预应力技术在公路桥梁施工中的应用浅述

张 军

张 军

内蒙古乌海市仕达交通有限责任公司 016000

【摘 要】随着科学技术的发展，公路桥梁事业如雨后春笋般在我国迅速崛起，各种能够提高生产速率和功能性的技术都被开发和利用到公路桥梁施工当中。这其中预应力技术是当下发展速度最快，用途最广泛的一门科学，其发展之迅速，已经在全国各省份地区大面积的投入使用。虽然预应力技术焕发了公路桥梁技术新的生命，但在其施工技术和配套设施方面，仍然存在着一定的缺陷，有很大的完善空间。文章阐述了预应力混凝土在公路桥梁中具体运用进行了分析。

【关键词】公路桥梁；施工；预应力技术

一、预应力技术简介

公路桥梁施工中的预应力技术通常是指预应力混凝土，所谓预应力混凝土结构，是在结构构件受外力荷载作用前，人为地对它施加压力，由此产生的预应力状态用以减小或抵消外荷载所引起的拉应力，即借助于混凝土较高的抗压强度来弥补其抗拉强度的不足，达到推迟受拉区混凝土开裂的目的。以预应力混凝土制成的结构，因以张拉钢筋的方法来达到预压应力，所以也称预应力钢筋混凝土结构。混凝土的抗压强度虽高，而抗拉强度却很低，通过对预期受拉的部位施加预压应力的方法，就能克服混凝土抗拉强度低的弱点，达到利用预压应力建成不开裂的结构。

二、预应力技术在桥梁施工中的应用

1、预应力效应分析

在预应力混凝土施工实践中，首先假定预应力钢筋的分布图，然后对整体所能承受的极限状态进行应力分析，详细检查各截面应力的具体状态，当其不能满足施工实际要求时，应当改变钢筋的分布，以求设计出能够满足应力的有效分布图，即预应力筋、锚具和体系设计都取决于效应的分析。在损失方面主要包括瞬间损失与后期损失两种。

2、预应力技术在路桥钢筋混凝土结构中应用

混凝土裂缝是常见的质量通病，尤其是在大型公路桥梁施工中极容易出现混凝土裂缝。将预应力技术应用到钢筋混凝土当中，可以避免出现裂缝，而且效果显著。预应力的集中应用是在公路桥梁混凝土的构架和结构使用之前，将受拉区的混凝土施压，在进行混凝土钢筋的张拉后，钢筋通过自身的回缩，让受拉区能预先感受到钢筋施加的压力。

3、预应力技术在混凝土路面的应用

公路桥梁预应力技术在混凝土路面的应用，其原理大致和钢筋混凝土结构中的应用相似，都是依靠预应力钢筋的配置对路面混凝土进行相关约束，使得路面延缓出现裂缝，甚至不出现裂缝。运用好混凝土路面的预应力技术，前期准备工作必不可少，路面交通荷载力、温度、湿度、摩擦约束等都要进行深入探讨，防止在施工期间出现收缩裂缝。这一技术在目前项目建设中已日趋成熟。

三、公路桥梁施工中预应力技术的措施

1、滑丝和断丝

滑丝指夹具在预应力张拉后，夹片“咬不住”钢绞线和钢丝，钢绞线和钢丝出现滑动，达不到设计张拉值。断丝指张拉钢绞线和钢丝时，夹片将其“咬断”，即齿痕较深，在夹片处断丝。为了预防滑丝和断丝超标，应采取以下措施：

（1）夹片的硬度除了检查出厂合格证外，在现场应对其进行复验，有条件的最好进行逐片复验；

（2）钢绞线或钢丝的直径偏差、椭圆度、硬度指标应纳入检查内容，如偏差超限，质量不稳定，应考虑更换钢绞线或钢丝的产品供应单位；

（3）滑丝断丝若不超过规范允许数量，可不予处理，若整束或大量滑丝和断丝，应将锚头取下，检验并更换钢束重新张拉。

2、波纹管孔道漏浆及处理

大多數后张法施工的预应力筋的孔道多由波纹管做成。在实际的施工过程中，很多施工单位为了节省施工成本，或者是由于供应商提供不好的材料，施工单位施工时采用的都是质量不合格，或者是质量不能够达到施工标准，钢材材质不好，波纹管的厚度不够的材料，用这样材料制作而成的波纹管的强度，张力都不能达到实际的施工要求，也就是不能符合实际的预应力混凝土结构技术施工的标准。

