公路桥梁施工中预应力技术研究

邢 草 原

(山西省代县公路管理段，山西 代县 034200)

公路桥梁施工中预应力技术研究

邢 草 原

(山西省代县公路管理段，山西 代县 034200)

对预应力技术进行了分析，并指出当前其由于自身不足引起的工程质量问题，着重论述了如何更好地将预应力技术运用到公路桥梁建设中，从而解决施工中遇到的问题。

预应力技术，公路桥梁，现状，措施

0 引言

自我国经济高速发展以来，不仅带动了交通运输的发展，更为我国的道路施工技术提供了物质基础。因此可以说，现在是我国高速公路蓬勃发展的时期，而我国的交通建设技术也在不断地成熟。目前国内的公路及桥梁等建设的核心技术主要是预应力技术。但是，预应力技术在施工中程序不仅复杂而且难度较大。所以预应力技术在施工时常常会遇到一些问题。经济的发展，公路桥梁的大量建设，预应力技术由于能够有效地减轻公路桥梁本身结构的重力，使得公路桥梁刚度大且人们行车时较为舒适等优势而成为公路桥梁的主要施工技术并被广泛地运用到工程的建设中。

1 简述预应力技术的普遍应用

预应力技术被应用于受弯构件。碳纤维片材由于施工强度高、施工简便，因此其常被用于加固钢筋混凝土的受弯构件。但是，受弯构件其本身存在有初始的内力，而混凝土本身又有拉应变以及压应变，所以，如果在受压区里的混凝土一旦达到了本身压应变的极限时，受弯构件也会随之达到极限的承载力。预应力技术被应用于加固施工。道路桥梁的承载力是有限的。因此人们必须不断地对道路与桥梁的结构以及承载力进行加固与提高，以便能够延长道路与桥梁的使用时间。在施工过程当中，为了能够最大程度地减少混凝土在加固过程中所受到的初始应变，人们往往会先施加一些预应力到构件上，以便使受压区能够产生出拉应力，从而使在初弯矩作用之下的构件的压应变与拉应变都能得到减小，使加固钢筋能够充分被发挥；预应力技术被应用于多跨的连续梁中。正负两弯矩区是多跨连续梁的两个部分。人们为了能够加固桥梁的抗弯、抗剪两种承载力，往往会在需要加固的范围内用碳纤维进行粘贴加固[1]。

2 预应力技术在公路桥梁的施工过程中常见的问题

预应力技术自被人们广泛应用后，虽然对于公路桥梁施工有着极大的帮助，但是，预应力技术在施工过程中产生的质量问题也是不容小觑的。尤其是由于预应力技术在施工时手艺较为复杂，对施工的专业技术要求高。因此，预应力技术在实际应用中仍旧存在很多问题[2]。

1)由于堵管使得预应力钢筋无法通过。堵管是施工中常见的一种工程问题，其很容易导致预应力钢筋在后期由于管道堵塞而无法通入。而堵管的原因通常是由于工人们在施工时没有接好管道的接头或是不注意管壁上的细微问题如波纹管的振漏等等，还有就是将钢筋穿入管道的时候，由于端头的卷曲而使得管道被堵塞。

2)预应力技术容易损失过大。预应力技术如果在施工时工艺不够精准，或是施工的材料在施工前没有被正确估算，很容易导致工程质量问题的发生。

3)体外预应力被应用于钢筋混凝土梁中。体外预应力在对钢梁进行加固时，其钢筋的线形可以采用多种方式，但是，由于受到技术限制以及承载能力等等而导致施工出现了问题。如图1所示的六种常用线形(笔者主要说明前三种线形存在的问题)，不难看出直线形布置的预应力筋是最为方便的一种(仅从锚固、定位与张拉的角度而言)，但是在单跨的简支梁上使用图1a)的线形方法却不太合适，因为在支座附近的外力弯矩小，若对其再进行反向预应力的施加则会导致应力过大；而图1b)种线形虽然很节省材料，施工工艺简单，但是由于应力会集中在锚固点上，导致截面受力加大，承载力会变小；图1c)种线形预应力筋的布置有使用局限。

3 预应力技术存在问题的解决措施

尽管预应力技术在施工过程中容易出现一些问题而导致施工受到阻碍。但是，由于其具有安全的结构以及良好的抗裂性等优点，使得人们仍旧将其广泛应用于公路桥梁的施工中，同时预应力技术也不断地得到改进、完善。

