桥梁工程中预应力施工技术分析

胡桢忠

【摘要】近年来，社会进步迅速，我国的桥梁工程建设的发展也有了改善。道路桥梁工程施工过程中的预应力技术应用，可在施工前对相应构件施加作用力，并将其保存于具体构件之中，从而保证其能够科学合理地利用该种作用力来有效抵消外界影响，提高建筑结构的稳固性。道桥工程施工建设过程中，结构加固以及维修等可采用预应力施工技术手段来弥补混凝土施工之不足，提高建筑承载力。

【关键词】桥梁工程;预应力;施工技术分析

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.09.058

引言：

在社会不断发展的同时，我国的道路桥梁工程数量和规模都有了较为明显的增长，道路桥梁施工技术也得到了较大的完善，此过程中，预应力技术的应用为我国道路桥梁工程的质量保证提供了明显的帮助，由于预应力技术具有抗裂性、耐疲劳性以及抗剪性等一系列特点，因此其对于道路桥梁整体的安全性有着较好的保证。本文对新时期道路桥梁工程中预应力技术的应用优势进行了分析，并对新时期道路桥梁工程中预应力技术的应用进行了探讨。

1、桥梁工程预应力施工技术的基本内容

桥梁工程预应力施工技术是当前我国道路桥梁施工过程中最常用的一种施工技术，因为其预先在施工过程中对混凝土进行了预应力施工，所以使得完工之后的桥梁能够具有很好的抗裂性能、抗疲劳性能、抗剪性能。对于目前我国的桥梁施工来说，可以显著的提升混凝土的强度以及桥梁的稳定性和安全性，让桥梁具有更加长久的使用寿命，并且在一定程度上减轻桥梁所承受的荷载。而运力施工技术的主要原理就是但已经施加了应力的锚具，应用到桥梁施工过程中，让混凝土中的压力达到一定的数值。常见的预应力施工类型包括外部预应力的施工以及内部预应力的施工，涉及到了道路桥梁混凝土施工中的墩台柱的施工、箱梁的拼装、碳纤维板的加固、空心板的施工等多个方面。

2、新时期道路桥梁工程中预应力技术的应用优势

预应力的施工技术本质就是施工人员对于工程本体结构预先进行应力施加的操作与处理，充分保证施工操作全过程中的结构拉应力能够得到抵消，防止由于拉应力过大的情况，从而引发道路桥梁的主体支撑部位与结构缺损现象与后果。在目前的状况下，预应力的施工处理工艺技术手段已经普遍运用于道路桥梁大型工程施工开展过程，并且表现为加固道路桥梁的良好工程综合效益。道路桥梁如果要长期维持基础支撑结构部位的稳定与安全，那么不能缺少预应力工程施工手段的保障支撑。现阶段的某些道路桥梁基础部位结构由于缺少预应力工艺技术手段作为保障，因此频繁产生道路桥梁地基塌陷、基础结构渗漏与裂缝等安全隐患风险，明显影响了道路桥梁的安全使用功能发挥与实现。由此可见，道路桥梁的施工技术人员务必重视预应力技术手段合理运用过程，切实保证与维护车辆行人安全。

2.1抗裂性能好

在对预应力技術开展应用的工作过程中，抗裂特性较好是应力技术最主要的优点所在，特别是在砼构件施工的工作过程中，施工可采用人工增力的方法来对混凝土钢筋实施进一步张拉施工，并采用这样的方法来利用混凝土钢筋的返缩力产生预应力，从而保证了砼构件在接受外力所产生的荷载作用的整个过程中，外部拉力和预应力实现了互相对抗，从而有效的防止了混凝土伸长，最终达到避免混凝土开裂的目标。

2.2耐疲劳性强

在整体路面桥梁工程浇筑的过程中，砼构件很容易在外力作用的影响下产生裂纹，而这样的问题会使得整体路面桥梁建设工程对外部腐蚀的抵抗能力大大降低，同时也很容易使得整体路面桥梁建筑工程的内部材料发生腐蚀等问题，最后造成整体路面桥梁建筑工程的整体强度和耐久大幅度降低，从而减少了施工的使用寿命，通过对运用力技术进行应用，可以很好的降低混凝土结构的变化幅度，提升道路桥梁主体结构的耐疲劳性。【1】

