谈公路桥梁预应力施工技术探析

余意

摘要：21世纪，随着公路交通运输业的飞速发展，我国公路桥梁在近几十年发生了翻天覆地的变化，各项交通建设都得到了长足的发展，预应力施工技术在这样的背景下产生了，并得到广泛应用，预应力施工技术存在的问题也因此被逐渐放大，并对公路桥梁的质量造成极大的影响。为提高工程质量，必须将预应力技术施工中存在的问题最小化，严格控制施工质量，提高预应力施工技术的应用效率。

关键词：公路桥梁；施工；预应力技术；应用

众所周知，预应力技术诞生时间虽不长，但为了适应公路运输载重量的要求，桥梁的混凝土开裂、剥落、衰变及钢筋的锈蚀对桥梁造成的损害日益严重，需要大量的资金来维护或改建，以便提高既有橋梁的耐久性、及对缺陷桥梁进行加固改造，延长其使用寿命。加上有一部分按照原有设计标准建成的桥梁，已经不能满足正常使用要求，严重阻碍了交通运输业的发展。将旧桥危桥拆除重建的想法既不现实也不科学，体外预应力加固技术是种十分有效的加固方法。

1、预应力施工技术概述

1.1预应力技术

现今，随着科技的不断发展和新材料的不断涌现，加上施工设备现代化程度不断优化更新，给予了预应力施工技术很大的发挥空间，给其使用和发展提供了基础环境。一方面，目前大体积混凝土结构施工，逐渐以立模现浇施工配合预制标准构件的施工方法做为主流。比如在桥梁工程施工过程中，虽然施工环境和结构存在差异，但施工方法往往大同小异，通常会在“逐孔施工法”、“支顶推施工法”、“悬臂施工法”方法中任选其一。另一方面，预应力张拉工艺的迅速崛起成为推动预应力技术应用的动力，逐渐成熟的自张技术逐渐取代了传统的千斤顶、台座技术，使得机械张拉技术日趋成熟。除此之外，通过大量的实践研究，通过混凝土内部预留孔道，来满足预应力在体内后张预应力的结构体系，是十分必要的施工工序。在施工方法方面，采用预埋预应力管道是孔道制作成型或采用后粘结预应力筋和无粘结预应力筋作为预应力筋都是目前比较常见和使用的方式。预埋后抽芯的方式在施工特点上简化了预留管道的施工程序，提高了施工效率，也在近年来逐渐兴起。

1.2预应力工艺的发展前景

在当前的施工技术条件下，预应力施工技术主要指在桥梁公路建设过程中通过对混凝土部位采用预先施加应力的方式减少拉伸应力对混凝土结构的损坏，延迟混凝土开裂现象，从而提高了公路桥梁的整体性能，有助于民生建设的发展。随着科技发展的日新月异，各种新技术和新材料推动了预应力技术的日趋完善，对于未来的发展前景，可以综合归纳为以下几点：首先是使用范围方面，目前比较常见的领域还停留在传统的道路、桥梁、管道、油罐等结构建设方面。未来经过技术的不断革新，在边坡稳定、深基坑支护、重荷载底板和大体积结构吊装领域也将发挥更为重要的作用。其次，在预应力混凝土的性能方面，未来将会致力于材料耐久性的提高，逐渐向易密实、高密水、耐疲劳、耐磨损、韧性好、高早强、低徐变、低水化热、易浇注、不离析及抗腐蚀等性能优越的方向发展。最后，一直饱受诟病的张拉锚固体系也将得到完善，在预应力损失方面将会得到很大的改观，给施工的灵活性和可靠性提供有力的保证。

2、预应力施工技术在公路桥梁应用中存在的问题

2.1 张拉预应力筋超长束端的预应力不合理

公路桥梁的实际施工过程中，常常会出现浇筑跨度较大的预应力连续梁，此时需要在预应力筋的一段施加张拉应力，以此保证项目的顺利展开以及工程质量。在此要求下必须在施工过程中利用适当的张拉工艺保持梁的稳定性，提高结构性能。而在实际施工中完成通车后往往会出现正常桥梁出现裂缝的现象，给人们的出行带来极大的安全隐患。

2.2 管道阻塞造成张拉效果不佳

目前人力资源价格昂贵，尤其是专业技术人员的聘用需要耗费大量的项目成本，因此在实际施工中很多施工团队使用的施工人员都是不具备专业技术的“实际施工人”，在施工过程中难以掌握施工重点，尤其是对预应力施工技术没有相关经验，作业手法不科学。一些工人甚至在混凝土浇筑完成后未对其做常规保护，这些原因综合起来对项目工程造成了严重的影响，预应力施工混凝土中的钢筋预留管道经常会出现堵塞现象，由此导致预应力钢筋难以发挥其基本性能，降低了张拉应力，降低了预应力施工技术的应用效果。