1)改善管道不畅的措施。管道不畅有部分原因是由于工人们使用的管材并不能达到质量要求。因此，技术工人应该加强对施工全过程的监督。破损管材坚决不能使用，若在施工的过程中出现了堵管或是漏浆的问题，必须及时对其进行处理。技术工人可以计算出预应力筋的曲线坐标，对管道进行开孔处理(需避开梁的主筋)。真空灌浆主要应用于超过40 m的多波预应力筋中，然后再从另一端用水泥浆(水泥浆应用汞对其进行优化)灌入，这样能够最大限度地使得孔道的灌浆更为饱满[3]。

2)防治预应力筋张拉的伸长量问题。预应力筋张拉的伸长量是否足够直接影响着钢筋在施工后期的质量。因此，设计人员在对预应力筋的张拉进行设计计算时，必须要通过实地实验得到可靠的实际测量数据。其次在对钢筋管道进行预埋的时候，技术

工人们必须严格、认真地按照设计图纸上的位置对其进行预埋、固定，尤其是一些弯曲的位置，因为那些位置很容易使管道造成堵塞。最后就是要认真检查管道在浇筑的过程中有没有出现偏移的情况[4]。

3)保证预应力技术中的张拉以及灌浆。张拉与灌浆这两个阶段是施工的关键。为了能够使张拉应力的指标达到要求，因此灌浆计量必须要准确，通过专业技术方法使孔道的浆体达到饱满状态，保证其质量。

4)选配优质材料，提高预应力技术水平。预应力技术是公路桥梁施工中的关键技术，其由于工艺复杂，因此所使用的工程材料较为繁杂。首先，技术工人们应该对梁体的混凝土的龄期进行严格控制，因为梁体在张拉前不仅对混凝土的强度有要求，而且为了防止梁体的过早张拉(通常张拉时间是4 d～5 d)，技术工人们应严格地按照设计图纸以及施工规范进行施工，加强预应力技术的每一道工序，保证每一个环节的施工质量，避免预应力的损失[4]。

5)注意预应力的孔道的预留与锚具的应用。技术工人应该严格按照设计图纸预留预应力筋的孔道的位置。同时，预埋的钢垫板必须与孔道的中心线互相垂直。管道的固定安装必须采用定位的钢筋材料(钢管材料不能超过1 m，波纹管不能超过0.8 m，胶管不超过0.5 m，曲线管还应对其进行加密)，保证其在浇筑期间不发生位移。锚具多是被应用于公路桥梁结构截面受限的情况下。而在施工过程中对锚具的尺寸是具有严格要求的。一旦其自身的几何尺寸被更改导致锚固性得不到保证，会影响这个工程的稳固性。因此，施工工人在选择锚具时必须拒绝小恩小惠(有些厂家为了节省成本擅自将锚具的夹片长度、锚环的厚度、孔距等等都缩减，以低价售给采购者)，按照图纸的需要来对锚具进行选择。

4 结语

自从预应力技术开始被应用于施工过程以来，随着科学技术的进步、施工设备的改善以及许多人对其技术不断进行研究、创新，使得预应力技术不断地被完善、提高。而预应力技术作为对于公路桥梁工程的关键技术，其对工程质量的影响是众所周知的。预应力技术的施工工艺很复杂，对于施工的技术要求也比较高。因此，每个技术工人在使用预应力技术进行施工的过程中，必须要抓好每一道施工工序，保证每个环节的质量，遇到问题应立刻联系设计人员与技术人员共同解决。

[1] 成 扬.公路桥梁施工中预应力技术探讨[J].内蒙古公路与运输,2011(6):24.

[2] 何天宾.公路桥梁施工中预应力技术探讨[J].中国新技术新产品,2010(6):116.

[3] 王 娟,杨华文.浅谈公路桥梁施工中预应力技术的应用[J].中国化工贸易,2011(6):36.

[4] 刘刚伟.公路桥梁施工中预应力技术措施探讨[J].建筑科学,2010(3):45.

Research on prestressed technique in road and bridge construction

XING Cao-yuan

(ShanxiDaixianRoadAdministrativeSegment,Daixian034200,China)

The paper analyzes its prestressed technique, points out the engineering quality problems caused by the insufficiency, and mainly indicates how to adopt the prestressed technique into the road and bridge construction, so as to solve some problems in the construction.

prestressed technique, road and bridge, current status, measuers

1009-6825(2014)07-0177-02

2014-01-03

邢草原(1980- )，男，工程师

U445

A