公路桥梁施工中预应力技术探讨

曾昭彬

摘要：预应力技术能有效提升桥梁稳定性能，减少建材需求量，极大程度上提升了桥梁的承载力，从而保障公路桥梁施工质量。文章分析其技术，探讨其应用。

关键词：公路桥梁施工；预应力技术；应用

中图分类号：X734文献标识码： A

引言

预应力技术能有效提升桥梁稳定性能，减少建材需求量，极大程度上提升了桥梁的承载力，从而保障公路桥梁施工质量。

一、公路桥梁施工中的预应力技术

（一）预应力技术在公路桥梁施工中的应用范围

第一，预应力技术常见于桥梁受弯构件中。碳纤维具有较高强度，且施工工艺简单，因此常用于受弯构件之中。利用碳纤维实施的预应力措施能够防止受压区混凝土趋于压变临界值，以此提升受弯构件极限承载力与极限拉应变，进而提高公路桥梁承载力；第二，预应力技术常用于公路桥梁的加固。加固过程是补强构件强度、提升结构性能，以便增大桥梁承载力，增加桥梁寿命。施工时，可先通过预应力使构件产生拉应力，从而减小混凝土初始应变值；第三，预应力技术常见于多跨连续性公路桥梁中。多跨连续性公路桥梁可分正弯矩区、负弯矩区两个不同受力区，其中跨中位置常为正弯矩，支座位置多数是负弯矩，如果连续桥梁的极限抗剪及抗弯无法满足使用要求，应通过预应力技术进行加固；第四，采用预应力技术避免结构裂缝出现。普通的混凝土结构很容易出现结构裂缝，因此是公路桥梁中的常见病害，一些跨海和跨河大桥中，混凝土裂缝的存在会极大降低桥梁的刚度与强度。

（二）公路桥梁工程中预应力技术的常见问题

一是钢筋管道堵塞。一些缺乏施工经验，专业技术不过关的施工者参与混凝土浇筑会导致钢筋管道堵塞，影响预应力筋张拉，使理论计算值偏离实际拉长值，对工程预算及工期造成不利影响；二是预应力筋的拉伸长量达不到标准要求。预应力筋伸长不足的原因包括预留管道不利造成钢筋与管道摩擦及钢筋实际弹性模量和理论计算数据不符；三是预应力混凝土在张拉前现出裂隙。这一点主要是由干缩及温差造成，裂隙常见于构件表面及箍筋位置。裂隙分布不均、宽度较小。（三）对公路桥梁施工中预应力技术应用问题的处理

对于预留管道堵塞，首先要依照管道施工规范作业，并采取有效措施防止管道扭曲或弯折，此外还要妥善把控抽芯时间；对于预应力筋拉伸不足，应按精确数据对管道进行固定，并保证管道的线形顺直圆滑，此外还要防止施工导致局部弯曲；对预应力较大问题，应首先做好材料检验及工序质量控制工作。另外，还要严格控制梁体混凝土养护期龄，以免过早张拉对混凝土养护造成影响；对混凝土开裂问题，应加强对混凝土质量的把控。从混凝土材料的配比、到后续的搅拌及运输、浇注及振捣、养护环节，都要严格监督。一般来说，混凝土配比对混凝土质量影响最大，应在满足施工要求及规范的前提下减小用水量，可以在一定程度上减少裂缝现象。最后，还要做好工程质量的控制工作。预应力技术本是为满足公路桥梁对稳定性的要求而存在，但如果施工质量不过关，再好的技术也会处于英雄无用武之地的尴尬局面。所以，做好工程质量的把控工作同样重要，尤其是对材料的选择及相关程序的监督上，务必要严格按照施工规范及技术标准的要求进行操作，一旦发现施工质量问题，要及时补救或返工。

（四）注重预应力锚固技术的应用

预应力锚固技术是公路桥梁施工中常见的技术手段，它是最为经济和高效的加固技术。在公路桥梁施工中，常选择钢丝或钢绞线作为加固材料，可以实现大跨度跨越、满足大承载力要求。不少斜拉桥与立交桥都应用了这一技术手段。预应力锚固包括外锚头、内锚固段及锚杆体三个部分，统称为预应力锚固体系。外锚头包括钢筋混凝土所制的垫墩、工作锚板、钢板垫、限位板、工具锚板等部位，是实现张拉和锁定的重要装置。锚杆体也叫做张拉段或自由段。是预应力形成的主构件。锚固段也叫内锚头或内锚固段，是预应力锚杆内部的持力段，也有人将其称为锚根。目前，预应力锚固体系的部件型号多、厂家多、性能好。

