公路橋梁施工中預應力技術應用分析

莊步凱

[山東（臨沂）公路交通應急裝備物資儲備中心，山東臨沂276000]

0 引言

在現代社會發展背景下，對公路橋梁施工中的質量要求很高，尤其是對橋梁的穩定性要求更高。所以，在現代公路橋梁施工中開始應用預應力施工技術，預應力是在橋梁施工中應用的一種重要穩定結構，與橋梁施工中的張力和拉力形成互補，不僅實現橋梁施工的有序進行，更是直接提升了現代橋梁施工的穩定性。

1 預應力技術介紹

預應力技術是現代橋梁工程施工中應用的常見技術，主要是指在橋梁施工中通過預應力結構設定給橋梁結構增加預應力，從而提升橋梁穩定性。為了改良結構的服役表現，在進行橋梁結構施工中，預先施加外部預壓應力，從而抵消橋梁施工后期或者服役期間更多的荷載拉應力，實現橋梁的快速良好施工，也能夠在最大程度上提升橋梁施工質量。預應力技術一般用于混凝土橋梁工程，通過內外壓應力和拉力的平衡，能夠有效地預防混凝土施工中裂縫的問題，同時也可以提升混凝土施工的有效對策，確保項目的施工應用更加合理。

1968年我國預應力鋼筋混凝土橋梁——南京長江大橋誕生，橋梁長度達到1577m，是我國預應力橋梁施工技術的一項重要突破，對于我國的橋梁施工而言也有非常積極的作用。到了20世紀80年代左右，我國開始研究預應力箱梁橋梁技術，也是預應力技術在橋梁工程施工中的一大發展，包括上海南浦大橋、楊浦大橋等，都是預應力箱梁橋。在2010年以后，我國對于預應力橋梁的施工研究都集中于智能化預應力施工當中，包括智能張拉系統等技術，都是現代預應力橋梁施工中應用的先進工藝，是現代化預應力技術的發展，對于我國橋梁工程質量提升也做出了巨大的貢獻。

2 公路橋梁施工中預應力技術應用要點分析

現代橋梁施工中預應力技術應用十分關鍵，以工程經驗為例，總結現代公路橋梁施工中預應力技術的應用要點，主要包括準備環節、工藝順序、質量檢驗等相關工作。

2.1 工程方案準備工作

首先，做好工程勘察，做好橋梁施工的總體方案設計，并根據施工總體方案設計預應力、完成預應力計算分析等工作。其次，做好工程準備工作，包括對施工團隊的組織安排。在預應力橋梁施工中其工藝環節相對較復雜，包括混凝土模板、鋼筋工程、預應力項目施工等多項內容，所以在施工團隊組件實施中，各施工團隊需要分別完成技術培訓，確保施工順利進行。最后，完成材料的合理準備。在預應力施工中，主要包括錨桿預應力、鋼絞線預應力等多種形式，所以在不同預應力技術應用中，應該準備不同的施工材料。

例如，根據路橋施工要求不同而選擇使用不同的錨固工藝技術以及錨固材料，一般道橋預應力工藝實施中通常選擇使用到機械類錨固技術構件，能夠最大程度地提高道橋施工的穩定性。另外，還要合理的選擇鋼絞線，主要包括普通鋼絞線、預應力型鋼筋以及低松弛性鋼絞線等多種鋼絞線材料，其中低松弛性鋼絞線材料是現代預應力路橋工程施工中使用最為廣泛的橋梁鋼絞線材料，與其他鋼絞線材料相比，其具有非常良好的性價比。通過各項施工準備工作的良好運行，提升施工質量。

2.2 完成工藝的有效控制

在進行預應力工程施工中，還應該做好工藝的有效把控。按照工藝技術環節的要求實施橋梁預應力技術，常見的工藝主要包括梁模板施工工程、側模板安裝工藝、安裝縱向非預應力鋼筋工藝、波紋管應力施工、清理模板、混凝土澆筑、混凝土工藝養護等。在實際的工藝應用過程中，通過各項工藝的有效把控，實現對混凝土工程的有效管控，確保工藝技術的應用更加合理，也能夠提升工藝施工質量。

3 某橋梁施工中預應力施工技術的應用

3.1 工程案例

某公路橋，公路總長度為188.33km，在整個公路工程區域內包括特大橋和大橋工程12 座，其中中小橋工程3 座，橋梁總體長度為10.9km，在橋梁施工中，設置了3 處預制現場，完成橋梁的安裝施工，在實際的橋梁工程施工中，主要采用預制箱梁形式。主要包括20m、25m、30m、40m 的小箱梁。并且為了確保此次橋梁工程施工良好，在進行橋梁施工中，選擇應用張拉預應力施工工藝，以下是對預應力張拉施工工藝進行綜合管理要點總結。

