桥梁工程中预应力施工关键技术分析

姚学良

摘 要：当前，桥梁工程建设对施工技术水平和施工质量的要求越来越高。预应力施工技术能有效保证桥梁的安全性和稳定性。施工单位应充分了解预应力技术原理，准确掌握预应力施工中各个环节的技术要求，提高桥梁工程中预应力技术应用的合理性和规范性，加强对预应力施工的质量控制，为全面提高桥梁工程的施工质量奠定良好的基础。

关键词：桥梁工程;预应力;施工技术

1 预应力施工技术概述

所谓预应力施工，简单来说，就是完善和改变结构现状的一种施工手段，施工工艺流程如图1所示。通常应用在桥梁工程中，可给桥梁工程通过压力的提前施加，达到抵消部分或全部承载拉应力的效果，避免桥梁结构出现损坏问题。预应力施工技术是指在施工的过程中，施工操作人员预先对结构施加一定的压力，以抵消结构建设过程中出现的拉应力，从而有效提高工程整体结构的稳定性，避免其因受到各种外力因素的影响而被破坏，从而有效延长施工项目使用的寿命。目前，预应力施工技术已经广泛应用在道路桥梁工程项目的施工当中。在具体的道路桥梁施工中应用预应力施工技术，不但可以延迟道路桥梁混凝土路面出现裂缝的时间，有效提高道路桥梁混凝土結构的耐久性与稳定性，同时还可以有效解决道路桥梁施工中存在的结构抗拉强度等方面的缺陷问题，有效提高道路桥梁本身的抗压性，从而保证道路桥梁交通运输方面的安全性。

2 桥梁工程预应力施工技术的具体应用

2.1 工程实例

现以某市的桥梁工程为例，对预应力技术在市政桥梁施工中的应用进行简要分析，此市政桥梁工程北起两条街道的交叉口，跨越某河道与环城路相连，其中桥梁施工段总长为700 m，主要采用“V”形墩结构作为主墩，承担桥梁的自重。同时，测量的主跨跨径为108 m，两个次边跨分别为72 m，主桥总长为256 m，主桥及南侧引桥横断面为28 m，北侧引桥横断面为24 m。完成各类规格钻孔灌注桩共160根，浇筑C30承台等混凝土约4 115 m3、C40墩台身及铺装等混凝土约2 490 m3、C50箱梁混凝土约16 810 m3，完成桥梁钢筋约4 400 t、预应力钢绞线约580 t、预应力钢筋约110 t;完成路基填方约18 000 m3、沥青混凝土地面约9 800 m2、水泥砼路面约3 000 m2;完成各种规格雨水管1 050 m、检查井31座、雨水口57座。

2.2 锚具选用要点

锚具是桥梁建设中预应力施工技术应用的重要材料，常见类型有机械锚固与摩擦锚固2种。其中，机械锚固适用于集束型高强钢丝或者高强强度钢筋的预应力施工环节，优势在于不会出现较大的预应力损失。摩擦锚固种类多样，应用领域广泛，优势在于具有较大吨位和无穷锚力变化方面，缺点在于容易损失预应力，同时无法重复张拉力。因此，在选用锚具时施工单位要结合桥梁工程实际情况而行。

2.3 合理运用钢绞线

钢绞线是预应力技术使用过程中必备材料之一，其应用范围广、所需数量大，质量要求高，尤其在整个桥梁工程中的穿索施工中，通过预应力技术所生产的钢绞线的应用更加重要。因此，在实际施工过程中，合理运用预应力技术能有效提高钢绞线的使用效果。

2.4 受弯构件预应力技术

在使用受弯构件时，技术人员要根据受弯构件的受力特点对其位置进行科学的设定。通常情况下，设置在构件受拉侧的受拉构件称作主筋，依据部件生产的相关技术要求，施工技术人员在对钢筋和箍筋进行架设时，还必须在适宜的位置配置不同数量的结构钢筋。在混凝土施工环节，为了满足此施工部位的拉力需求，技术人员必须配合使用一定数量的碳纤维板，充分保证施工效果。需要注意的是，混凝土初始应力增加时，碳纤维很可能会在此阶段失去应力。为了防止碳纤维板的拉力承受性能无法发挥，技术人员应对钢筋混凝土的受弯构件上的碳纤维板进行加固。通常情况下，采用碳纤维布缠绕的方式对碳纤维板进行加固能够获得良好的效果，尤其从工程力学的角度来看，结构初始内力得到保护后，混凝土结构产生的初始压缩应变与拉伸应变会被控制在一定幅度之内，此时，受弯构件的强度与耐久性就会得到大幅度的提升。