对于公路桥梁工程来说，外锚头是非常关键的部位，正因为它的存在，才能够使预应力获得永久保存。外锚头主要是由金属部件加工成的机械装置，主要类型有镦头锚、锥形锚、XM 锚、JM 锚、QM锚等。内锚头分为两类，一类是机械式内锚头；一类是胶结式内锚头，胶结式内锚头又分为水泥材料和树脂材料两种类型。锚杆可分为拉力分散型锚杆、压力分散型锚杆、拉压力分散型锚杆、三种类型，它能够在张拉荷载作用下自由伸长，当把这部分伸长永久固定后，会对构筑物等产生预应压力，所以锚杆体是锚固的关键。我国预应力锚杆中的主要材料是高腔钢绞线或高腔钢丝，也有少部分工程采用精轧螺纹钢筋。

二、预应力技术在道路桥梁施工中的应用

（一）预应力在公路桥梁加固中的应用

公路桥梁的加固施工中，一般此采用预应力技术，这样可以更好的保证施工质量，同时也可以降低施工人员的施工难度。在该种施工技术中主要是采用结构件和结构性能的改善来对其进行加固，增加公路桥梁的使用寿命，提高它的承载能力，最终达到现代交通运输的施工要求。在进行预应力加固施工中，施工人员主要是通过对公路桥梁中薄弱构件增加辅助构件，从而达到加固的作用。这样可以减轻公路桥梁的恒载力，增加墩台的基础牢固性，保证工程施工的安全性。施工人员在进行加固施工时，需要掌握相关的技术要求，从根本上减少施工质量问题，提高公路桥梁的运行效率。公路桥梁加固施工方法比较多，常见的方法有: 增大截面和配筋加固法、黏贴钢板加固法、体外预应力加固法、桥面补强层加固法、增加横向联系加固法、黏贴碳纤维布加法以及改变结构受力体系加固法等。通过加固可以更好的改善道路桥梁的结构，减少施工中混凝土的初始应变，增强构建的预应力，从而起到加固的作用。在该种加固施工中可以减小结构件在初弯矩下的拉应变和压应变，增加结构件的承载力，提升工程施工质量。

（二）预应力在钢筋混凝土多跨连续梁中的应用

在对结构件的受力分析时，多跨连续梁主要有正弯矩和负弯矩两个受力区，如果施工稍有不慎就可能会影响到整个工程的施工质量。因此施工人员要加强该技术的认识，严格按照施工要求进行，减少施工问题。一般情况下，正弯矩区为多跨连续梁中跨中的部分，负弯矩区为多跨连续梁存在支座的部分。这样可以有效的提升公路桥梁的承载力，起到加固的作用。在进行该种施工方式时，施工人员可以采用黏贴碳纤维的方法进行，降低施工难度，保证工程的施工质量，促进我国公共事业的发展。

（三）预应力在桥梁受弯构件施工中的应用

施工人员在进行预应力桥梁受力构件施工时，可以采用黏贴碳纤维的方法，这种方法施工相对简单，材料比较便宜。其施工原理主要是依靠碳纤维自身的强度，进而提升多跨连续梁受弯构件的承载力，降低施工人员的施工难度，保证施

工质量。在进行公路桥梁工程施工时，由于加固前的结构已经存在一定的初始内力，并且混凝土也具有一定的压应变和拉应变，如果混凝土的承载力超过了相应的压应变，可能就会影响到结构件的整体质量，严重时可能会导致桥梁断裂。所以在进行加固施工时，采用粘黏碳纤维材料方法可以提升弯矩构件的承载能力和极限拉应变，保证桥梁施工的整体质量。

结语

综上所述，预应力技术的应用在公路桥梁建设中已经越来越广泛，其在公路桥梁建设中的重要性是不言而喻的，其对工程质量和公路桥梁的使用年限带来的积极影响显而易见。

参考文献：

[1]石慧忠,胡湛盈.浅谈公路桥梁施工中预应力加固技术的应用[J].江西建材,2014,03:151.

