 空心板梁張拉過程中裂縫產生的原因分析

通過對具體的公路橋梁施工情況進行調查得知，空心的板梁比較容易出現裂縫，而預應力技術參與了這個項目的施工。此外，預應力還參與混凝土樓板及各種高層建筑的大空間施工，很多特殊的商業結構也會加入預應力技術。但是對大部分施工情況進行調查后發現，在這些建筑中如果不加入對空心板梁張拉過程進行具體的技術控制，會產生比較嚴重的縱向裂縫。裂縫的出現對施工工程影響較大，若不謹慎處理則會對施工人員的生命安全造成重大威脅。內部非實心的板梁張裂的第1種原因是先張法的應用，在施工過程中放張后會因為操作不夠正規而影響整體穩定性，裂縫就會出現。第2種原因則是梁體單側出現受力不均勻的情況，后張法應用會讓混凝土材料碎掉。第3種原因則是順序不科學及控制速度不均勻。

2 控制施工質量的具體措施

2.1 建立良好的保證體系

具體工程施工過程中應用預應力是有條件的，最大的先決條件就是各種工序需要有一定的質量控制要求。科學并有針對性的手段可以保證公路橋梁施工質量不受施工過程的影響。創設一個比較完備的施工體系才能讓預應力專業施工單位根據現場制定出一個良好的質量保證方案，在構建施工體系的過程中應該考慮各方面的因素，材料購選、技術方面和反復檢驗部分等重要環節需要工作人員各司其職，出現問題可以追究相應負責人的責任。

2.2 加強預應力施工

具體工程環節應注意后張法及預應力工程的結合，預應力工程的技術含量比較高，而且對于工作人員的專業要求更強。因此想要更好地完成工程施工項目，需要讓具有相應資質等級的預應力施工單位來施工。需要注意的是，在控制這項技術時應該嚴格把關施工質量，按照圖紙中設計好的數量來鋪設預應力筋，而且鋪設工作要盡量平面順直，位置準確，避免出現扭絞。

2.3 明確施工材料

施工中如果有涉及材料，應利用預應力工程本身的科學設計進行分析與確定。一系列的準備工作就是為了從根本上保證工程具體落實預應力的施工程序。

3 預應力在工程中的具體應用

3.1 錨具的選擇

實施具體工程前要對預應力工具進行科學選擇，考慮兩種錨固：第1種是摩阻的，第2種是機械的。第1種主要是通過旋轉的作用讓預應力的鋼材達到收緊效果，此類品種比較多且廣泛，方便購買，但是經濟損失比較大，而且使用過程比較繁瑣。第2種主要是依靠機械力量來進行固定，對于具體的工作條件要求不高，而且操作簡單，施工人員容易掌握，具體的錨索結構圖如圖1所示。

3.2 預應力鋼絞線選擇

近些年，預應力鋼材選擇主要是選擇正確的鋼筋及鋼絲等。符合條件的鋼絞線使用起來比較方便，而且經濟適用、建筑美觀。這種鋼絞線已經在核電站或者一些橋梁中應用，大型的建筑設施中也都會應用預應力鋼絞線，因為與其他鋼材相比，預應力鋼材可以節省約1/3的材料，讓企業得到更加可觀的經濟效益和社會效益。預應力鋼絞線選擇主要考慮性能、伸長率、松弛率及外觀參數等因素，對于尺寸、規格及延伸率也會根據具體的建筑設施適當考慮。

3.3 預應力效應結果分析

鋼筋分布圖是一個非常重要的存在，在施工前應該對這種圖紙進行假設，預估混凝土可以承受的極限狀態，對各種截面進行具體檢查，保證截面符合圖紙設計要求。如果不能滿足施工要求則應該改變鋼筋的分布，直到尋找到適合應力的有效設計。預應力的錨具、鋼筋及體系設計都取決于對效應的分析。

3.4 鋼筋混凝土結構中的具體應用

裂縫是鋼筋混凝土結構中比較常見的工程質量問題，裂縫出現的原因有很多，混凝土結構中使用預應力技術主要是避免出現類似危險的情況，但是在這種結構之間應該讓混凝土施壓，鋼筋則進行張拉，因為鋼筋本身具備回縮的性質，讓受拉區能感受到鋼筋發散的主要作用力，裂縫產生的可能性就會大大降低。

3.5 路面的具體應用分析

混凝土路面應用預應力技術的原理與這種結構有很多相似點，鋼筋對路面進行束縛，路面就不會出現裂縫或者盡可能地延緩影響工程質量的問題出現。混凝土路面應用預應力技術需要做好充分的準備，路面的溫度、濕度及摩擦力約束等條件都需要深入討論，以免在施工過程中出現收縮裂縫。

4 預應力技術應用存在的問題

4.1 預應力拉張時間過快

早強劑等用劑可以提升結構強度，混凝土澆筑幾天之后就可以進行張拉，讓混凝土有一定的強度。這種強度不能上升過快，彈性模量會出現反作用力，因此應以一種非常慢的速度上升。對工程來說這是一種比較大的損失，各項工程的承受能力會大大減弱，裂縫等問題也會層出不窮。早期強度的混凝土還應該進行一些檢測試驗，代替實際強度進行實驗就可以檢測出很多問題，而使用早強劑的鋼筋混凝土基本都達不到實際標準。