2.3抗剪性能好

随着相关技术的不断完善，人们逐渐发现，预应力承重部件与传统承重部件相比，其具有更强的抗剪性，这是由于在对预应力技术进行应用的过程中，纵向预应力钢筋可以很好的更好的起到锚栓的作用，以此来有效的对建筑内部的斜裂缝产生进行抑制。除此之外，曲线钢筋合力的存在也可以较好的对剪力进行抵消，以此来避免整个工程结构的稳定性受到影响。

3、道桥工程中的预应力施工技术应用实践

3.1钢筋混凝土施工中的预应力技术应用

道桥工程中的钢筋混凝土施工过程中，预应力技术应用最为典型。实践中我们可以看到，钢筋混凝土结构施工过程中很容易产生裂缝，将预应力技术（加载线）应用在钢筋混凝土构件施工过程之中，对受拉区钢筋进行张拉，从而对其施加预压力，具体操作过程中，外荷载力对建筑构件产生拉力以后，先抵消预压力，随着外荷载增加而使混凝土受拉，这有利于降低混凝土伸长，减少钢筋混凝土结构裂缝病害。混凝土浇筑操作时，也用到预应力施工技术手段。比如，混凝土施工操作过程中，特别是振动捣实操作时应始终选用垂直振捣方式，振动棒插入速度应当非常的快，再根据土质情况对振捣时长进行合理控制。振捣施工完成后，缓慢拔出振动棒。混凝土振捣时，需对其时长进行严格控制，避免出现过振或漏振问题。二次抹面、混凝土振捣技术应用时，应将混凝土多余水分有效排出。在道路桥梁工程预应力技术应用时，孔道压浆施工完成后冲洗锚固端水泥浆，并将槽口位置的凿毛以及多余钢绞线清除干净。钢绞线切除时，选用沙轮机进行操作，切忌利用氧焊割除法对其进行清理。切割操作过程中，用石棉线包好钢绞线根部，在用冷水对其进行冷却。切割好钢绞线以后，余留3至5厘米的长度，按设计图纸将其连接起来并绑扎好，然后在对封锚模板进行安装。混凝土浇筑成型后，蓄水保温非常重要。

3.2道桥工作中的箱梁拼装

混凝土浇筑和养护完成后，在确保拆模强度条件下拆模。先移出预制箱梁节段，并作为匹配梁，当前强度达标后方可进行起吊。具体施工操作过程中，可利用龙门吊将箱梁节段转运至修整区，并对箱梁进行全面检修。每节箱梁在经过养护以后，被运到悬拼处;再利用架桥机对其进行起吊，将其移至拼装位置，悬臂拼装。在具体操作过程中，采用短线法拼装，其精度要求非常的高。墩顶位置利用架桥机对箱梁进行拼装操作，加密控制点布设在墩顶上，有利于观测。联测操作时，利用接收机对两时段进行观测，其中各时段观测时间控制在1小时。利用水准测量方法与三角高程测量传递其中Δ代表的是测段往返测高差不符值，同时，还要注意测量以及箱梁拼装施工过程中的线形测控，箱梁标高即垂直挠度观测资料控制成桥线形的注意依据，箱梁拼装和预应力钢筋张拉后，采用极坐标法对其上的控制节点严格检测，特别是平面坐标和标高，以保证拼装限差满足要求。一旦偏差较大，则需对桥梁线形及时进行调整。箱梁拼装过程中，其精度决定着桥梁线形控制精度，实践中我们应当从箱梁节段节点标高、轴线节点标高以及顺桥和横桥向偏差等，对道路桥梁工作红的线形控制精度综合权衡。