3.2 張拉工藝方案

張拉工藝設計在波紋管和鋼絞線加工完畢之后，主要針對預應力鋼筋進行張拉施工，在進行張拉施工中，還應該做好張拉工藝的良好控制，在張拉實施中更需要落實好各項張拉工藝。張拉技術要求在混凝土強度達到85%～90%之間，混凝土的施工天數應該在7d 以上，才可以實施張拉工藝。

在此次張拉設計過程中，應該做好張拉工藝的有效管控，確保張拉工藝實施更加合理，同時在進行張拉工藝應用中，更應該做好張拉工藝的有效管控，提升張拉效果。在進行張拉工藝實施中，設計了相應的工藝環節，確保后續張拉施工合理，張拉準備、安裝工作錨、安裝千斤頂、預應力張拉、頂卸載、回程、退楔、切斷多余鋼絞線。

3.3 張拉準備工作

張拉前完成準備工作非常重要，可以確保施工有序進行。

SLA協議是以書面合同的方式有效地保障了顧客的服務性能，并明確了貿易雙方的經濟利益關系，詳細說明了付費的方式及收益分配，使得雙方的利益都得到了保障。SLA協議中可定義的具體的與性能等相關的指標很多，包括了用戶任務的響應時間，資源的可用程度及安全性訴求等，且針對不同的服務層次指標也不盡相同，如表1、表2、表3所示[4]。

第一，錨具、夾片等相關材料進入到施工現場后，應該做好材料的檢查工作，要求針對材料型號、材料規格進行對應性檢查，此次采用抽樣調查方法進行材料檢測，材料檢測合格率應該達到100%，才能夠進行下一項施工。

第二，張拉前應該做好相應試驗工作。利用混凝土試塊代表箱梁強度進行張拉試驗，要求張拉試驗應該確保混凝土試塊與箱梁強度同等級，并且試塊的強度達到設計強度的85%～90%之間才可以進行施工。

第三，張拉工藝實施前針對孔道進行檢查和強力，防止孔道之內存在雜物。采用鋼束貫通方法進行張拉施工，鋼束能夠在孔道之內順利拉動，證明孔道內無異物，符合張拉工藝還算是標準，如果發現孔道內有異物出現，應該利用高壓水槍進行沖水處理，實現孔道的良好控制，提升張拉施工效果。

第四，張拉實施前應該完成工藝實施設備的良好準備，要求在張拉工藝實施中，應該做好設備的有效管控。在張拉工藝實施中需要用到智能張拉設備、千斤頂、油表、油泵等裝置（見表1）。同時，在張拉工藝實施之前完成張拉設備的檢查工作，包括千斤頂使用測驗、油表校驗工作，按照現行回歸方程計算在0.1con、0.2con 作用下對油表對數進行校準。

表1 張拉工藝設備準備

第五，完成設備的安裝和就位。在設備應用效果確認無誤之后，要求設備進場和設備暗賬工作。錨具和千斤頂應該進入到指定位置，并且在固定穩妥之后才可以進行張拉。安裝限位板、限位板的止口與錨板定位連接。千斤頂的止口應該與限位板相對應。安裝工具錨裝置。在進行工具錨安裝中，要求孔位應該保持在一條直線，防止鋼絞線與千斤頂出現穿孔交叉現象。同時也要求對工作錨進行必要的清理，主要是對夾片位置上的污泥、雜質進行清理，確保錨環與孔道形成良好的聯系，提升工具錨的連接效果。

第六，連接千斤頂油管與油泵，并且直接連接油泵電源，確保油泵電源的連接應用更加合理。最后，開動油泵將千斤頂缸體中的殘留氣體排出，實現油管的有效連接，提升油管連接效果。

3.4 智能張拉工藝

在此次橋梁工藝實施中，采用智能張拉工藝，利用智能化張拉系統進行張拉操作，具有簡單、安全的優勢。在智能張拉設備應用中，在張拉中預先設定好程序，并且張拉系統將程序信號傳輸給智能張拉設備，智能張拉設備通過信號解析對千斤頂進行控制，控制張拉順序，也實現了對稱均勻張拉，確保張拉工藝的應用更加積極合理，也能夠提升張拉工藝質量。

油泵直接給千斤頂張拉油泵輸送油料，按照三級加載實施油壓升高，同時在油泵施工中，采用分級方式進行安裝施工，要求分級方式分別為10%、20%、30%。

張拉工藝實施過程中，要求智能張拉系統進行單級別的張拉測量和記錄、并且測量工藝實施中，利用活塞進行張拉讀數，確保張拉工藝的應用更加合理，也能夠最大程度地提升張拉工藝質量。