4.2 張力控制不穩

預應力技術出現時間較晚，所以在一些公路或者橋梁施工過程中應用不規范。具體工作過程沒有可以參考的科學依據與標準，大多數工程人員都是根據經驗使用。但很多施工人員未經過專業培訓，控制張拉時很容易忽高忽低，實際誤差偏大，即使進行多次張拉也控制不到位，掌握不好束縛能力會造成不同的結構影響，因此應盡量明確操作規范，基本材料或設備盡量符合工程本身能承受的最高條件，而工程質量和這些基本條件都有關系。適當地改良可以讓工程質量標準更快建立，工作人員的技能水平也能在有序的培養下更快提升。

4.3 鋼筋管道堵塞

澆筑混凝土需要有足夠的保護措施，因為在鋼筋管道內很容易發生堵塞，如果前期工作不到位，后續就沒有應有的效果。預應力鋼筋理論的拉長指數和實際指數會有較大誤差，導致公路橋梁的施工成本及工期受到影響。遇到這樣的堵塞首先應該建立一個規范標準并且有效落實，內部管道要進行標高，防止出現扭曲變形甚至彎折的危險情況。施工過程盡量輕拿輕放，避免野蠻作業，專業的工作人員和監督人員要及時上崗，進行孔道作業過程中要控制好抽芯的時間。

4.4 收縮徐變量偏大

公路橋梁預應力技術使用的過程中，混凝土路面如果收縮徐變量偏大就會讓預應力受損，工程質量將受到很大的影響。工程進行過程中盡量避免使用過多的外來用劑，盡量使用水灰比例較小、強度較高的混凝土。只有降低徐變量才能讓收縮力更強，提升工程質量，避免出現裂縫。

4.5 真空灌漿

壓力灌漿是目前工程中解決后張預應力鋼筋被腐蝕的主要方法，預應力筋失去保護就是因為鋼筋存在傾斜狀態和歪曲狀態，再加上水泥漿泌水蒸發就會讓鋼筋被腐蝕。壓漿之前需要讓管道內部形成一個基本真空狀態，在另一端用壓漿機以合適的壓力讓水泥漿涌進管道中，這時候正負壓力差可以達到一個科學的數值，讓管道內部的水泥漿更加緊實和飽滿。水泥漿需要添加專用的添加劑，不能讓流動性過小。

5 施工質量控制具體措施

5.1 預應力預埋階段

預埋階段需要準確標高，曲線形狀得到準確控制才能防止一些程序對管道造成破壞或者不好的影響。正確進行標志控制，結構曲線形狀控制過程中出現影響孔管道的一定要及時著手處理。

5.2 灌漿階段具體控制措施

張拉應力的控制在灌漿階段需要符合設計要求，主要內容包括伸長值的變化，這種變化應該控制在規定的設計要求及范圍中，準確控制灌漿劑量才能讓孔道內的漿體更加飽滿。水量控制也是一項很重要的工作，不能加外加劑，應用科學的方法加強水量流動性。

5.3 橋梁受彎構件中的應用

對于受彎構件的應用，施工人員應給予重視，這部分可以影響到整體的工程質量及橋梁使用壽命。結合科學的預應力技術，將高強度的碳纖維加入構件中，可以讓該部分部件即使面臨超載壓力也能發揮出強拉應力，有效降低受彎構件出現損壞的可能性，這對橋梁工程來說是一個加強荷載力及延長壽命的措施。

5.4 加固建設

對于預應力技術在加固過程中的應用，應選用鋼筋加固，這種加固手段比較傳統而有效，對于已經發生過隱患或者事故的部分可以選擇預應力鋼筋加固，工程部件的應變增量及荷載力都會適當加強。

5.5 具體的預應力筋定位情況

預應力筋和錨板應該形成一個垂直的位置關系，在承壓板完成后應該做好牢固工作，坐標需要精準確定，檢查預應力筋和一些非預應力筋的關系，二者沖突的話應該以預應力鋼筋為主，為避免損傷護套則需要將絞線按照一個固定的順序進行安置，放置在對的位置之后還需要進行加固，最后才能進行承壓板及螺旋筋等部件的安裝。

5.6 建設過程中的孔道問題

孔道的密封性是最重要的問題，不能讓外界雜質進入孔道，因為孔道一旦阻塞會有鎖死的可能性，后續的橋梁建設工程也無法繼續進行。主要預防措施就是對管道和管道的接口位置，以及與外界相通的管口進行控制，若漏出會讓孔道出現不滿的情況，測量結果會出現較大偏差，此外運輸和具體的使用過程也要避免出現鋼筋破損的狀況，焊接完整也是保證孔道安全的重要因素。孔道上方的保護層比較小，建設過程容易出現保護層破裂或者位移的情況，進而出現安全隱患，保護功能不復存在。孔道問題沒有達到建筑工程的使用要求，結構中會出現較大的裂縫，尤其是在梁的底部，出現問題之后一定要及時用塑料物質補充。

5.7 鋼筋綁扎

鋼筋綁扎時需要輕拿輕放，無論是普通綁扎還是焊接施工都應該禁止預應力筋出現搭接線，各個工作環節都應該避免過大的外力，讓預應力筋受到保護才能讓后續的焊接工作正常進行，梁筋的鋪設工程也是在此工序完成之后進行，所以綁扎是一個基礎工序，施工人員一定要細心。

6 結語

公路橋梁建設需要科技的支持，同時避免出現一些容易造成經濟損失和生命威脅問題，工作人員在進行施工的過程中一定要把握好每一個細節，從預應力施工的各個方面及各個角度切入才能科學控制質量，打造出優質的公路和橋梁。

參 考 文 獻

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