公路橋梁施工中預應力技術應用分析

李大森

（中鐵十四局集團第五工程有限公司，山東 濟寧 272100）

0 引言

對于預應力技術而言，由最初的理論研究逐漸落實到具體實踐，其所具備的突出技術優勢，已明顯體現在路橋的具體施工過程中。雖然，這一技術在路橋施工中已經較為普遍，可在看到技術優勢的同時還需重視其中存在的問題進而有效規避，避免影響到橋梁的使用功能及使用安全。

1 技術優勢分析

1.1 提升路橋安全水平

對比其他工程項目，公路以及橋梁項目均有更高的安全問題發生概率。因此，有關其安全性能是以施工技術為原則和指導，并非隨便選擇施工技術。例如預應力技術屬于一個重要的組成部分，通過對其有效運用，可實現路橋工程項目有效性及穩固性的雙提升。

1.2 環保節能與提升效率

選擇合適的原材料用于工程建設十分重要。預應力技術不僅可以縮減浪費，還在增強橋梁工程抗震、抗疲勞等方面起到積極作用，從而減少維修成本支出。將此技術運用在構造體系，按照具體條件、要求優化與改進構造體系，突顯技術特征。

1.3 有利于路橋應力的控制

如果橋梁自身承重力未能滿足策劃要求，會縮短其使用壽命。例如混凝土應力直接影響著橋梁整體品質，若是高于應力限制的話，不僅會加重橋梁裂隙問題，嚴重情況下甚至會導致塌陷，從而嚴重影響到橋梁構件。基于此，應該結合橋梁實際情況做好應力把控工作，與此同時深入分析橋梁工程存在的隱性風險。

1.4 有利于工程自重的降低

有關預應力施工建設，應保證原料滿足應力標準。混凝土應擁有高黏度屬性，所涉及的鋼筋也需符合高強度要求，也只有原材料可以適應其相關需求的情況下，這一技術才會達到預期效果。選用品質優良的建設原料不僅能保障工程質量品質，也會減小項目重量。另外，站在經濟角度分析，經過原材料的縮減實現橋梁自重的縮減，由此將投入的各項費用進一步壓縮。

2 工程概況

該工程G309(寧夏境)固原至西吉一級公路,是寧夏“三縱九橫”干線公路網的第八橫。本合同段為第5合同段，合同段全長3.8km。具體施工內容包括炸山嘴隧道出口段、路基、墊子洼溝特大橋等。店子洼大橋ZK26+706—ZK27+164,全長458m 上部結構15～30裝配式預應力混凝土T 梁；YK26+631—YK27+149,全長518m,上部結構為17～30 裝配式預應力混凝土T梁。偏城河橋K28+155—K28+463 全長308m,上部結構為10～30 裝配式預應力混凝土T 梁。

3 技術應用要點

3.1 灌漿孔位置設計技術

這道工藝屬于保障路橋工程使用質量的關鍵所在，工藝在具體實施環節應該重點關注灌漿的黏結力，依據技術使用的現實需求，采用滿足灌漿孔技術的相關策略，從而讓施工能夠更好地適應灌漿孔位置。一方面對灌漿孔使用效果開展分析，另一方面在設置應用點位時，應重點關注泌水孔狀態，這樣應用技術期間能夠順利排出空氣，安裝波紋管也會依據灌漿孔所處的方位特征完善設計。重視孔洞狀態，讓安裝波紋管維持和孔洞預留計劃相一致，由此為控制灌漿孔施工予以保障。

3.2 預應力張拉技術

在路橋相關施工技術中其屬于一個關鍵組成要素，具體實踐中提出較高的硬件資源的性能要求。一是應該科學布置鋼絞線，依據顯示的數值特點，分析總結鋼絞線發生形變的具體狀態。把握好混凝土的強度，依據橋梁工程要求的承重性能進行混凝土制備。使用張拉技術應該為布置預應力筋留出相應的孔洞，且保證安裝的錨具滿足承重設計標準。錨具在實際裝配環節可以通過千斤頂科學配置路橋壓力。

3.3 安裝波紋管技術

正確安裝波紋管是發揮預應力技術功能作用的關鍵所在。具體使用這項技術時，應依據其磨損情況進行安裝工藝參數設置，有關施工圖紙分析環節應重視其施工標準，并依據技術具體使用方案明確各施工步驟。安裝波紋管需清楚設置軸線坐標，保證預應力梁滿足波紋管的設計尺寸。實際安裝中應以坐標方案為依據維持與底膜相一致。除此之外，安裝工藝也應重視鋼筋骨架狀態，結合設計的錨墊板方案細化安裝工藝，讓波紋管能夠和中心線始終處于垂直狀態。例如，基于鋼筋支架所選角度安裝波紋管，有效控制間距超過600mm。且在完成鋼筋焊接之后操作預應力技術，由此應依據保護層的實際設計需求進行安裝控制。