2.3 张拉应力控制不当使结构出现裂缝

预应力施工技术在应用过程中存在一定风险，如果未能适当控制张拉应力的范围将会造成严重的后果。张拉应力过小或降低预应力施工技术的应用效果，造成了项目资金浪费，张拉应力过大容易导致结构出现裂缝。研究发现，张拉应力过大将会导致局部温度发生变化造成结构裂缝的出现。由此可见预应力施工技术张拉应力必须得到合理控制才能保证公路桥梁结构不出现质量隐患。

2.4 后张预应力结构的张拉力大小控制造成的问题

预应力施工技术的应用效果与施工工艺有重要关系，施工工艺必须科学规范才能保证公路桥梁结构的结构稳定性。实际施工中由于各种因素的影响导致施工工艺具有一定的片面性，尤其是前文提到的张拉应力控制不当对公路桥梁的承载能力造成严重影响。预应力施工工艺中通常将预应力筋在应力作用下的实际伸长量来衡量张拉应力的大小。由于张拉应力的主要对象是钢筋，因此一般采用特定的测量设备测量张拉力大小。测量工具的准确性较差会对造成测量的张拉力与实际值误差较大，另外测量人员的专业素养也会对测量结果造成很大误差，例如测量人员专业性不够，不懂得科学测量，还有一些施工人员在施工过程中三心二意导致测量出现低级错误。

2.5 施工中不合理使用添加剂

很多施工单位为了缩短施工工期，常常设法让混凝土提前达到预期的强度，因此往往向其中加入一些添加剂，常用的添加剂主要是早强剂。加入早强剂的混凝土一般在 3 天左右就能达到预期效果，此时即可进行预应力施工技术的施工。混凝土由于加入早强剂会导致其虽然具有较强的刚性，但弹性模量并未达到预期目标，此时进行预应力施工技术的应用将会造成预应力强度不足，难以对混凝土结构起到良好保护作用，施工完成后混凝土结构变形严重，出现裂缝也就不足为奇，降低了公路桥梁的承载能力。加入早强剂导致混凝土刚性在短时间内达到预期目标，给一些没有经验的施工人员造成错误的引导，相关测试工作也被默认为合格，由此导致的公路桥梁安全事故屡见不鲜。

3、公路桥梁预应力施工技术的应用

3.1 穿梭施工工艺技术的应用

预应力筋穿梭施工工艺技术是预应力施工技术的重要组成部分。通常情况下公路桥梁的预应力筋长度都在一百米以上，预应力穿梭过程比较复杂，难度极大，因此很多施工人员都采用单根预应力筋穿梭方法，需要注意的是在预应力筋穿梭的过程中避免出现钢丝环绕的情况，保证预应力技术的实际效果。在施工中一定要做好防呆措施，将各钢筋及钢丝做好标记，防止施工人员在施工过程中发生错乱。

3.2 预应力压浆技术的应用

在实际施工过程中，为了保证混凝土的结构密实度，会对混凝土浆进行压浆处理，以此提高预应力施工技术的应用效果。混凝土足够密实才能保证公路桥梁具有足够的承载能力。经过压浆处理的混凝土能够保证预应力筋的受力强度以及受力点都在合理范围内，避免出现张拉应力过大导致出现裂缝的现象。通过压浆技术能够从整体上提高公路桥梁的稳定性。

3.3 钢绞线的定位与数量控制

在实际施工过程中钢绞线只有经过准确定位才能发挥基本作用，同时需要通过合理计算控制其数量。定位不准确会导致受力点不均，预应力效果下降，并可能对受力部位造成不良影响。钢绞线数量过多会造成资源浪费，给施工单位造带来一定的经济压力，同时钢绞线数量过多会造成混凝土结构受损，导致公路桥梁出现局部安全隐患。钢绞线数量较少无法达到预期的应用效果。钢绞线的数量应该根据实际设计的应力值进行计算，并在实际施工中进行实时测量，保证施工的准确性。在施工过程中需要保持张拉端钢绞线与锚板部位垂直，保证钢绞线发挥最大作用。另外在施工过程中必须避免非预应力和刚预应力产生冲突。

3.4 加强施工过程的质量控制

预应力技术需要施工人员有一定的专业素养，预应力技术不同于一般的建筑施工，在技术上具有较强的难度。针对没有经验的施工人员需要进行教育培训，让他们了解公路桥梁预应力施工技术的基本原理，并对施工过程中可能出现的问题进行详解。实际施工过程前，相关技术人员应该针对具体项目编制操作手册，施工人员必须完全按照手册施工。预应力施工技术的应力值较高，因此对材料的要求较高，在实际施工中应该尽量使用高强度材料，钢筋以及钢绞线必须兼具刚性和柔性，通过材料的控制能够提高公路桥梁的整体结构性能。对局部脆弱区域进行加固处理，并定期检测，尤其在施工之初必须保证施工的合理性，避免出现应力裂缝。施工完成后需要进行定期养护，防患于未然。

结束语

总而言之，预应力技术的发展離不开当前路桥工程的兴建以及土木工程的发展。但是预应力技术的操作流程复杂，应当严格参照其施工工艺进行施工。对于施工中存在的问题，需要进行合理分析，并找出解决措施，在根本上保证公路桥梁项目的施工质量，为民生建设以及社会稳定做出重要保障。

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