桥梁施工预应力张拉技术应用分析

郭艳红

（峡江县交通运输综合行政执法大队，江西 峡江331409）

0 引言

预应力张拉技术作为提高桥梁工程质量的关键技术，因具备张拉方便、张拉效果好等优势而得到广泛应用。在桥梁工程施工中由于承载力与负荷作用力与桥梁结构的偏差承载数量有一定联系，而预应力技术的应用能够对桥梁结构方式进行优化，可以提升桥梁的承载力与质量，因此为了保证桥梁工程的质量，对预应力技术的工艺要点进行探究，总结出更为科学的施工方案对桥梁工程建设有积极作用。

1 桥梁施工预应力张拉技术的优势分析

在桥梁工程的施工中，预应力技术应用价值非常高，通常可以被应用在桥梁结构加固、多跨桥梁施工方面。将预应力技术应用到桥梁的弯曲结构部件时，其主要的作用是提升桥梁结构的承载性能，使结构强度达到标准，避免因为混凝土结构受到过大的压力而出现极限应变的问题，从而确保弯曲构件达到运行标准，极限承载力、极限压力都达到安全性标准。在桥梁结构结构设计时，通过应用预应力技术，可以有效延长桥梁结构的使用年限。设计人员根据桥梁运行的具体情况，考虑到现场的状态，采用应变增量控制方式进行控制，这样能提升混凝土结构性能，即桥梁在极限承载条件下，也能够实现应力分散，有效预防发生坍塌的危害。在多跨度钢筋结构应用预应力技术开展施工时，能够从正弯受力与负弯矩受力方面开展，通过预应力制作的结构可以提升薄弱结构的性能，强度指标满足要求，对结构稳定性提升产生积极的意义。在桥梁结构裂缝处理中应用预应力技术，有效促进混凝土可塑性提升，预防结构再次发生裂缝的问题。经过以上分析，在桥梁工程中应用预应力技术优势明显。

2 桥梁施工中预应力技术施工要点

2.1 张拉施工

公路桥梁在预应力技术使用时，需要做好张拉结构设计控制。一般来说相比传统的张拉方法，预应力技术具备一定的智能性，因为利用调节各种参数的情况，可以掌握预应力张拉的伸长量变化情况，以张拉力的施加参数作为基础，调整参数的误差，并快速补张。要想有效提升结构的质量，就要分析研究张拉施工技术控制要点，图1为张拉状态图。

图1 张拉施工工作状态示意图

分析图1可以发现，分别在梁体结构的两端安装两个预应力张拉仪，该设备与传统张拉施工中的千斤顶油泵作用原理是相同的。张拉仪安装之后，给千斤顶提供充足、稳定的动力，并且根据技术人员设定的运动指令运行，提高张拉力的控制精度，使其处于规定的范围内。在张拉施工作业环节，施加张拉力的方式完成张拉作业，数据精度得到有效的控制。同时，施工人员将现场钢绞线进行对称张拉施工，两侧顶部的黏结长度是一致的。为了使张拉施工有效进行，通常采取的是多台顶升设备同步作业，按照上述设计方案要求，选择功率一致的油泵进行施工。在张拉阶段主要是利用张拉系统发出运动指令，接收指令后，两侧张拉仪同时运行，保持运动同步。此外，在张拉施工阶段，操作人员通过计算机获取各个传感器反馈的数据信息，快速识别相关的信息，参数处于合理的范围内，变化以及调整都同步进行，从而使两台张拉仪的运动形式、方向、幅度是一致的。在张拉作业开始前，需要全面检查结构的形状、尺寸是否达标，此外还需要检查管道是否存在堵塞情况，孔道位置设置达到科学、合理的要求，确保各个部位的质量合格。

2.2 封锚施工

在张拉施工全部结束后，应对桥梁结构实施封锚处理，从而完成整个浇筑施工。在封锚施工阶段，工作人员先把承压板表面、内部存在的杂物清理干净，达到洁净度的标准。每个部位上的交缝、垫板部位都要涂抹均匀性的防水材料，确保结构的防水效果符合要求，避免出现雨水侵蚀引起的质量问题。当以上检查工作完成以后，才能开展后续的施工。在封锚阶段要想提高混凝土结构缝的施工质量，就应及时凿毛处理，并根据工艺技术标准开展钢筋网片的焊接施工。以公路桥梁的现场施工具体情况为出发点，封锚作业施工中，使用的施工材料是C30混凝土。经过上述各个环节施工作业后，还应该落实混凝土的养护处理工作，在每个连接接缝位置都要涂抹聚氨酯材料，符合防水性的要求，对结构起到保护性作用。

2.3 穿索与压浆施工

桥梁工程是唯一性的，不同桥梁项目的施工环境、设计方案、技术标准都是不同的，所以在预应力技术应用实践中，应根据实际情况做出改进和调整。就目前来说，在桥梁施工中，关键性的工序是公路桥梁跨中转向位置、墩顶导向槽等部位，在这些位置进行穿索施工。穿索工作结束后，需要立即开始压浆施工。压浆设备尤为重要，技术人员结合现场情况以及施工要求做出选择，并对性能、质量实施全面性检测，并确定压浆方式以及孔道结构。水泥浆是重要施工材料，加强配合比的控制极为重要。以公路桥梁的设计方案为出发点，压浆浆液应达到如下要求：第一，浆液在初始状态之下，其流动度应达到12～15s；第二，水胶比在0.25～0.29之间；第三，泌水率为零。同时，水的加入比例执行设计方案，偏差不超过±1.0%。压浆施工材料的制作环节，设备运行情况是关键，设备最小转速应在1000r/min以上。图2为桥梁预应力管道施工图。