張拉工藝實施過程中，應該做好張拉工藝的自動校準工作。系統能夠自動核算測量數據，并且如果實際張拉值與方案張拉值不符時，智能張拉裝置會立刻報警。在系統設置中，設置張拉報警值達到差額的6%。在發生報警之后，張拉工藝人員應該做好相應的工藝檢測，確保張拉實施合理[1]。

張拉工藝實施中，采用對稱張拉方式進行張拉。預應力鋼絞線張拉實施程序應該為0—10%（荷載1min）—20%（荷載1min）—100%con（荷載5min）。

3.5 智能張拉工藝質量控制要求

在智能張拉工藝實施過程中，還要求做好張拉工藝質量的有效控制，以下是對此次工程實施中，張拉工藝質量的有效管控工作。

20～30m 箱梁張拉要求混凝土強度在85%～90%之間，而40m 箱梁進行張拉時要求混凝土達到60%進行張拉。

張拉實施過程中，要求實際張拉值應該與方案張拉值的差距在±6%范圍之內，才能夠確保張拉工藝實施更加合理。在張拉工藝應用中，傳統的張拉工藝實施更加有效，也能夠提升張拉效果。在張拉實施中，張拉梁為△L，△L=（L100%＋L20%－L10%）-ζ。其中L100%、L20% 和L10% 是0.1con、0.2con、1.0con 鋼絞線長度。ζ為夾片回收值，通過合理的計算，確保張拉工藝實施有效[2]。

在橋梁張拉工藝實施中，斷絲現象時有發生，所以在實際的橋梁施工中，更應該做好斷絲現象的有效管控，要求控制好斷絲和滑絲數量的綜合控制，確保工藝應用更加合理，在斷絲工藝實施中，要求斷絲數量不應該超過總數的1%。梁體同一側避免發生斷絲[3]。

張拉完成后對梁體上拱度進行測量，做好上拱度測量，分析橋梁張拉的施工效果。

橋梁張拉工藝實施中還應該做好安全控制工作，做好安全操作工藝流程，防止橋梁施工中出現工藝質量問題。油泵安全閥應該調整到規定值，以確保安全作業良好實施。千斤頂升起施工應該保持安全作業方式，要求勻速、緩慢升高，一定不要出現突然提速以及突然加壓的現象。預應力鋼絞線錨固應該在張拉力穩定的同時進行，防止頂壓夾片或者錨塞出現施工問題，從而提升預應力錨塞加工質量。嚴格控制側彎，防止預制梁出現折斷或者傾倒現象，提升橋梁張拉施工質量，確保橋梁施工更加積極合理，也能夠最大程度地提升橋梁施工效果。

此次橋梁施工中，張拉工藝的具體工藝要求以及安全管控措施，在張拉工藝實施中按照橋梁張拉工藝順序進行施工，確保施工合理[4]。

4 預應力技術應用中常見的問題和解決思路

預應力技術是現代橋梁施工中常見的技術內容，對于橋梁施工有非常重要的作用。但是，在實際的橋梁施工過程中，也會存在一定的問題，影響到橋梁施工。如，現代預應力混凝土橋梁施工中，裂縫問題就是比較嚴重的問題，雖然預應力橋梁施工能夠防止和延緩裂縫出現，但是如果工藝操作出現問題或者橋梁施工材料本身存在問題，也將影響到橋梁張拉工藝實施，所以在張拉工藝實施中，更應該落實好各項工藝管控工作，提升張拉工藝質量，針對裂縫問題進行預防和處理。在預應力工藝實施中，常見的裂縫問題包括橫向裂縫、豎向裂縫、斜裂縫等，裂縫位置也有所不同。所以，在預應力技術應用中，更應該做好裂縫的預防[5]。

現代預應力混凝土橋梁施工中，經常使用到雙控法進行張拉施工，主要是對張拉和鋼束進行雙向控制，利用鋼束對張拉工藝實施的缺陷進行補充，從而實現張拉預期提升的效果，能夠有效地提升張拉混凝土橋梁質量，減少裂縫病害問題。

5 結語

公路橋梁施工中，應張拉工藝十分關鍵，關系到現代橋梁工程的施工質量和穩定性。而在現代化技術發展背景下，現代橋梁張拉工藝都開始朝著智能化方向轉變，本文研究智能預應力張拉工藝在橋梁施工中的應用，該工藝具有方便、快捷的特點，希望能夠對預應力橋梁施工有所幫助。