桥梁施工中预应力施工技术的应用

文/邓冬根、何敏

1 前言

公路工程桥梁的施工环节，需要使用的技术类型比较多，其中预应力技术就是最为关键性的技术。桥梁施工阶段，预应力技术的应用，可以有效减小桥梁主体材料所受到的荷载，避免出现桥梁裂变等问题，有效消除桥梁结构渗水等问题。因此，预应力技术对于桥梁的正常施工是非常关键的，有着极为重要的作用，所以要展开必要的分析，切实提升预应力施工技术水平，满足现代化的应用需要。

2 预应力混凝土技术优势与特点

2.1 技术优势

传统的钢筋混凝土材料性能是极为稳定的，但是该材料在施工中，如果施工技术和施工材料的配合不能达到标准，就会导致在后续的运营中出现严重的裂缝问题。预应力混凝土材料性能有着较高的强度性能，所以抗裂性能非常好。在工程开始施工前，应该选择使用各种固定的工具，保证其拉伸性能达到标准要求。预应力混凝土的施工优势非常明显，能够保证其在路桥中发挥出应有的效果，提升工程的稳定性，降低施工成本。

2.2 技术特点

2.2.1 材料高强度，能够达到桥梁工程的质量标准。通过混凝土材料的建设保证项目质量合格，为现代化的施工奠定基础。

2.2.2 该结构形式比传统钢筋混凝土结构有着较高的优越性，主要就是结构稳定性非常强，所以使用寿命更长。经过测试和分析，了解到预应力混凝土结构的抗震性、抗压性全部都能够达到标准，所以该技术在地震多发地带、高海拔地区中可以有效应用，使用效果也非常好。因此，应用预应力混凝土施工材料能够促进项目成本降低，产生更好的经济效益，提高总体的设计水平[1]。

3 工程概况

该桥梁全长3.011km，设置（72＋128＋72）m 预应力混凝土双线连续梁。从本次设计方案中分析，箱梁钢筋主要是普通钢筋、预应力钢筋等部分所组成。预应力筋在进行设计中，应该按照横、竖、水平的方向设置，纵向预应力钢筋的施工主要分布在腹板、顶板等相应的位置上，保证结构的性能符合标准。

4 公路桥梁预应力施工技术的应用

4.1 穿束施工

预应力筋除了在纵向预应力钢筋做好混凝土浇筑的穿束施工，还应该在孔道安装施工的过程中，采用直接插入的方法将预应力结构插入其中。在预应力穿梭施工之前，采用高压风对内部结构进行处理，避免存在灰尘等杂物，保证横向穿越混凝土结构前进行。通常而言，都会采用人工组合的方式进行钢筋的参数施工，在施工环节上需要做好以下几点操作。

4.1.1 以人工的方式将单根钢绞线插入到孔道之内，然后在另外一端直接拉出来。

4.1.2 当上部工序完成后，将之前穿插的钢绞线采用钢丝牵引的方式穿束完成施工过程。

4.1.3 钢绞线一侧需要设置钩部件，将其直接和钢束端部的钢环连接。

4.1.4 卷扬机进行钢丝绳的拖拉施工作业，然后就可以收紧，在另外一侧拉出来。

4.2 张拉设备

张拉工作的开展需要使用到千斤顶与油泵相关设备。在该项目施工中，主要采用的是500t 的液压千斤顶进行纵向预应力工种施工，通过使用高压油泵配合作业；竖向预应力张拉主要是通过60t 千斤顶来张拉施工，选择符合要求的油泵材料。油表的选择也是非常关键的，应该达到防震性能的要求，同时表盘的直径应该在150mm 以上，精度至少是0.4 级。

4.3 张拉控制

4.3.1 张拉施工作业环节，首先进行腹板束的处理，然后逐步连接底板束，同时遵循自外到内、先长后短的顺序进行。两侧同时张拉施工，确保左右对称，不平衡的钢束数量不超过1 束。

4.3.2 预应力控制。通过油表读数进行控制，全面检测伸长值等参数，保证预应力钢束的各个方面参数值符合要求，然后进行锚固试验，使用喇叭口摩阻试验、管道摩阻试验等，保证预应力参数值设定准确，确保预应力达到精确度的标准。

4.3.3 张拉施工完毕后对锚具封堵处理，各项工序需要在48h内完成[2]。

4.4 张拉顺序

纵向预应力钢筋要确保两侧同时进行，左右的设置要对称。张拉施工应该先进行腹板束的处理，然后进行顶底板束的施工，保证符合施工工艺的要求。先进行纵向钢筋的张拉施工，然后才能是竖向张拉作业。张拉施工应该保证锚具和锚点达到同心度的标准，确保锚垫板和管道是同心的，能够达到结构性能的应用需要。

4.5 预应力张拉施工要点

预应力施工要分步骤逐步进行，保证强度与弹性模量满足技术规程，一般需要在达到设计标准的90%后，浇筑结束的5d 以上，就可以进行张拉作业。预应力的数据应该根据油表数据读取确定，保证两侧的拉伸长度都要达到标准要求。钢绞线的回缩测量在张拉施工的环节中进行，做好各个方面技术参数的控制，实现混凝土结构强度合格。

4.5.1 纵向预应力

纵向预应力张拉需要使用千斤顶的方式进行，一般都是按照腹板束、底板束的顺序进行，要从外到内、先长索后短索，保证两侧掌握施工对称进行。

4.5.2 预应力筋张拉

预应力筋的张拉施工作业环节，一般都需要按照双控方式进行，张拉力与伸长量应该同时做好控制，确保张拉施工符合设计标准的要求，随时进行伸长量参数的检测。如果伸长量无法满足设计标准的要求，要立即寻找存在的原因，然后进行补张拉的处理，保证该环节中不会出现滑丝、断丝等严重的质量问题[3]。