3.3碳纤维板加固

对于碳纤维片而言，其自身性能非常的好，在非氧化条件下耐超高温性非常的强，而且具有良好的耐疲劳性以及耐腐蚀性。值得一提的是，碳纤维板的X射线透过性非常的好，导电性能处于金属与非金属物之间。虽然热膨胀系数相对较小，但是向异性能却非常的突出，因此在道路桥梁工程施工过程中是力学性能非常好的新型材料。在现代道路桥梁工程施工建设实践中，将预应力施工技术应用在与碳纤维片有机结合的环节，从而形成预应力碳纤维板，这有利于加固混凝土。在具体施工之前，应当对黏贴碳纤维板处的混凝土表层含水率以及环境温度进行测量和控制，表面含水率不超过4%，温度至少5℃。混凝土高凸面需进行打磨处理，并对低凹面利用环氧修补胶进行补休，以此来确保预应力碳纤维与混凝土之间的间隙控制在胶层厚度3至5mm之间，从而促使预应力碳纤维板张拉受力保持平直。预应力碳纤维板预应力张拉体系是钢构件的主体部分，其中锚具容易受到锈蚀。预应力碳纤维板的应用，有利于防治紫外线侵蚀。张拉彻底检验合格后，还要对预应力碳纤维板表面进行维护。【2】

3.4在混凝土空心板中的应用

在进行公路桥梁的建设过程当中，会用到大量的建筑材料和建筑设备，这样才能够保证整个工程在一定时期内完成。所有的建筑材料当中，混凝土空心板就是其中应用数量比较多的一种材料之一。由于此种材料在结构上有着它自身的特点，这种材料的侧面会分布有大量的圆形孔道，所以会使整个材料的重量比较轻，能够保证在运输上更加方便，更加快捷，这都是它所具有的积极特性。在利用此种材料进行施工时，既可以采取先张法又可以采取后张法。为了能够减少裂缝问题的出现，就需要采取预应力技术来实现操控，能够有效的提升空心板的使用效率。

4、体外预应力加固施工技术

在桥梁加固工程施工的阶段对于体外预应力加固技术而言，需要综合项目的实际情况，做好施工前期的准备，并且对施工过程进行控制，严格的根据规范要求进行作业，如此才能够保证加固的效果，达到实际需要。

4.1 施工准备

在桥梁加固工程项目开展之前，需要根据实际情况做好全面的施工准备。首先做好人员材料设备的综合布局，根据项目的实际要求，做好施工方案的交底工作，确保施工人员了解施工方案的重点内容，并且对于预应力加固技术应用到的机械设备要做好设备性能的测试，保证设备的运转效率，达到实际要求，如此才能给后续工作的开展奠定良好基础。除此之外，还应该结合施工的实际要求，合理的选择施工所需要的预应力钢绞线、预应力锚具。确保选择的施工器具和钢绞线能够在满足中要求的前提下具有一定的经济性。

4.2 放样定位

对于斜筋上锚固点处在梁断面或梁顶的情况，具体施工的过程中应以单梁顶面为纵轴线的挤出点，而后进行锚固点与梁末端的距离测量。对于锚固点的规划和设计，一般应使其处在两端下部，且应保证梁面与梁底的垂直，而后则是锚固点的横向取点，顺着横桥位置稳步实施，锚固点的位置也应精确标注。大量的公路桥梁工程实践表明，桥梁的顶板和腹板往往都有着大量的钢筋，尤其是一些核心部位，钢筋所起到的受力作用極为重要。对于所涉及到的放样操作，应严格遵照现实的施工环境进行，且应加强锚固的精细处理。

4.3 设置锚固点

对于锚固点处在梁顶或桥梁顶面的情况，要想稳定高效地展开施工，就应加强后续施工过程中斜筋的精细设计，特别是面板顶面和桥梁顶面部分的穿洞等，都应在高效的部署条件下精细实施。与此同时，还应保证斜孔洞等处理的稳定与高效，以与既定的施工标准等保持高度地一致。对于桥面的铺装层和混凝土保护层，一般应予以凿除，这样就使钢筋部分全部暴露在空气中，而后则是锚固板部位的精细凿除，这方面的处理应严谨精细地处理，这样所达到的效果才会更为科学合理。在斜孔设计的角度条件下进行凿孔架的制作，而后在制作完成的标准的凿孔架内部放置凿岩机的钻杆。需要注意的是，应确保钻孔中心与锚固点对准，以确保凿孔处理的高效与稳定。完成锚固孔的开凿以后，就应着手推进梁面混凝土的清理工作工程施工中产生的废渣都应清理干净，而后通过环氧胶液对混凝土表面进行处理，接着在环氧水泥的使用条件下落实好找平施工。另外还应注意的是，在梁板部位进行锚固的过程中，应保证锚垫板表面与梁顶表面保持相互平行，且应确保锚固点部位有一定量的混凝土，提供保护作用。

