市政道路橋梁施工中預應力施工技術的運用

王芳

（上海君威鋼繩索具股份有限公司 上海 201900）

社會經濟的快速發展使市政道路橋梁工程建設數量不斷增長，各類新技術與新材料在市政道路橋梁工程中廣泛普及。預應力橋梁結構是常見橋梁形態，橋梁結構自身的承載力與穩定性可受到預應力施工技術應用水平的直接影響。因此，為從根本上提升預應力施工水平，需要明確工程施工要求，加強施工技術管理力度。

1 市政道路橋梁工程預應力施工技術手段

市政道路橋梁工程預應力施工期間，會使用鋼筋或鋼索預張力的反力作用對混凝土進行預先受壓處理，確保混凝土結構能夠在道路橋梁工程具體應用期間承受住更大的拉應力作用，從根本上保障橋梁結構的整體承載水平。預應力道路橋梁混凝土結構比普通混凝土結構的穩定性更為優越［1］，但施工期間難度也較大，涉及更多專業技術。具體來說，橋梁預應力施工技術可分為以下幾種類型。

1.1 預應力張拉施工技術

在道路橋梁工程中，預應力張拉施工需要在混凝土構件上施加拉力，使受到預應力張拉作用的混凝土構件可以承受住較大應力，產生適宜的變形效果，使后續混凝土結構的荷載力進一步提升。借助預應力張拉施工技術手段，能夠進一步增強道路混凝土結構剛性，規避市政道路橋梁工程振動與彈性變形，切實保障路橋結構的穩定性及可靠度。

在預應力張拉施工工作開展過程中，預應力張拉工作需要首先進行預應力鋼束穿束，然后安裝錨具、千斤頂與張拉設備。在設備安裝檢驗通過后，進行張拉錨固處理，按順序拆除千斤頂與張拉設備，對構件進行壓漿與養護處理。

預應力張拉工作開展期間，需要首先對錨具夾片進行防潮及防銹蝕處理，防止錨片夾具在銹蝕過程中出現穩定性下降或者滑絲等問題［2］。在夾片安裝過程中，需要首先清理孔道內部雜物，防止混凝土澆筑過程中出現污染問題。在開始張拉時，需要首先觀察錨環，要求錨具與墊片應當貼合在一起。張拉工作完成后，還需要對鋼筋的伸長值進行校核，防止在張拉過程中出現張拉力不足或者是張拉度過大等問題。

1.2 裝配式施工技術

在市政道路橋梁工程預應力技術應用過程中，還需要配合使用裝配式施工手段。要求相關工作人員應當從市政道路橋梁工程實際建設特征角度出發，選擇適宜結構的起吊設備，將預應力構件需要吊放到指定位置，并分結構開展施工工作，使用裝配式施工技術，從根本上保證施工質量與效率，使預應力市政道路橋梁工程能夠遵照預期施工目標有序開展［3］。

1.3 頂推施工技術

頂推施工技術主要被應用在截面相同的預應力構件施工環節，在使用該施工技術期間，需要確保每座橋梁結構強度與設計要求相符。工程實施前，需要首先預制箱梁結構，然后借助水平液壓裝置對箱梁結構進行就位連接，從根本上提高連接結構的穩固性。箱梁前端需要設置鋼導梁，在箱梁跨度超過50m的情況下，需要配備臨時支墩結構。預推施工工藝能夠有效縮減預應力橋梁施工期間的工程量與施工周期，提高工程施工效率。

2 預應力施工技術在市政道路橋梁施工中的應用重要性

現階段，城市發展速度進一步提升，市政道路橋梁工程中的預應力施工技術更為常見，借助預應力施工手段，可以從根本上提升結構整體使用性能，對推動地區交通事業發展意義重大。現有預應力施工技術具體應用在橋梁受彎構件及加固中。但受各類因素影響，預應力施工水平依然處于有待提升階段，難以從根本上保障市政道路橋梁工程整體施工水平。因此，為充分發揮出預應力技術的積極作用，施工部門還需加強預應力技術應用期間管理力度，制訂出專項可行的預應力施工技術方案。

2.1 預應力技術在受彎構件中的應用重要性

在現階段市政道路橋梁工程加固工作中，為使用碳纖維施工材料增強結構整體剛度及承載力，延長工程全壽命運營周期，通過將預應力技術應用在市政道路橋梁工程受彎構件中，可以有效避免受壓區混凝土結構壓應力過大，超過混凝土自身極限壓應變值引發斷裂問題［4］，從根本上提高混凝土受彎構件的極限承載力與極限拉應變值，增強市政道路橋梁工程整體承載力。

