预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用探索

张书坤

摘要：当前我国市政公路桥梁施工过程中，预应力技术的使用极其广泛，可以保证公路桥梁工程的安全性、耐久性以及稳定性。本文分析了在市政桥梁工程中应用预应力施工技术的具体方法以及应用优势和缺点，讨论了预应力施工技术的应用要点，以期可以提升预应力施工技术的应用效果，推进市政桥梁工程建设水平和交通行业发展速度整体提升。

关键词：预应力;施工技术;市政桥梁工程;应用

Abstract： In the current construction of municipal highway bridges in China， prestressed technology is widely used， which can ensure the safety， durability and stability of highway bridge engineering. This article analyzes the specific methods and application advantages and disadvantages of the application of prestressed construction technology in municipal bridge engineering， discusses the key points of the application of prestressed construction technology， in order to improve the application effect of prestressed construction technology， promote the overall improvement of the construction level of municipal bridge engineering and the development speed of the transportation industry.

0  引言

我國市政桥梁工程施工的规模和数量都在不断扩大，为了确保桥梁工程的稳定性，提高桥梁工程的荷载力，就需要积极使用各种新型的施工技术。在以往的施工过程中，经常使用钢筋混凝土进行施工，但是在施工结束后经常会出现一些裂缝，不仅影响了桥梁工程的美观度，还降低了工程的安全性。特别是对于一些跨度较大的桥梁工程而言，单独使用钢筋混凝土是无法满足工程需求的。预应力施工技术是一种被广泛应用在桥梁工程建设过程中的技术类型，改变了以往施工过程中所出现的局限性，减少了桥梁工程发生病害的几率。目前预应力施工技术的应用范围不断扩大，也取得了较好的应用效果，成为了推进桥梁工程建设的重要技术之一。

1  预应力施工技术在市政桥梁工程中常见应用方向

预应力施工技术主要被应用在三个方面：①在多跨型桥梁中的应用。预应力技术能够提升多跨型桥梁的稳定性、抗剪能力以及抗弯能力，对于多跨型桥梁后续的使用有重要的积极影响[1]。在实际的多跨型桥梁建设中，桥梁会根据结构的层面进行划分，以正弯矩和负弯矩两种形式存在。正弯矩存在于市政桥梁每一个跨度的中间部位，负弯矩存在于市政桥梁的简支部位，如果想要保证多跨型桥梁的荷载能力，就需要利用预应力技术来进行加固。②在桥梁加固施工中的应用。现代社会交通流量的不断增大，桥梁上方所经历过的车流量以及重量都在持续提高，为了确保桥梁能够承载更多的重量和流量，就必须要提升桥梁的稳定性。在对桥梁工程实施加固处理时，可以利用预应力施工技术，能够有效延长桥梁工程的使用时间，强化桥梁工程的耐久性和承载力，确保桥梁工程在使用期间的安全性和稳定性。③在弯矩构件中使用预应力施工技术。在桥梁工程的施工过程中会应用到大量的弯矩构件，但是在弯矩构件加工结束之后会出现内应力以及压应力。应力会随着施工进程的不断推进而增加，会给受弯构件的使用寿命和效果造成影响，当应用预应力施工技术之后则可以加强受弯构件可以承受的应力强度，延长其承担应力的时间[1]。

2  预应力施工技术在市政桥梁工程中应用优势和缺陷

和传统的混凝土施工技术进行比较，预应力施工技术是一种以人为方式在内部增加应力的使用技术，可以和构件在应用过程中所产生的拉应力产生相互抵消的效果，进而减少桥梁工程在使用过程中所承担的荷载量。在此基础上，桥梁工程发生损伤的时间也会延长，内部构件也不会受到损害。预应力施工技术的具体优点可以分为四点：①利用预应力施工技术可以提升内部构件的抗裂水平，强化构件的刚度，而提高桥梁工程的整体荷载能力，延长了桥梁工程的使用寿命;②利用预应力施工技术可以避免材料浪费的现象出现，减少材料资源的应用量，降低桥梁工程内部结构的自重力;③提升了市政桥梁工程的建设质量，促进了建设单位的可持续发展;④目前预应力施工技术仍然属于一种新型的施工工艺，可以推进建筑行业对新型施工技术的研究和探索，进而挖掘出更多高效、安全的施工技术，为建筑行业的整体发展提供技术保障。

预应力施工技术虽然优点较多，但是在应用过程中也会展现出相应的缺点，可以分为以下四点：①该技术对于施工人员的技术水平要求高，施工环节复杂，需要施工人员拥有高度的耐心，且部分环节需要多人配合完成，间接的增加了人力投入成本;②需要利用专业的负责张拉的设备;③难以控制好预应力的上拱程度，施工难度大，对市政桥梁工程的平整度会产生重要性;④工艺流程复杂，投入资金量大，技术使用成本高，部分单位经费预算少难以承担。

