预应力施工技术在路桥施工中的应用

杨永文

（中交四公局第十工程有限公司 北京 101101）

1 预应力技术工艺

预应力技术可预先对道路和桥梁结构施加压力，以便在完成前抵消某些载荷的拉伸应力，从而提高道路和桥梁工程的稳定性，加强结构强度，使其更好地适应已完成的载荷。该技术主要通过改变混凝土结构来提高压缩强度，同时提高各部分的适应性，从而提高拉伸裂缝和刚度。道路和桥梁施工完成后，预施加的压力会显著提高弯曲或拉伸部分的拉伸和疲劳阻力，减少弹性变形，从而提高道路和桥梁工程的正常寿命。预应力技术不仅可以节约混凝土的强度，还可以节约建筑材料，从而降低建筑成本。因此，预应力技术得到了广泛应用。在科学技术水平快速提升的影响下，有效的带动了我国建筑施工预应力技术的发展，从而使得预应力技术的整体水平已经达到了较为成熟的状态，受到了人们的广泛喜爱，并被大范围的运用到了路桥工程施工工作之中。由于这项技术的运用，能够较好的对结构受力情况加以保证，使得施工过程中所遭受到的载荷逐渐的降低，从而有效的对抗拉强度进行了增强，能够从根本上规避受力不均衡而造成裂缝问题的发生。

2 将预应力技术切实运用在路桥项目施工中作用

2.1 工程概况

这一工程处在海南省境内，是省内重点工程田字型主骨架高速网络体系中的核心组成部分。

万洋高速WYTJ8标段路线起点位于阳江农场十五队东南侧附近，跨越南利河，在阳江农场十一队附近跨越阳江河，之后设置阳江服务区和阳江互通，阳江互通与S307相接，之后整个项目走向朝着西北方向蔓延，在新村周边设松涛互通并且与地方道路进行连接，线路向北的方向一直越过红头河，并在沿线建造了多个桥梁结构，之后线路会与汉江村附近与WYTJ9-1施工标段相连接。

2.2 穿钢绞线、正弯矩预应力张拉

2.2.1 施工前准备

在正式开始施工之前，需要进行前期的预制箱梁结构的建造，预应力绞线选择利用高性能的低松弛钢绞线，并且各项性能都要保证达到相关行政机构制定的标准，单根直径φs15.2mm，截面积A=140mm2，标准强度fPK=1860MPa，弹性模量Ey=2.02×105MPa，钢筋采用R235与HRB335钢筋。25m中跨箱梁预应力每孔道钢束N1、N2、N3为4φs15.2mm钢绞线，锚具采用为M15-4，N3为3φs15.2mm钢绞线，锚具采用为M15-3，预应力管道均采用φ55mm、φ50mm波纹管；边跨箱梁预应力每孔道钢束N1为5φs15.2mm以及N2、N3、N4为4φs15.2mm钢绞线，锚具采用N1为M15-5和N2、N3、N4为M15-4，预应力管道均采用φ55mm波纹管。30m箱梁中跨箱梁预应力每孔道钢束N1、N2为5φs15.2mm以及N3为4φs15.2mm钢绞线，N1、N2锚具采用为M15-5和N3为M15-4；锚具采用N1、N2为M15-5和N3为M15-4。所有选用的预应力管道的规格都要达到标准要求，箱梁孔道压浆的效果需要达到需要的水平。张拉整个过程做好施工记录。

2.2.2 穿钢绞线

将所有的钢绞线进行依次标号处理，最后运用人工操作利用专业的技术和工具来实施钢绞线的穿束操作。将钢绞线运送到施工现场之后，需要由专人进行取调样进行专业质量和性能试验，在保证无误的情况下方能加以使用。在制作生产预应力钢绞线的时候，需要结合需要长度和预留张拉力进行下料，借助专业的砂轮进行切割处理，在完成上述工作之后将钢绞线防止在制定的工作台上，并且使用铅丝或者是胶带进行捆扎，避免散落。在钢绞线下料工作完成之后，需要针对所有的钢绞线进行逐一编号记录，并且两根钢绞线之间不能出现交叉的情况，要确保良好的独立性，不能与其他钢绞线缠绕在一起。将传入端使用专业的工具进行打磨避免因为太过锋利而对波纹钢管造成损坏，导致堵塞的情况发生。