[2]任剑.谈道路桥梁施工中预应力技术的运用[J].江西建材,2014,05:135.

[3]马小军.公路桥梁施工中预应力技术施工工艺与质量控制探析[J].科技传播,2014,10:159-160.

张应涛

摘要：随着我国经济的快速发展，交通运输业成为我国快速发展的行业之一，因此，公路桥梁建设成为促进交通运输业发展的关键，在公路桥梁建设中，保证其施工质量的关键要素就是施工技术的运用，科学合理的施工不但可以保证其施工质量，而且还会提高其工作效率，促进交通运输业发展，满足人们的出行需求，在施工技术中预应力技术就是其中一个施工技术，而在实际运用中却存在一定的问题。本文主要论述公路桥梁施工中预应力技术。

关键词：公路桥梁；施工；预应力技术

中图分类号：TU997文献标识码： A

伴随着人们生活水平的提高，给公路桥梁建设提出了更高的要求，为不影响人们安全的出行，必须保证公路桥梁建设的施工质量，这也是现阶段人们比较关心的问题，预应力技术在我国公路桥梁建设中的应用，对保证其施工质量具有重要的作用，针对预应力技术在公路桥梁建设中应用的情况，合理应用预应力技术，保证公路桥梁施工质量，促进交通业发展。

一、预应力技术的优势

预应力技术主要有三个优点，首先，预应力技术应用于受弯、受拉构件中，可以使其最大限度的稳定性。其原因是，它可以使构件之间的拉力提升，有利于防止公路桥梁施工中出现混凝土裂缝，就算有裂缝产生，因为构件之间有足够的拉力，使得混凝土结构会受到较小的损伤。将预应力应用到混凝土构件中，减少混凝土的荷载，使其裂缝愈合，也可以缓解混凝土钢筋的疲劳度，增加构件的抗劳性。

其次，预应力技术的应用使得桥梁结构的内力被调整，当桥梁工程有较大的跨度时，预应力技术的应用，可以确保工程的整体性，使公路桥梁的稳定性提高。

最后，预应力技术在一定程度上使桥梁结构的自重量减轻。应用预应力技术其前提就是要有质量高的施工材料，会使用粘性高的混凝土、强度高的钢筋，使其公路桥梁施工中所用材料减少，从而使其结构自重量减轻，提高钢材的利用率，因此可以使其成本降低，还可以使公路桥梁的承载力整体提升。

二、公路桥梁施工中预应力技术

在公路桥梁工程中应用预应力技术，一般应用在受弯构件、施工加固、钢筋混凝土中。在受弯构件中，碳纤维是其应用的辅助材料，其优点是强度好、施工低难度，因此在受弯构件中广泛应用；一般来讲，在公路桥梁施工中，为保证桥梁承载力，一般使用构件补强或者是结构性能改善等方式，使公路桥梁的实际使用寿命提高。预应力技术的应用也是一种加固方式，就是要提前对桥梁的构件加载预应力，使桥梁形成受拉区和受压区，在不同的区域会产生完全相反性质的力，使得构件自身减小应变力，提高构件承载力；在大型公路桥梁工程施工中，多跨度连续梁是经常有的，预应力技术的应用主要是因为在该梁上存在着正负弯矩区，而在梁的抗弯和抗剪承载力不能够满足要求时就需要进行有针对性的加固处理，而预应力技术就是要用高强度的碳纤维对其进行加固处理，提高桥梁的承载力。

三、公路桥梁施工中预应力技术应用问题和策略

（一）施工技术问题和策略

1.张拉时间控制问题。在应用预应力技术时，很难控制张拉时间，在保证早期混凝土强度的同时，还要保证施工后的整体质量。按常理来说，浇筑完工三天后是张拉的时间，然而，混凝土的强度和弹性增长并不同步，强度的速度更快，在砼浇筑完成后的刚开始，很可能会产生变形，因此，如果过早张拉，会造成预应力存留不足，导致桥梁的承载力不符合要求。而如果过晚张拉，会影响桥梁的承载力，因此，在实际施工中对于张拉的时间要根据工程现场状况进行具体分析和把握。