5、道路桥梁施工中预应力施工技术的具体运用要点

预应力的道路桥梁施工处理过程本身具备复杂性，道路桥梁的施工负责人员必须要谨慎选择预应力施工材料，结合预应力施工的总体实施目标与宗旨来进行道路桥梁处理技术手段的合理选择采用。现阶段的预应力技术手段已经被全面引进于道路桥梁大型建设项目施工环节与过程，预应力的施工技术措施表现为良好实践意义价值。具体针对道路桥梁的施工项目实施开展全过程来讲，正确运用预应力的施工工艺技术手段涉及到以下要点：

（1）加固道路桥梁本体部位与结构。大型道路桥梁的主体部位结构应当得到妥善加固处理，施工企业必须要保证定期完成全面加固道路桥梁主体部位的操作过程。道路桥梁的支撑体系结构包含比较复杂的体系组成部分，施工人员如果能正确运用预应力的加固处理手段，那么将会达到最优的道路桥梁加固处理工艺实效，并且还能合理控制与降低道路桥梁的全面加固处理工艺实施资源。道路桥梁的加固施工人员目前可以重点考虑选择粘贴碳纤维的工艺技术手段，因为粘贴碳纤维的道路桥梁本体部位加固处理工艺措施非常有利于巩固道路桥梁基础支撑部位，对于结构荷载能力的最大限度进行了明显提升。在必要的时候，道路桥梁的加固施工人员可以选择粘贴钢板或者其他加固处理方式，旨在严格确保经过预应力加固处理后的道路桥梁主体部位满足安全性能以及坚固性能标准，合理延伸道路桥梁基础部位以及表面结构部位的粘贴加固面积。

（2）张拉道路桥梁钢绞线。张拉钢绞线属于关键性的道路桥梁施工处理步骤，施工人员针对预应力技术手段必须要正确运用于张拉道路桥梁的基础支撑部位钢绞线，确保经过加固处理后的道路桥梁钢绞线能够达到荷载强度的工程实践检测标准。在某些情况下，道路桥梁的施工人员由于布置了数目过多的钢绞线，那么将会造成道路桥梁无法承受过大荷载的现象后果产生，反而不利于保护道路桥梁结构。由此可见，预应力施工人员应当在综合考虑以及全面考虑各个层面要素的前提下，才能做到合理控制以及准确限定张拉钢绞线的总数与规模。除此以外，施工人员还要合理设定预应力钢绞线的伸长率指标、松弛程度指标、表面参数指标以及钢绞线几何形状，通过实施全面考虑的方式来进行钢绞线张拉参数的合理设置。

结语：

桥梁是我国道路交通网中必不可少的一个组成部分，尤其是近两年随着粤港澳大桥等一大批大型道路桥梁项目的建设完成，也使得桥梁施工技术中出现了越来越多的现代化的技术，而预应力技术在桥梁施工中的应用更是非常的普遍，在这样的背景下，结合上文所说，随着桥梁建设项目不断增多，如何才能保证施工的安全和质量是急需解决的问题，在当前的施工中合理使用预应力技术能够有效提升施工的质量，虽然此项技术还存在一定缺陷，但随技术不断进步，会得到有效提升。

参考文献：

[1]杨志远.浅析预应力技术在公路桥梁施工中的应用[J].建筑技术开发，2021，48（19）：96-97.

[2]桑胜奇.关于预应力技术在桥梁施工中的应用价值探讨[J].中国住宅设施，2021（09）：132-133.