2.2.3 张拉预应力钢束

在预制箱的灌注混凝土结构的整体强度达到规定的标准的时候，需要放置一段之间之后方能对箱体结构实施预应力处理。所有的施工人员需要具备良好的专业性，并在上岗之前要进行技能考核，在确保合格的情况下方能上岗。张拉其实质就是在正式开始施工之前，全部的预应力钢束在张拉过程中可以不受任何的限制自如的滑动，并且各个部件能够不断自主调整来适应预应力施加过程中所出现的横向以及纵向的移动。张拉千斤顶的既定张拉力务必要保证达到一定的强度，标准准确度不能低于标准等级，张拉过程中所需要使用的各项配套设备需要保证齐全。结合工程张拉力计算选择适当的千斤顶，并结合实际情况选择最佳千斤顶安设位置。预制箱梁两边都要进行钢束操作，并对其进行逐一编号处理。

锚下控制应力为σCOn=0.75fPK=1395MPa。张拉顺序为：0→初应力→σCOn（持荷 5min）锚固。

在实施张拉操作的时候，借助张拉力以及伸长量进行合理的控制，伸长量需要在前期利用专业的计算方法来获得。如果在施工过程中，实际测量的伸长量与既定的伸长量之间的误差超出标准范围的时候，需要立即暂停张拉，并结合实际情况来判断导致这一问题的根源，从而采用适当的方法来加以解决。

2.2.4 钢绞线理论伸长值计算

理论伸长值计算公式：△L=Pp×L（/Ap×Ep）

其中：平均张垃力Pp=P（[1+e-（KL+μθ））/2]

注：在正式开始张拉之前，需要安排专业人员综合各方面情况和参数来对前期制定的伸长量进行二次检核，务必要确保其精准度。

实际伸长量计算：

△L＝△L1+△L2

式中：△L1——从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值；

△L2——初应力以下的推算伸长值，采用相邻级的伸长值。

实际伸长量计算即：（100%伸长量-10%伸长量）+（20%伸长量-10%伸长量）。

测量伸长校核影响因素消除主要包括以下几个方面：

伸长量：工具夹片之间的预应力筋长度的伸长量。

工具夹片回缩：3mm。

千斤顶工作长度影响的伸长量：3mm。

2.2.5 张拉质量控制

在实施张拉操作的时候，为了保证效果可以选择利用智能张拉法，其实质就是利用电子设备针对张拉油泵以及千斤顶进行合理的控制，借助测力传感设备以及位置移动传感设备获得的信息进行综合分析和调整，最终保证预应力的同步以及张拉的准确性，并且能够实现对张拉过程中涉及到的各项信息进行记录存放。在智能张拉系统开启之后，需要安排专业人员针对整个系统的运行情况进行实时观察，在遇到任何问题的时候需要适当的进行调控。在智能张拉系统发出指令之后，会顺着设定的路线传递到智能张拉系统之中，从而借助张拉系统来对千斤顶依据前期设定的程序对张拉进行平衡控制，并结合各方面信息对锚栓、千斤顶以及孔洞锚具的位置进行调控，保证三者能够保持在一条线上，抱枕所有钢绞线所受到的拉力具有良好的均衡性。张拉操作的时候，需要保证循序渐进的原则，从顶端开始逐渐的进行加压，两边的千斤顶的压力提升的速度要保持良好的同步性，在张拉到一定程度的时候，要对钢绞线是不是出现了丝滑的问题进行检查，并且需要对伸长值的实际参数与既定的参数进行对比，并且要保证二者之间的误差保持在规定的范围之内，一旦发现异常需要对导致异常的根源进行判断，并立即采用有效的方法加以解决，为后续的各项工作的开展创造良好的基础。预应力钢束张拉要利用张拉力与延伸量进行合理的控制，合理的针对钢束出现断丝率加以管控，按照要求来看，所有的钢束内不得出现两根以上的断丝。锚具之外的富裕钢丝线可以借助专业的工具进行切割，在保证伸长量以及各方面情况正常的情况下才能进行切割，避免使用价格电焊进行切割，并且需要预留既定的切割长度。

3 结束语

要想有效的对路桥施工质量和效率加以根本保证，最为有效地方法就是对预应力技术加以优化和创新，并将高水平的预应力技术加以切实的运用。在实际利用预应力技术进行路桥工程施工工作的过程中，最为重要的是要对其概念进行深入的了解，并结合实际情况指定有效的施工计划，经过统计我们发现，预应力技术的运用效果与施工质量和效率存在直接的关联，所以务必要在开展施工工作的时候，针对预应力技术加以合理的管控。