预应力施工在桥梁建设中的应用

蒋其广

摘要：预应力的应用提高了桥梁的经济效益，并促进了桥梁建设的稳定发展。但是，预应力在应用中，也出现了很多问题。本文针对预应力在施工建设中的应用进行分析与探讨，并针对问题提出相应的对策。

关键词：预应力 桥梁建设 问题

桥梁是交通系统的重要组成部分，它对跨河、跨路等施工建设发挥着不可替代的作用。同时，预应力对桥梁建材的节省、减少断面高度以及增加桥梁跨径等方面具有重要意义。但是，在桥梁的建设中，预应力的应用也出现了很多问题，需要进一步进行探讨与研究。

一、预应力的基本概述

作为新兴的建筑设计，预应力在桥梁的建设中的应用时间是比较短的，但是，预应力所显示出的优点却受到很多桥梁建设者的青睐。预应力所具备的刚度大、自重小等优点，另外，预应力的使用材料也是非常少的，结构上也非常的安全。

预应力混凝土简单来说，就是在进行使用之前，为降低荷载应力而将永久内应力事先引入，从而使工作性能得到改善的配筋混凝土。桥梁建设中最常用到的是预加拉应力，当外载荷产生作用时，预应力先对荷载拉应力进行抵消与减小，当荷载压应力大于预压应力值的时候，混凝土的本身就会造成拉应力，甚至出现开裂的现象[1]。

二、预应力的安装

（一）锚具的检查分析

根据《公路桥涵施工技术规范》的要求，需進行锚具的检查工作。首先应确定锚具的批次，对其中抽取百分之十的比例，其中抽取的锚具个数要在十个以上。通常要进行静载锚固性能的实验，实验的方法为：从相同的一批锚具中抽取六套锚具，抽取方法必须使随机性的。然后将这六套锚具组成3个预应力筋锚具组装件，随后进行静载锚固性能的实验。最后对实验结果进行分析，若其中有一个试件与相关的标准不相符合，应该重新进行双倍数量的锚具抽取，进行第二次实验。若第二次实验中还是有试件不符合要求，那么就可以判定此批次锚具不合格。其次，再进行外观上的检查。主要针对外观上的刮痕以及缺损进行检查。另外，对于质量的检查，在设计要求下，允许一定范围内的误差。

（二）钢绞线的制作以及安装分析

钢绞线的制作首先应对材料进行切割。在切割作业中，应该在距离切口处5cm处，利用铁丝进行初步捆扎。切割过程中注意机器的运转状况，为了防止钢绞线三头，切割后应该对钢绞线进行捆扎。最后，进行钢绞线的编束作业，进而在两端涂抹上颜色不同的油漆，用来作为标识。

三、预应力在桥梁中的应用体现

（一）预应力在桥梁建设中混凝土连续桥梁

预应力在此领域内的主要优点为：具有良好的整体性能，同时具有良好的抗震效果，车辆的行驶较为舒适等。比如在沪溪沅水大桥的建设中，就采用了预应力连续箱梁，使跨径的数值进一步提升，达至300m，另外，这样的设计也具有了较大的抗扭刚度。同时，沪溪沅水大桥采用了悬臂法进行作业，使得施工的内力状态符合于变高度梁[3]。

（二）斜拉桥的预应力应用

在未来很长一段时期内，体外索的使用会越来越广泛。其使用的优点是在提高桥梁的跨越能力的同时，也能够减少桥梁的弯矩，使桥梁的建筑成本进一步减少。在斜拉桥的预应力使用中，可以将管道安置于板内，可以使吊索拉力减小梁弯矩，使得桥梁自重降低、桥跨增长。体外预应力技术的应用使得预应力索的安装程序进一步减少，提高了工作效率。同时，对于预应力索的后期养护工作，也形成很大的便利性。另外，在对预应力索的实行替换工作以及再次张拉，也在很大程度上减少了工作时间。

（三）悬索桥

悬索桥也叫做吊桥，采用链索以及缆索作为主要的承重构件，运用新型的高轻度轻型材料，在减轻自重的同时，也能够对材料进行高效利用。另外，悬索桥的跨越能力巨大，但是其缺点也较为明显，那就是刚度偏小，在经受其他荷载作用力时，会产生很大的波动，所以应该采取其他的技术进行改良。比如在日本的明石海峡大桥，就采用了新的工艺，叫做直升飞机牵引钢丝。

四、预应力在桥梁应用中出现的问题

（一）应用中的预应力管道堵塞

关于预应力管道堵塞的出现，有很多种原因。其中最主要的是施工人员在进行施工作业中，缺乏专业技术人员的指导，或者说缺乏相关的施工经验。另外，在进行预应力混凝土的浇筑作业中，对于浇筑程序与规范，施工人员并未严格遵守，使得管道出现堵塞。在后期的混凝土养护中，工作未及时跟进，也是造成管道堵塞的重要原因。

解决措施：施工人员在进行作业之前，施工单位应该定期进行培训工作。在施工作业中，应该有专门的技术人员在场进行指导工作。另外，对管道内部进行定位工作，以防止管道内部的弯曲，进而发生堵塞现象。

（二）关于预应力的钢筋张拉伸长量问题

对于预应力的钢筋张拉伸长量不足的问题的产生原因也是非常多样的，主要的原因在于管道不够顺直。同时，在摩擦力的综合影响下，降低了预应力钢筋的张拉力，进而使得钢筋的伸长量进一步受到影响。另一方面，设计中的伸长量与实际工作中的伸长量是不一样的，存在一定范围内的误差。

解决措施：在进行施工作业前，先进行对管道内的进行定位，然后进行相关的计算。在保证管道顺直度的情况下对管道进行固定工作。

（三）其他常见问题分析

施工过程中，还会出现锚垫板开裂的现象，主要防范的措施有：第一，按施工规范对锚垫板进行布置；第二，保证锚下混凝土的密实后再进行浇筑混凝土施工作业；第三，保证运输过程中的锚垫板安全，避免出现大力撞击。

另外，在进行施工中，会出现钢绞丝断丝的状况，解决方法为：第一，对钢绞线进行编束；第二，限位板与锚板孔对好，避免钢绞线进入锚头的折角过大。

五、预应力施工作业中的安全防护措施

在进行预应力的安全施工之前，施工单位应该对施工人员进行安全方面的培训工作。对于没有操作经验以及没有进行过相关操作培训的施工人员严禁操作设备。施工过程中严格按照相关程序规范，对违反相关规定的个人要进行相应的惩戒。关于防护墙的安装要安装在千斤顶的后方，以防止夹片的突然飞出。在进行千斤顶的张拉过程中，要保持缓慢进行，使两端的压力保持一致。

结语：

预应力在桥梁中的作用越来越突出，对于桥梁的建设起着至关重要的意义。在未来相当一段时期内，其应用范围将会越来越广。对预应力的施工实行科学化与规范化是当前施工过程中的首要问题，提高施工人员的专业技术对于桥梁的建设起着更加重要的作用。