3.4 應用于受彎構件

以預應力混凝土澆筑施工，能保障結構自身的抗剪承載性能；出于避免施工承載能力較差的情況，以碳纖維實施粘貼加固，可為正彎以及負彎矩處的承載力提供保障。

3.5 應用于多跨連續路橋

站在工程力學視角分析，一般情況下，多跨連續橋梁會被劃分成不同的兩個區域。如果橋梁的抗彎及抗剪能力均沒有滿足標準值，則會直接影響到整體的公路橋梁性能，由此需通過預應力技術進行加固。相關技術人員必須正確計算出正彎以及負彎矩區，保證工程項目可以正常使用。這一技術在實際使用時工藝并不復雜且成本支出較低，擁有顯著的使用效果。

4 技術現存問題

4.1 張拉時間

這一問題是路橋工程中影響預應力技術有效應用的一個主要因素。基于目前國內公路橋梁實際施工情況分析，因為片面追求經濟效益過于追趕工程進度，往往會在配置混凝土的環節添加早強劑，由此縮減凝結時間與提高初期強度，從而減少工程的建設施工時間。但實際上添加早強劑，即使能夠在初期增強其強度，可是因為增加彈性模量的速度很容易減緩，從而造成其預應力下降，直接影響到路橋結構強度及其穩定性。

4.2 控制張拉力

在路橋工程建設施工環節，預應力技術發揮的作用十分明顯，可也由于存在的技術使用問題而降低其施工效果，其中重點關注的問題便是張拉力的控制。現階段，一般會選擇1.5 級油壓機開展工作，可由于負責這項工作的有關人員未曾接受過專業的系統培訓，導致在控制張拉力時無法均衡控制每處公路橋張拉力，如果發生失誤很容易影響到整體結構的承載性能及穩定性，進而限制該項技術優勢的發揮。

4.3 管道堵塞

修建公路橋梁會涉及管道以及混凝土鋪設，若是施工人員的技術能力與綜合素質未能滿足施工要求，或是未按照施工規則開展作業，很容易在澆筑混凝土時造成管道阻塞，無法穿過預應力筋有時會導致鋼筋彎折。一方面不利于工程自身結構穩定，另一方面會提高今后的維修成本。

5 技術問題處理建議

5.1 施工人員努力提高施工水平

如果想要避免發生張拉力時間的問題，則需要工程施工人員進一步掌握施工技巧。有關施工單位需就每道施工步驟展開針對的學習培訓，旨在使施工人員能夠扎實掌握合適的加入早強劑時間，在讓混凝土提高其早期強度的同時，防止由于過快增長造成的預應力損失。除此之外，具體施工環節必須依據施工圖紙與具體要求選用合適的施工技術，切實保護預應力筋。施工人員還需以實際情況為依據，有效控制這項技術的應用。首先合理選擇錨固連接，保證公路橋梁自身穩定性。其次，因為技術擁有較多使用要點，具體施工環節需做好用水量的控制，還有固結水泥不能進行加水處理。此外，混合料的生產需對原材料實際用量加以控制，依據配比選用相應材料且做好攪拌工作。為了防止鋼絞線的散開還應當將濕布纏繞在鋼絞線上，并檢查預應力筋以確保預應力筋的強度相同。

5.2 加大管控施工現場的力度

施工現場應通過嚴格的管理監控來為整體技術施工水平提供保障。施工隊伍應該設立相應的監管部門，且為其配置能力強、素質高的監督人員，在具體施工中有效開展現場管控工作，確保所有施工人員均會依據設計圖和工藝來施工，如果存在不當施工行為應該嚴懲，由此切實提升施工人員自身的安全意識。如果結構承載能力和預應力之間存在差距，就要及時對預應力鋼束的分布方式進行修改，并對橫面的預應力狀態進行重新檢查。除此之外，也應落實安全責任制度，如果發生施工問題可及時追究其責任，讓全體施工人員保證能夠規范施工，并且每一路橋施工部分均會依據原先設定來施工。