因此在实际的施工中，当浇注混凝土时波纹管不能承受相应的张力，则变形或者损坏，增加了整个孔道预应力的提升，在砼浇筑中，振捣棒与波纹管相接触，因振捣时振捣棒高速旋转和振动，易使波纹管薄弱处的咬口开裂或自身磨损冲击开洞，造成砂浆漏入波纹管内。因此在工程项目确定要使用预应力混凝土结构时，施工单位要严格地挑选波纹管，采购人员要充分把握市场供应信息，对于提供波纹管的供应商进行严格的评估，从而控制好波纹管的质量，对于质量不好的波纹管要及早发现，及时更换。

堵管问题，是在砂浆浇注的过程中，由于波纹管内的钢筋在插入过程中对波纹管薄弱的地方造成了损坏，砂浆在这个部位产生了泄露，进而凝固，然后产生砂浆堵塞。遇到这种问题的时候，我们要根据实际预应力筋的设计情况，找出漏浆孔道产生堵塞的位置，利用冲击钻来打孔清除波纹管中已经凝固了的水泥浆，使得预应力筋能够在波纹管内进行拉力运动，在预应力筋的张拉运动结束之后，再进行钻孔的封堵。这样就解决了堵管问题。

3、预应力孔道压浆

预应力孔道压浆有两个重要作用：一是保护预应力筋不被锈蚀；二是保证预力筋和结构共同工作；然而实际工程中预应力孔道的压浆不饱满、不密实、漏浆和漏灌现象十分普遍，已成为预应力结构的通病。其主要原因除了施工单位对孔道压浆工序不够重视外，目前的压浆工艺、留孔质量、浆体配置等也存在一定问题，特别是浆体的水灰比，规范的规定值（0.4～0.45）偏大。采用规范规定的水灰比后孔道浆体泌水，孔道不易饱满和密实。

为了防治孔道压浆不密实，可采取以下措施：

（1）孔道在注浆前应以高压水冲洗，除去杂物，疏通和湿润整个管道；

（2）配制高质量的浆液，选用的水泥可用强度等级不低于32.5MPa的普通硅酸盐水泥，水灰比宜控制在0.1～0.45，泌水率宜小于2%，最大不应超过3%，灰浆应具有良好的流动性并不易离析，可掺入适量的减水剂和微膨胀剂，但不得使用对管道和预应力索有腐蚀作用的外掺剂，掺量和配方应通过试验确定；

（3）管道及排气口应疏通，压浆时应从低处往高处压，待高处的孔眼冒溢浓浆后，堵住排气口持荷继续加压，待泌水流光后，再塞住孔口；

（4）对孔道较长或第一次压浆不够理想的，可进行二次压浆，二次压浆应在第一次压浆初凝后进行。

4、施工过程中的其他问题及治理方法

（1）加强对施工人员的管理。很多造成预应力混凝土公路桥梁施工问题的根本原因就是缺少对施工人员的严格管理，以至于施工人员不按技术要求施工，随意调换原材料，偷工减料，进而导致一系列的施工质量问题，因此有必要加强对施工人员的管理。

（2）要做好预应力混凝土公路桥梁施工的整体规划。整体规划对于桥梁施工来说具有非常重要的作用，在施工前要做好施工的整体规划，可以有效确保工程的实施。

（3）要做好预应力混凝土公路桥梁施工工程质量的阶段性验收。阶段性验收是确保工程质量的重要前提，因此，在工程实际施工的过程中，合理设置阶段性的验收工作对预防工程施工中相关问题的发生具有非常重要的作用。

结束语

预应力技术的发展在公路桥梁中的应用为工程带来了巨大的效益，同时也难免会存在着一些缺陷，先进的技术为现代桥梁公路建设提供了快速的进步，但是某些工程质量问题仍无法避免，这就要求技术要有相应的改进，所以相关技术人员应该进行仔细研究，现场考察等，对问题进行深刻剖析，保证技术的准确高效性，对现有技术在桥梁公路工程中的应用合理科学的改进并完善，保障道路桥梁事业的发展。

参考文献：

[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，No.12506：24-25.

[2]熊学玉，高峰.预应力型钢混凝土框架梁试验研究及抗裂度分析[J].工业建筑，2011（12）.