2.2 預應力技術在加固中的應用重要性

在橋梁加固工程開展過程中，需要通過加強構件強度提高各項性能，切實保障道路市政道路橋梁工程承載力，使市政道路橋梁工程能夠切實滿足日漸增長的交通通行要求。同時，借助預應力施工技術手段，能夠進一步控制混凝土結構的初始應變量，使受壓構件可以產生較大的拉應力［5］。受拉區域的壓應力能夠使構件在初始彎矩下產生一定的壓應變值及拉應變值，增強鋼筋結構，整體穩固性能。

2.3 鋼筋混凝土多跨連續橋梁中應以施工技術的應用重要性

從受力角度分析，鋼筋混凝土多跨連續橋梁結構，包括正彎矩橋梁結構、反彎矩橋梁結構。橋梁工程的支座處于負彎矩區域，跨中處于正彎矩區域。橋梁結構的極限抗彎承載力、極限抗剪承載力與預期設計目標存在一定差距的情況下，可使用預應力技術對該橋梁結構進行加固處理。

3 市政道路橋梁工程預應力施工要點

3.1 預應力計算

在市政道路橋梁工程施工工作開展過程中，需要首先分析橋梁結構整體預應力，選擇適宜的預應力施工技術手段。分析市政道路橋梁箱梁結構特征，配合使用先進的設計軟件模擬箱梁懸臂澆鑄環節，在現場設置托架，滿足兩端共同施工要求。利用比例設計手段，選擇鋼絞線材質，批量生產預應力筋［6］。依照預應力設計方案內容，合理控制預應力筋的伸長值，確保預應力施工效果與預期目標一致。

評估市政道路橋梁工程利用率計算內容，在預應力筋極限狀態下，橋面板及底板的拉應力超過3MPa。但在市政道路橋梁工程具體運行期間，極限拉力情況并不常見，因此，該道路橋梁結構的預應力性能可基本滿足工程安全可靠運行要求。道路橋梁運營類施工工作開展期間，在混凝土結構澆筑環節的受彎力及受拉力較差情況下，還應當配合使用預應力機組手段，增強橋梁結構整體穩定性，保障工程實際受力效果。

預應力計算工作開展時，設計及施工單位需要著重關注預應力施工技術在市政道路橋梁工程中的應用重要性，檢測預應力鋼筋張拉及牢固環節的受拉與受力狀態，并對預應力施工方案進行進一步優化［7］。要求對市政道路橋梁工程中的預應力鋼筋伸長值計算結果全面分析，著重控制預應力的應變效果，增強預應力工程整體施工技術水平。

3.2 預應力工作臺搭設

設模板制作平臺，要求對模板制作平臺所處位置的地基結構進行預先的整平與壓實處理。地基結構處還需要鋪設砂漿片石，鋪設厚度應當保持在30cnm 左右。配合使用C25混凝土材料澆筑模板工作臺。工作臺的底模需要為6mm厚的鋼板，底模長度為26m、寬度為0.6m，要求工作臺兩邊還應當分別設置槽鋼，使槽鋼結構及鋼板結構能夠運用焊接方式連接成統一整體，并對焊接部位進行打磨處理，消除工作臺底模毛刺，增強底模結構平整度，保障后續混凝土澆筑效果。為避免在具體施工期間受較大應力作用影響而出現底模板斷裂問題，還需要在預應力梁端鋪設鋼筋網，并在每個鋼筋網部位設置預拱頂，確保工作臺承載力及穩定性預期要求相同。

3.3 鋼筋安裝

為從根本上保障市政道路橋梁工程預應力施工技術應用效果，還應當細致分析預應力設計參數，合理優化預應力設計要點，選擇適宜的預應力施工技術手段及預應力施工期間鋼筋安裝方式。

首先，做好道路橋梁工程施工環節的鋼筋安裝工作，配合使用預應力技術手段，保證鋼筋安裝期間的穩定性。要求在鋼筋安裝時需要嚴格遵照設計規范和內容，防止在鋼筋安裝過程中出現破損問題。控制鋼筋長度及鋼筋的鋼束伸長時，選擇適宜的鋼筋規格。