4.5.3 张拉步骤分析

在预应力张拉阶段中，需要对预应力进行控制，第一次张拉控制拉力为10%，然后缓慢造价到20%，以此类推，保证其持续时间为5min。

4.5.4 张拉操作步骤

4.5.4.1 钢绞线、千斤顶就位（调试）。

在操作的过程中，锚具需要在钢绞线的位置上摆放，然后将垫片在锚垫中固定，最后进行对中安装，同时保证整体安装质量合格。一般来说，对于千斤顶的安装，需要使用钢绞线直接穿越过去，然后使用工具锚将夹片塞住。安装作业阶段，确保工具锚和工作锚不会有绞线等问题。千斤顶临近中套筒的过程中，做好千斤顶施工的位置调整，保证千斤顶、锚环、孔道都要处于相同的轴线内。一般来说，在应力施加过程中，保证不会影响安装的位置和精度。

4.5.4.2 张拉至初始应力。纵向初应力进行张拉施工环节，需要使两侧同时顶起，进行必要的钢绞线初应力的施加处理，保证两侧锚具达到对中标准。如果安装精度不合格，需要卸除掉千斤顶然后再次进行找正处理，最后检测油缸的长度，防止存在超出技术偏差的情况[4]。

4.5.4.3 张拉至控制应力。初应力张拉施工后，两侧同时定期，均匀张拉作业，最后达到张拉应力的标准。要进行检测油缸的长度，确保伸长值在合理的范围内，查看是否存在断丝的可能，负荷持续运行5min 后，回油处理且将锚具卸载。

4.5.5 钢绞线切割施工分析

张拉施工结束之后，在靠近锚具的钢绞线周边进行合理标记，检查确定是否存在新断丝的问题，并且梁体的挠度要达到标准，监理现场检查后，进行钢绞线的切割施工和压浆作业施工。切割环节，使用砂轮机进行，确保锚具的距离合格，防止存在锚具的损耗情况。此外，切割作业环节应该做好锚垫板根部的处理，同时降温处理根部预应力筋，防止温度超出标准，避免存在滑丝的问题。切割结束后，做好必要的处理措施，消除锈蚀等问题[5]。

4.5.6 压浆与封锚施工

4.5.6.1 压浆。压浆施工需要在张拉完成后进行，施工中在规定周期（48h）内将锚具封堵处理完毕，组织进行压浆施工。

4.5.6.1.1 压浆管的布置。纵向预应力两侧设置压浆孔与出浆孔，上侧排气进行拉缝处理，把阀门安装到和压浆孔连接的压浆管道中。

4.5.6.1.2 泥浆拌合。施工环节泥浆需要保证材料性能达到施工要求，根据实际的需要加入部分防腐灌浆剂材料，加入比例要经过试验后确定，灌浆剂的各项性能应该达到要求。水泥浆在进入到管道之前，需要经过1.2mm 的筛网过滤处理，避免出现内部封堵的情况。根据设计标准做好配比处理，达到材料的标准要求，做好搅拌时间的管控，一般为3～5min。但是从搅拌开始到进入孔道结构内，应该保证时间控制在4min 以下，确保搅拌处理连续进行。此外，压浆进入到管道结构内，要做好环境温度的控制和必要的保温处理。

4.5.6.1.3 压浆工艺，操作上需要采用真空复杂技术进行操作。此时要先做好沁水率、防锈性能、膨胀性能等方面严格管控和试验分析。一般流动性检测都是通过应用锥形漏斗的方式进行，掌握流动的时间、膨胀率参数等方面，采用连续施工的方式进行。

在具体施工的过程中，出现腐蚀问题是比较常见的。所以，为了提升整体工程质量，在压浆阶段中需要控制压浆的强度，减少气泡问题和凝固后导致出现空隙的情况存在。还要做好质量管理，避免出现沁水、离析等严重缺陷，这是压浆气泡、空隙等方面的重点方面分析，做好后续预应力筋的腐蚀性处理。本次工程项目实施中，真空辅助灌浆手工就是通过真空泵进行，保证其内部抽真空处理-0.06MPa～-0.08MPa，压力稳定后，组织开始施工。

压浆施工阶段，做好下面几点工作：预应力管理应该做好清洗处理，然后通过空压机实现内部的吹净处理。压浆、配浆处理阶段，随时了解具体的情况，有效预防出现串孔、漏浆等缺陷。一旦存在这些缺陷问题，要立即组织进行处理。压浆环节如果发生意外事件导致出现问题，也要立即组织进行处理。压浆环节应该保持连续灌浆施工，结束后通过应用高压水完成管道的清理作业，进行必要的故障处理，提升施工质量水平。

4.5.6.2 封锚。管道压浆施工要符合设计标准，通过C55 干硬性补偿收缩混凝土做好封锚施工处理。封锚施工阶段，首先需要在端口部位设置钢筋网的结构部件，将其制作成为钢筋网骨架的形式后，即可进行浇筑施工。为了提升整体施工质量，还可以采用防水涂料进行面层处理。

5 结语

总之，在桥梁工程施工阶段中，采用预应力施工技术可以提升工程质量。因此，施工时不仅需要对技术应用进行管理，同时还需要对施工质量进行监管，以提升工程的质量，达到安全性与稳定性的标准。桥梁和公路实施环节，改进和提升预应力技术，有效促进我国经济与社会的稳步发展。