公路桥梁施工中预应力技术探讨

吴爱华

(贵州高速黔通建设工程有限公司)



公路桥梁施工中预应力技术探讨

吴爱华

(贵州高速黔通建设工程有限公司)

对预应力技术在公路桥梁施工中的应用(以贵州六广河大桥为例)，预应力在公路桥梁压浆施工环节中的应用以及预应力技术施工工艺、问题、对策等作了详细的分析和系统的阐述。

公路桥梁；施工；预应力技术；技术应用；问题

1 预应力技术在公路桥梁施工中的应用(以贵州六广河大桥为例)

钢筋混凝土结构出现裂缝是公路桥梁施工中常见的一个质量通病，大型的公路桥梁出现混凝土裂缝的几率会更高。在公路桥梁钢筋混凝土施工中运用预应力技术能够有效避免裂缝问题的出现。但在实际的公路桥梁施工中，由于诸多原因，使得预应力技术没有很好的利用，造成公路桥梁施工建设问题的产生。

六广河大桥位于贵州省修文县境内，是一座长为546.2 m，主跨为240 m，边跨为145.1 m，桥高为240 m，桥墩高90 m的公路桥梁，于2001年建成通车，此桥梁的跨度较大，是一座预应力混凝土连续钢结构桥。共有桥梁151座，其中特大型桥梁9座，大型桥梁20座，该桥设计的特点是引桥是20 m的无粘结预应力的混凝土空心板桥。一般的，当建筑工程的跨度在16～25 m时，便可使用预应力混凝土空心板作为建材，因为这个范围内建材的承载力会随着跨度范围的增大而不断增大，但当工程的跨度达到30～35 m时，刚性硬度跟跨度会成反比关系，既跨度越大刚性硬度越小。根据项目的要求，施工企业先制订了混凝土预制空心板的施工方案，并进行预应力钢绞线的张拉和放张施工，采用千斤顶整体进行张拉和放张的工艺进行操作，这种施工工艺具有张拉和放张方便的优点，缺点是建造过程中对张拉钢横梁、千斤顶的安装位置以及台座中线的要求都极高，一旦两侧千斤顶的荷载不同就会造成台座两侧的预应力筋张拉不均匀。在进行第一次钢绞线张拉时，发现钢绞线的伸长值不在正常范围内，一侧伸长比理论值大而另一侧小，两侧钢绞线实际伸长值的差却基本相等，台座两侧甚至达到了伸长值相差25 mm的问题，导致施工不符合施工设计的相关要求。从钢绞线的伸长值误差来看，可能是由于两台千斤顶受力不均引起的。对实际状态下横梁的受力情况进行分析、计算可得出相关结论：两个千斤顶对横梁的相关作用力以及钢绞线对横梁的相关作用力对计算有着重要的影响，用标准抗拉强度为1 500 MPa的钢绞线当做预应力张拉使用的预应力，当横梁中点与台座的中线重合时两千斤顶对横梁施加的作用力相等。通过分析、计算得出两根钢绞线的实测伸长值与伸长理论值基本吻合，则张拉过程中钢绞线数值差异的原因是横梁中线与台座中线的偏差造成的，进而会造成空心板的施工质量问题，对公路桥梁的建造过程和运营造成了很大的影响，可通过重新安装横梁的方法来解决这个问题，以确保工程的正常施工和建设。

2 预应力在公路桥梁压浆施工环节中的应用

采用预应力技术进行公路桥梁的施工时，在固定体外横梁的过程中，应采用局部粘结的方式来进行，并且要按照施工设计的相关要求和标准进行严格的施工，来控制粘结度。通常情况下，在保证压浆的密实度符合工程施工的相关标准的前提下，对粘结路段的粘结力进行有效的控制，确保张力能够满足施工设计的要求，这样才会使固定体外横梁的施工能够满足工程施工的要求。在进行横梁预应力施工时，最重要的一道施工工序是压浆施工。在进行压浆施工之前，应进行严格的压浆模型试验，试验符合施工要求后才可进行施工。一般的，张拉施工结束的1 d之内，可进行压浆施工。在施工中，应使用手动压浆机，对压浆的压力和压浆的均匀稳定性进行适当的控制，以确保公路桥梁能够顺利施工和建成运营。

3 预应力技术施工工艺、问题、对策

3.1 钢绞线位置

公路桥梁施工建造过程中，墩顶的导向槽和横梁端部的横肋共同决定着钢绞线的位置，张拉应力和索形直接影响着钢绞线的极限荷载。在进行施工的过程中，如果墩顶的导向槽或是横梁端部的横肋存在偏差，就会使得钢绞线承受较大的挤压应力，造成应力破坏。因此在实际的施工过程中，应严格按照施工设计要求，事先对墩顶预埋处和锚端横梁锚垫板进行施工，制作墩顶和横肋的导向槽，保持端部位置的平整，并对弯折位置的曲率半径进行加强维护操作，只有如此，才能保证钢绞线在张拉的过程中不被挤压和破坏。

3.2 灌浆施工

后张预应力钢筋混凝土结构经常会产生混凝土结构问题和预应力筋问题，而且还可能会在使用过程中出现预应力筋腐蚀生锈问题，倘若不对此加以控制和维护会严重影响预应力混凝土结构的稳定性。这一问题通常采用压力灌浆的方法来进行解决，通过对预应力筋与预应力管道之间的空隙进行填充来实现。预应力筋受到损害，一般是由于后张预应力筋出现倾斜或是多跨度倾斜引起的。倘若预应力筋经常性的处于一种高压工作状态，就会造成预应力筋的腐蚀生锈问题，进而造成腐蚀位置的缺损或断面问题，严重影响了混凝土结构的稳定性、耐久性，造成了一定的安全隐患。要想解决这一问题，最重要的就是保证灌浆施工的质量。在进行灌浆时，应特别注意水泥浆强度问题、水泥硬化后造成的孔壁分离问题、空隙问题等，对工程中40 m以上的预应力筋，应采用真空灌浆的方法来进行提高浆体的密实度，以此来保证混凝土结构以及预应力筋的施工质量，确保施工的顺利开展。

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[4] 廖彩祥,马爱琴,谢海平. 公路桥梁施工中预应力问题及对策分析[J]. 中国水运(下半月),2013,(7):261-262.

2015-02-11

吴爱华(1978-), 女, 贵州贵阳人,工程师，研究方向：公路桥梁。

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1008-3383(2015)09-0142-01