按照图2的施工流程开展施工，同时保证施工现场的浆液均能顺利通过管道实现循环作业，将内部的空气、杂质、水分全部排出，为现场施工质量的提升奠定基础。较之传统施工方式有着很大的差异，根据上述工序开展压浆施工，管道进口以及出口的部位都要安装精确性高的传感器系统，控制浆液流量与压浆参数。图3为压浆参数信息反馈图。

图2 公路桥梁预应力管道压浆施工流程示意图

图3 压浆参数信息反馈示意图

根据图3中的系统运行情况，快速实现压浆参数信息反馈和使用，并根据监测的数据信息进行压浆压力以及流量的控制，以确保现场施工的浆液质量、压浆压力都符合要求。

2.4 钢绞线施工

预应力现场施工中，钢绞线施工是关键工序。在现场施工环节，严格执行设计方案与施工工艺标准，分析了解各个影响的因素，确保钢绞线的性能满足要求，符合最大荷载量的运行标准。根据现场施工要求，结合导向槽结构、横梁结构的特点，明确具体的钢绞线安装施工位置。如果经过质检人员检测，安装位置与设计方案存在着一定的偏差，就极易影响钢绞线的施工质量水平，也会给公路桥梁的运行效果带来不利的影响。因此，在现场施工中，加强施工质量管理和控制，确保钢绞线的埋设深度完全符合设计方案的要求，以使横肋结构达到平整度标准要求，再开展钢绞线的安装施工。在钢绞线的张拉施工阶段，为了能够消除表面油脂、杂物等给工程施工造成的负面影响，应落实钢绞线表面清理作业方式，以提升钢绞线的安装精度，达到工程稳定性标准。钢绞线黏结带的处理也非常重要，以穿束施工标准要求为出发点，确定最佳的长度尺寸，有效预防受力条件给钢绞线安装垂度造成的不利影响。

3 预应力技术施工效果

要想使预应力技术方案具备可行性，符合公路桥梁现场施工的标准要求，就应在具体的方案确定后，根据相应施工方法的标准和要求，开展预应力技术的检验和分析工作。在检验的过程中，最为主要的方法是与某实际施工项目案例进行对比分析，了解其施工的效果。在此次的公路桥梁项目施工中，其属于跨度尺寸较大的项目，跨度为（80.0+80.0+48.0）m。分析该桥梁设计方案的要求，为单相类似结构，主体结构设计为变截面的形式。在此次桥梁工程项目的施工建设中，桥梁箱顶部宽度设定在12.0m左右，底部宽度设计为7.0m左右，桥梁底部厚度设计为35～95cm。对此次桥梁项目的应用价值展开综合评价分析，该项目为政府投资建设的重点项目，所以对工程质量、运行效果方面的关注度比较高，各个结构部分都必须达到规定要求。经过项目参与建设各方单位的共同研究和分析，最终选择应用预应力技术作为桥梁施工技术，以期达到工程运行的标准。

以此次公路桥梁设计方案为出发点，在项目实施之前应进行钢绞线施工空间预设处理，并根据下料、穿束、张拉、封锚、穿束、压浆等环节展开现场的施工。在上述工序结束后，工程检验人员开始质量检测，主要检测指标是预应力管道压浆的密实度。只有压浆密实度符合要求，才能确保公路桥梁的整体质量合格。在密实度检测中，主要评价公路桥梁预应力管道压浆断面的质量，是否存在孔洞、空缺等问题，再应用专业设备检测密实度参数，只有全部达到要求，才能开展施工。

在预应力施工的过程中做好质量技术指标的控制非常关键，一般而言需要从以下几个方面进行控制。首先需要对透气孔比例值进行分析，做好参数值确定；其次对孔洞面积、占压降面积比例进行控制，保证各方面的参数满足工程要求。另外，在施工环节应当严格按照工艺流程进行施工。压浆施工结束后，应及时进行质量检查，合格后开展养护施工，时间为7d以上。上述施工结束后，开始进行竖向压浆管道结构上随机抽取6个断面，在弯曲矩管压浆施工结构部件上随机选取8个断面，以技术标准为出发点，对各个断面实施人工观测。根据检测后的结果，即可判定预应力施工效果是否合格，具体指标可见表1。

表1 施工密实度质量达标标准

对各项指标进行测定后，进行2个管道构件截面压浆密度分析，见表2。

根据表2所示的各项数据进行分析，各个断面压实度参数都是人工观测后的均质，各个断面的压浆密实度都符合技术标准要求，质量性能符合要求。经过各项技术指标和数据分析，发现预应力技术施工后技术质量指标合格，管道压浆密实度达标，达到设计方案与技术标准，对后续的工程质量提升产生积极的作用。

表2 压浆施工管道构件压浆密实度结果

4 结语

我国的公路桥梁领域处于高速发展的阶段，施工技术水平日益提升，很多先进技术被不断研发和应用。但是在早期的桥梁项目施工中有着一定的缺陷，施工技术落后，质量控制也不到位。以目前工程领域的实际情况来看，本文提出了预应力张拉技术作为桥梁施工的主要技术，合理应用该技术，实现施工技术优化，方案得以改进。为了验证预应力张拉施工技术的可行性，以某桥梁项目为案例展开分析，严格执行设计方案以及施工工艺的要求，并在施工后对各项指标进行全面检测与分析，发现质量指标以及性能合格。在质量检测中，最为主要的指标是压浆施工管道构件的密实度，承载性能合格，达到桥梁运行安全性要求。虽然该桥梁成功施工且性能参数合格，但是因为其不具备普适性，未来还应加强对这一技术的研究，并用更多的工程案例进行验证，由此可以得到更加广泛的应用。