2.后张结构中张拉力问题。准确控制张拉力是预应力应用的重要内容，特别是后张拉结构中的张拉力，在实际施工中若行为规范性缺少，控制张拉力会影响桥梁的使用质量。一般情况下，控制张拉力与控制预应力筋是一致的，而张拉力的控制是重点，张拉力的校核标准是预应力伸长值。但是，在很多施工中，一般采用的计量方式是1.5级油压，会产生较大的误差，会很大程度上影响施工质量。同时，在张拉力控制过程中，因为施工人员没有经过专业培训或者是不专心工作，特别是在计算伸长值时，如果计算结果不准确，会使张拉力控制出现严重失误。对于这一问题，我们需要从两个方面来解决，一方面是选用先进的张拉力计量方式，另一种就是从操作人员素质上进行提升，要选用专业化的控制人员，并严格要求，伸长值计量的浮动标准，在我国相关规范中，明确规定了伸长值的偏差需要控制在6%。

3.孔道压浆问题。孔道压浆的目的是确保钢筋与构件同步操作，保证钢筋的良好性能。然而，在实际施工中孔道压浆会有很多问题，例如，管道压浆不实、不满，出现渗漏等问题。这都是因为在施工过程中施工单位不够重视这个步骤。除了这些问题，预留孔的位置、浆体的配合比等也是会产生问题的。其解决的策略就是在浆体配置时要尽量采用外加剂方式，会使水和灰的比例降低到0.35，保证浆液的压实度，而且要选用先进的搅拌机械，提高搅拌速度，进行规范化操作等，这样就能够保证孔道压浆的质量。

（二）锚具问题和策略

锚具是预应力施工中重要的施工工序，但是，在锚具连接位置和尺寸选择上都会出现一定的问题，因此，必须运用相应的策略来解决这些问题。

1.连接问题。预应力锚具主要指扁锚。一般情况下，扁锚的应用会有限制条件，其应用的环境为结构的截面尺寸存在一定限制，或者是构造连接。其产生的原因是许多施工单位一味地对经济利益的追求，在箱梁底板和板梁结构中都应用了扁锚，甚至有些施工单位还申请了扁锚专利，这种做法是错误的。在扁锚施工过程中，要进行逐一张拉，因为整体进行会受到技术限制，造成钢绞线的受力失衡，而如果采用对扁波纹管进行留孔，所导致的问题会更加的严重。对于这一问题而言最好的解决方式就是在“箱梁板、腹板、空心板”等桥梁结构中避免采用扁锚。

2.尺寸问题。现阶段，我国建材市场价格并不稳定，一样是建材，管材的价格明显上涨，而锚具的价格却在持续下跌，这样的现实状况就给生产厂家带来了很大的问题，减小利润空间。但是，为了获得利益，偷工减料的方式会被利用起来，使得利润率提高，厂家生产的锚具夹片长度有所减小；厚度、孔距等都在缩减，锚具质量不高。锚具尺寸问题直接影响到了预应力技术的施工质量，主要是锚的固定性受到了一定的影响。其解决策略是在选择预应力技术施工材料时，一定要严格进行检查，对于锚具尺寸而言，如果夹片的长度小于50mm，一定要防止被用于施工中，相关的尺寸和厚度也要根据工程的需要进行重点关注。

结语：

公路桥梁施工中预应力技术越来越广泛应用，因为其自身的优点，要进行进一步推广，而其前提就是针对预应力应用中存在的问题，采取相应的解决策略来进行技术改进，使其有效地发挥作用，保证公路桥梁的施工质量，促进交通运输业的发展，保证人们安全出行。

参考文献：

[1] 曾军.浅论公路桥梁施工中预应力技术施工质量控制[J].广西质量监督导报,2011(7).

[2] 刘哲.公路桥梁施工中预应力技术施工[J].中国科技博览,2012(15).

[3] 韩剑.探讨公路桥梁施工中预应力技术[J].黑龙江交通科技,2014(8).

[4] 任鹏飞,董勇,王彦军等.关于对公路桥梁施工中预应力技术的探讨[J].城市建设理论研究（电子版）,2013(32).

[5] 徐大龙,谷函容.探析公路桥梁施工中预应力技术的应用[J].技术与市场,2014(7).

[6] 杜振宇.刍议公路桥梁施工中预应力技术的应用[J].商品与质量·建筑与发展,2014(2).