5.3 保障水泥張拉壓漿效果

張拉壓漿擁有較高質量，水泥漿具有較高流動性，均可以處理在使用技術時造成的管道堵塞，發揮出這一應用技術的獨具優勢。現階段，通過智能張拉以及壓漿可以有效提高施工質量，因此應科學選擇設備并為其配置能力較強的施工人員，從而提升其工作質量。有關張拉壓漿，水泥漿的流動性、充盈度以及沁水率等指標，均需符合既定標準。另外，施工人員在正式灌漿前應全面檢查管道孔洞情況并保證其通暢性，根據科學配置比確保其優良的流動性。至于灌漿時需檢查所有孔洞是否嚴密，及時進行排氣孔與管道疏通。實際壓漿過程中，遵循從高至低的原則觀察孔眼，若是冒出濃漿必須及時封堵排氣口，且在流完濃漿之后封堵全部孔洞，保證澆筑混凝土不會產生管道堵塞，也能夠順利穿過預應力筋，為路橋施工中的技術有效應用提供保障。

5.4 合理設置預制場

例如，該工程合同段一共是260 片30mT 梁、24 片20m 箱梁及48 片16m 空心板梁，預制場設置在YK26+80—YK26+305 分離式路基之間中央隔離帶位置。該工程的預制場寬度38m，預制場整體占地面積9272m。預制場按預制300 片梁標準進行建設。預制場臺座臺座設置在地質情況優良的地基，臺座可以滿足梁片的制作，底模采用通長鋼板，鋼板厚度為8mm，而且鋼板做到光滑與平整。

6 施工質量控制建議

6.1 預應力混凝土

關于這一施工過程，要求施工人員科學檢測整體結構指標，同時將具體的責任制度加以落實，提高施工人員自身綜合素養及專業能力；有效養護混凝土，一方面需提升其耐久性，另一方面有效規避混凝土裂縫，這樣能有效提升其耐用性以及安全性，確保滿足各項施工要求。除此之外，施工結束之后需要總結及評估項目建設情況，特別是保護層更需要保證其施工質量，選擇正確時間增設一些墊塊，從而進一步提升公路的耐用率以及穩定性。

6.2 預應力筋

一是立足預應力筋埋設的本質，做好參數設計工作，必須要精確到各個坐標的實際位置同時做好固定處理，讓管道線可以擁有圓滑的形態，防止施工誤差所引發的局部彎曲。正式進行混凝土澆筑之前落實各項準備工序，堅決落實檢查工作，同時進行澆筑振搗，應特別注意選擇的施工方法，例如振搗棒和管道之間不能夠直接相撞，否則管道很容易因此出現偏移。與此同時，還應該高度重視張拉伸長度，彈性模應該由具體的實驗操作獲得數據，進而確保數據信息的真實性與準確性。

6.3 錨具

一般情況下預應力管及錨具應用在鋼筋密集位置，因此其密集性在一定程度上對兩者起到限制作用，那么不僅要選擇合適的工具，也重視使用錨具的連接問題。因為錨具有不同的形狀與種類，所以應結合具體空間情況科學選擇。針對不同環境需選擇不同的錨具形狀及方式，按照具體需求科學判斷分析，由此也能為工程施工效果提供保障，避免損傷到管道。另外，選擇錨具尺寸也十分重要，施工人員必須要結合具體現場情況選擇適宜的錨具尺寸，絕對不能隨意選擇錨具，否則會直接影響到工程整體質量。

6.4 檢驗預應力材料及相關工序

之所以要重點檢驗各種預應力材料，主要目的是能夠在各個工程建設階段有效控制其質量。一是嚴格控制與檢查混凝土實際應用期限，質量好與壞會直接影響到人員出行以及工程建設。實際建設公路橋梁階段，其中橋梁涉及的混凝土具備較高的強度要求，那么技術質量的提升顯得十分重要。出于有效防止過早張拉的角度來考慮問題，具體設計環節應嚴格規定齡期，唯有滿足強度要求之后才能夠張拉，現階段規定的強制力時間通常為10d。通過在時間層面的有效限制，能夠妥善處理因為混凝土漸變與收縮造成的一系列問題，防止過大的預應力損失等現象，如果想獲得更理想的預期效果，建議這一過程中使用具備優良級配的石英砂。

7 結語

總之，該技術針對當前路橋施工的重要性毋庸置疑，在增強路面自身抗滑性的同時，削弱梁結構的主拉應力以及自重。與此同時應注意到在實際施工環節發生的張拉時間、控制張拉力等一系列問題，在一定程度上限制了技術優勢的穩定發揮。基于此，應及時妥善處理預應力技術的應用問題，進一步提升一線施工人員的技能水平及綜合素質，由此為我國公路橋梁事業的可持續發展提供技術保障。