2.5 在道路桥梁拉埋筋工程中的应用

在道路桥梁工程施工过程中，拉筋和埋筋工程是两项必不可少的施工环节。所谓的拉筋工程，就是对工程中用到的钢筋进行张拉。在这一工程环节，施工操作人员必须保证钢筋的张拉应力符合工程设计方案的要求，即钢筋张拉的长度不能超出设计要求的合理范围;所谓的埋筋工程就是进行钢筋的预埋，在这一工程施工环节，施工操作人员必须严格控制钢筋的曲面形成，并精确定位出控制点的高程，尽量避免在施工过程中对波纹塑料管造成损坏，从而防止在进行混凝土浇筑的过程中出现漏浆的问题。在具体操作中，施工操作人员可以采用将钢筋穿束错开、塔柱钢筋安装等方法，确保道路桥梁施工的有序进行，并全面提升道路桥梁工程施工的质量，为后续交通运行的通畅提供保障。

2.6 在道路桥梁加固工程中的应用分析

当前，随着社会经济的发展，交通运输业也得到了迅猛的发展，同时，因为国民生活水平日益提高，很多家庭都购买了私人汽车，这就导致我国的交通量越来越大，对道路的荷载压力也是越来越大。道路桥梁作为关系国计民生的重要的市政工程，其施工建设的周期较长，成本较高，而且在后续的使用运行中，还会受到各种自然因素及人为因素的影响而出现一定的病害。为了保证道路桥梁交通运输的安全，最大限度上发挥出道路桥梁在交通运输行业中的功效，还必须经常对其进行维修加固，以提高道路桥梁整体的承载能力，从而延长其使用年限。在对道路桥梁进行维修加固时，主要是对道路桥梁的结构和性能进行加固，如：增加道路桥梁的横向面，运用碳纤维粘贴进行加固，增加配筋进行加固或是运用钢板粘结进行加固，此外，还有在路面和桥面进行增强和加固，并增加其截面。而在这些维修加固的施工中，施工人员可以运用预应力施工技术，增加被维修加固改造道路桥梁结构的力学性能，从而有效增加被加固部分结构最大的承载力，进而提高道路桥梁整体的稳定性，提高其使用年限。

2.7 做好技术管理工作

在桥梁工程施工过程中，施工现场的相关的技术人员要重视预应力技术应用的管理工作。只有做好预应力技术、施工材料及施工技术管理，才能达到预期目的，保障工程质量。在施工材料选择时，要根据混凝土结构特点、预应力技术对钢筋的质量要求及整个工程对原料材料的要求等，确保材料符合标准，并妥善保管。在预应力技术应用过程中，要使其与混凝土施工技术和工艺相结合，有效管理相关施工工艺，避免出现因工作疏忽造成工程质量下降的问题，确保工程质量，保障工程顺利进行。

2.8 完善预应力施工压浆技术

在进行压浆之前，施工方要严格按照浆液配比合理控制原料用量，并将压浆设备等安装到位。在灌浆过程中，施工人员需严格按照自上而下的顺序进行，并做好排气工作，确保浆液能够达到施工要求。在真空机启动之前，先保证管内无积水，待真空度达到标准后再开始压浆。在压浆过程中，需先控制压浆速度，压力上升后再提升压浆速度。在此过程中，若真空管流出泥浆，则需及时关闭真空机，同时打开排废管使泥浆顺利流出。关闭真空端阀门之前，应保证浆液稠度适中。当压力达到0.5 MPa～0.6 MPa时，需进行2 min左右的保压处理，再开启压浆泵。完成全部压浆作业后，将压浆泵完全关闭。

3 结论

总而言之，桥梁工程作为我国交通事业发展、城市化建设的重要内容，在施工过程中应充分体现预应力施工的优势作用，掌握预应力施工关键技术应用要点，控制预应力施工各个环节质量，让桥梁工程为我国社会经济建设提供可靠的保障与服务。

参考文献：

[1]王亚昕.预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用[J].工程技术研究，2018（2）：91-92.

[2]陈炜.预应力施工技术在桥梁工程中的应用[J].计算机产品与流通，2017（9）：261.