其次，市政道路橋梁工程運營力構件安裝期間，需要做好波紋管安裝工作，避免波紋管在安裝前出現破損問題，導致后續整體預應力施工質量受到嚴重的影響。

3.4 張拉

在張拉環節，夾片與錨板錐口不可附著泥漿或其他雜物，也不得出現銹蝕情況。錨具安裝后，應當進行及時張拉，避免銹蝕作用出現滑絲或斷絲的問題。依照鋼絞線外徑尺寸，選擇適宜的限位板，并對絞線位置進行提前標定處理。張拉完畢后的部位進行壓漿處理，要求壓漿環節應當控制在48h 以內完成。如果遇到特殊情況無法將壓漿時間控制在規定范圍以內的情況下，應當對錨固裝置與鋼絞線進行防銹處理，避免結構出現銹蝕問題。在切割機使用過程中，需要對錨具進行合理的保護，將錨具周邊溫度控制在150℃之內，防止夾片過熱而出現安全隱患問題。張拉工作開展前，還需要對張拉系統進行全面檢查，張拉期間，千斤頂后方需禁止站人。檢查靜載錨固與低負荷性能試驗，確保側錨板、連接器體內錐孔、夾片等外表面清潔。用汽油或煤油清洗錨板油污、接設備內錐孔與夾具的內外表面。注重分析張拉環節滑絲問題發生原因，結合這些原因，制定專項可行的解決對策。

3.5 混凝土澆筑

在將預應力施工技術應用在道路橋梁工程的過程中，還需要重點關注混凝土澆筑環節，設置合理的鋼絞線穿束張拉直，確保橋梁預應力筋的粘接數值規范一致。在橋梁灌漿施工工作開展時，需首先檢測預應力筋施工質量，著重分析預應力伸長值，確保計算所得的預應力指標可以在評估混凝土受力性能過程中得到充分應用。

配合使用真空輔助壓漿技術手段，在壓漿工作開展時，需要首先依照設計要求合理配置漿液，加入適合的外加劑。對抽真空設備及壓漿機運行狀態進行全面檢查，在壓漿管安裝短管接頭，在梁體結構處連接壓漿管與壓漿機械設備，另一端連接抽真空設備，嚴格遵照從下至上的壓漿順序，要求在泥漿壓入過程中應當處于飽滿密實的狀態。

在壓漿機啟動前，還需要將壓漿管中的水徹底排除，將孔道內抽真空度維持在-0.10～-0.06MPa。初始注漿速度需要控制在較慢狀態，在注漿壓力正常的情況下，需要及時更換擋壓漿。水泥從抽真空端透明真空管流出，適當關閉真空機閥門與真空設備，打開排廢管道，水泥由該管道向外流出。

混凝土澆筑完畢后，還應當依照安裝順序拆卸真空泵，并將真空泵中的攪拌機、橡膠管及閥門都清洗干凈。在初凝完成后，拆下兩端短管接頭，除去承壓板表面雜物。

4 市政道路橋梁工程預應力技術應用存在問題與解決對策

4.1 預應力筋管道堵塞

在應用預應力技術過程中，由于一部分施工人員操作不當，在澆筑完成后沒有及時清理機械設備，導致預應力鋼筋管道出現堵塞問題，使預應力張拉工作難以正常開展。

為降低管道堵塞問題發生概率，需嚴格遵照管道施工規范開展施工作業。做好管道內定位工作，避免管道出現彎折或扭曲。要求施工人員需嚴格依照相關規定開展抽芯。

4.2 鋼筋張拉度不足

預應力鋼筋張拉不足原因主要為預留管道不順直，鋼筋平均張拉應力以及摩擦應力會受影響而降低。在彈性模量計算期間的模量數據存在誤差，導致計算伸長值與實際伸長值不同。

在預留預應力鋼筋管道過程中，需要對管道內每一處坐標進行精準計算，使管道線性平滑順直，防止因施工導致管道局部彎曲問題出現。在混凝土施工前，還需要對鋼筋質量進行嚴格檢查，檢查通過后，才可開展后續預應力施工作業。

4.3 預應力設置不合理

在實際施工過程中，如果材料與設備均準備完畢，需開展預應力筋的下料操作。施工人員應當嚴格遵照設計規范要求控制預應力切割長度。在具體切割過程中，還需要控制切割誤差，防止對預應力筋造成二次磨損。

預應力技術的實施需要著重從材料的基本性能與施工技術角度出發。預應力計算工作開展期間，需要注重控制混凝土受彎構件的張拉控制應力，結合建筑工程具體施工要求及工程結構受外部荷載力作用影響的具體情況，估算預應力損失值。

為避免在預應力施工過程中存在張拉齡期過早情況，還需細致分析能夠影響預應力量損失的各類原因，并在預應力施工問題解決后，才可進行曲線放線定位。

5 結語

總而言之，預應力橋梁結構對保障市政道路橋梁工程建設質量與效率、延長市政道路橋梁工程全壽命周期意義重大，為從根本上提升預應力橋梁結構施工水平，相關工作人員還需結合工程組的現場具體條件選擇適宜的施工方式，制訂出專項可行的施工技術管控方案，確保預應力橋梁能夠始終與高質高效開展階段。