3  预应力施工技术在市政桥梁工程中应用的技术要点

3.1 合理选择施工材料

材料是影响运营与施工技术应用效果的关键因素，必须要合理的对施工材料进行选择，才能够保障施工材料的实际性能被发挥出来，进而提高市政桥梁工程的施工质量。当前我国正在大力发展低碳经济，建筑行业也开始将绿色理念作为主要发展原则，因此在选择材料时也需要遵照绿色、环保、避免材料的浪费的原则。首先需要根据市政桥梁工程的使用需求、地理位置、形式以及施工规模选择合适的材料，确保材料的选择符合市政桥梁工程的需求。其次需要确定使用先张法还是后张法，两种方法的要求和特点有所差异，在材料选择方面也有一定的针对性。先张法可以被用在工厂化预制的市政桥梁工程施工过程中，后张法的使用范围更多，应用的方式也更加灵活。如果利用先张法需要保证钢束和混凝土之间保持紧密结合的状态，后张法则需要在施工过程中预先为钢束留有位置。再次，选择合适的钢绞线，通常来讲在市政桥梁工程中多数使用型号为1860的钢绞线。最后，需要对混凝土的质量进行把控，包括混凝土搅拌原料、搅拌设备等，确保混凝土的材料符合施工标准，提高混凝土的强度。除去上述所说的材料选择要点之外，锚具、波纹管以及夹片等都属于预应力施工技术应用过程中使用的主要材料，都需要一一进行质量检查。

3.2 支架施工和模板施工技术要点

当进行支架施工以及模板施工之前，首先需要对市政桥梁工程的地基进行有效处理，基础换填后浇筑20cm垫层提高地基的承载力，为桥梁工程承载力的提升打下坚实的基础。在放置支架时应当结合桥梁所在的实际位置进行搭设，在搭设支架结束之后需要进行模板施工，模板的厚度通常在两厘米左右。在制作模板的时候可以选择定型钢模板，施工人员需要对定型钢模板进行质量检验，能够为后续预应力技术的使用打好質量基础。在安装模板和拆卸模板时，需要按照施工设计要求进行施工，提升施工的规范性，保证可以符合后续施工的需求。其中在安装模板时技术人员应当遵守施工顺序，即安装底模、安装侧模、安装顶模。

3.3 孔道预留要点

在运用预应力施工技术的过程中，主要使用三种形式的钢筋，分别为直线式预应力筋、曲线式预应力筋、折线式预应力筋。在实际的施工过程中应当结合预应力筋的实际情况来进行孔道预留，首先应当确定孔道预留的位置，之后再确定孔道预留的直径。结合长期的施工实践经验，预留孔道的直径应当大于预应力筋的外径，并且预留孔道的面积应当是预应力筋面积的2倍。预留孔道的制作主要材料是波纹管，因此在孔道预留的过程中必须要保证波纹管的材料和钢绞线能够完全配套，这样才能够确保孔道预留施工的有效性。但是波纹管材料极其容易发生损坏的现象，因此应当采取合理的方式对波纹管进行保护和存储，防止由于施工过程中的操作不当给波纹管造成损伤[2]。

3.4 张拉阶段以及压浆阶段施工技术要点

张拉和压浆是预应力施工技术在应用过程中主要两个阶段，是影响预应力施工技术应用效果的决定性因素，如果没有正确把握施工技术要点，就很有可能给市政桥梁工程的后续使用带来严重的影响和隐患。在市政桥梁工程的维护工作中，明显发现很多桥梁工程都是由于张拉工作和压浆工作不到位导致病害出现。施工环节由于张拉施工不到位，会影响到张拉的效果，在压浆阶段经常由于质量控制措施没有落实出现压浆效果较差的问题，这都给市政桥梁工程的建设造成了影响，也间接增加了后期桥梁工程的维护费用。随着科学技术的不断进步，在预应力施工技术的张拉阶段以及压浆阶段开始应用智能化的系统来进行施工，提高了施工的精度。

在使用智能张拉系统时应当注意应力的控制精度，精度误差值需要控制在1.5%之内，在使用系统时需要及时校对系统的伸长值的误差情况，误差应当控制在±6%之内。在安装智能张拉设备时需要安装千斤顶，此时需要分析由于千斤顶而产生的张拉力，尽量将同步误差程度控制在±2%以内，且千斤顶的持续负荷时间要在5min左右。使用系统时需要合理的控制张拉速率，最好控制在每分钟10%到每分钟25%。在应用智能压浆系统时应当控制搅拌机的转速，最好将其控制在每分钟1000r，且叶片的速度应当控制在每秒10米到20米。自浆液开始搅拌之后，到压入到孔道内部，期间应当控制在40分钟，且需要持续搅拌不能停顿。

3.5 混凝土施工技术要点

混凝土施工也是预应力施工技术使用的关键环节之一，必须要合理的控制混凝土的质量，才能够确保市政桥梁工程的稳定性。在搅拌混凝土时需要选择合理的材料配比，这样才能够让混凝土达到施工设计中所要求的强度。在混凝土浇筑时需要调整模板的倾斜高度以及浇筑的坡度，并在浇筑结束之后进行振捣施工[3]。

4  结束语

交通运输行业的发展对于经济的发展有着重要的意义，只有严密、安全且广泛的交通运输网络，才可以支撑起我国当前物流运输的需求。预应力技术的应用要点较多，如预应力控制、混凝土质量控制、锚具的选择等都是影响预应力技术施工效果的主要因素。当前在市政桥梁施工建设过程中由于缺乏有效的监管等多项原因，导致预应力技术的发展受到了一定的限制，降低了工程建设的效率。相关领域需要加快对预应力技术的创新，并制定行业规范或者施工标准，提升预应力技术在市政桥梁中施工的应用效果，为市政桥梁的建设提供技术支持。

参考文献：

[1]姬欧鸣，胡雪飞.预应力张拉施工关键技术在市政桥梁中的应用分析[J].住宅与房地产，2019（33）：177.

[2]刘洋，张朋辉.预应力张拉施工关键技术在市政桥梁中的应用分析[J].中国新通信，2019，21（11）：224-225.

[3]郭迎春.基于电脑主控的市政桥梁后张法预应力张拉施工技术研究[J].海峡科技与产业，2018（09）：44-45.