路桥施工中预应力混凝土的应用分析

王广芹

（苏交科集团广东检测认证有限公司，广东广州 510800）

0 引言

预应力混凝土技术可有效减小路桥截面尺寸、减轻结构自重、提升结构耐久性、增强整体结构的抗震性，确保公路桥梁施工的可持续发展，该技术也因此在路桥施工中得到了广泛应用。为更好地发挥该技术的作用，提高路桥工程施工质量，需要对该技术的具体应用进行进一步的研究。

1 预应力混凝土技术优势

在路桥施工中，混凝土工程占较大的施工比例，混凝土施工质量也会直接影响路桥工程的使用寿命。在混凝土工程中应用预应力技术，可有效提高混凝土施工质量，更好地满足路桥工程的设计要求。

预应力混凝土构件具有相对理想的抗渗透性及防裂能力，在路桥项目中应用预应力混凝土技术，加工预应力构件混凝土，可减少钢材应用量、降低结构整体重量，同时可有效弥补混凝土强度不足的问题，科学抵消荷载带来的拉应力，提高混凝土结构的抗压力，预防混凝土结构开裂。

2 工程概况

某路桥工程土层物理力学情况较为复杂，依次为杂填土、淤泥质土、粉质黏土、强风化砂砾岩/粉砂岩。施工中，大跨梁采用混凝土梁结构，整个支撑体系中预应力梁一共有15 榀，钢筋张拉控制应力可以达到1303MPa 左右。施工设计中，需要使用夹片锚具，保障预应力钢筋张拉的控制效果。该项目的土层物理力学参数如表1 所示。

表1 土层物理力学性质

调查分析发现，该工程施工存在较多技术难点，主要有：

其一，路桥建设各个层面的施工面积比较大，但只在局部使用预应力技术手段，所以预应力筋穿插施工时间长，且稍有不慎便会弱化整体施工效果。

其二，后张法中黏结预应力梁技术操作难度大，施工中埋设波纹管及孔道灌浆施工质量难以控制。

3 预应力混凝土技术应用要点

3.1 波纹管孔道漏浆处理

施工过程中，通常要借助波纹管完成预应力筋孔道的制作。结合施工经验可知，在不同型号预应力筋束张拉中，使用波纹管阻力最小，但因制作技术存在局限性，波纹管容易存在薄厚不均匀问题，会增加漏浆风险。一旦发生漏浆，会导致孔道被封堵，从而增加预应力筋的穿束难度。同时，波纹管漏浆发生会加大预应力筋张拉时的摩阻力，容易导致张拉作业中断。另外，波纹管本身的强度差，在施工安装中若是出现管轴线偏位等问题，会导致波纹管裂纹，甚至直接炸开，导致波纹管孔道漏浆。

在施工前期应加强对现场的检查，了解波纹管的具体状态，保证其满足质量要求，若质量不合格需第一时间上报并更换，保证施工顺利推进。为避免波纹管孔道漏浆，施工人员应在不接触主筋的前提下利用冲击钻对波纹管进行钻孔。若波纹管孔道有杂物，应及时清除，使钢绞线能够在波纹管内部顺利穿入提供保障[1]。之后运用整体性能相对较好的混凝土开展现场浇筑作业，强化施工效果，防止波纹管孔道漏浆。在浇筑过程中，也需加强对波纹管的保护，避免对波纹管造成破坏。

3.2 钢绞线滑丝、断丝处理

施工中钢绞线滑丝原因有很多，可能是钢绞线生锈严重或者其表面存在油污、杂物等，从而增加钢绞线的滑丝风险。断丝主要是因为绞线相互绞缠，产生了严重受力不均的问题，在整个过程中个别钢绞线张拉力过大，超出了钢绞线自身的承载力，进而出现断丝现象[2]。除此之外，钢绞线在运输中如果受到严重的机械损伤，也会增加滑丝、断丝风险。

针对钢绞线滑丝、断丝问题，科学的处理措施如下：第一，为解决钢绞线滑丝问题，可借助千斤顶将已经出现滑丝的钢绞线拉出，并更换新夹片，确保其满足张拉设计要求，为后续施工提供保障。第二，断丝数量超过设计范围时要更换钢绞线，并按照科学的工序重新张拉[3]。

3.3 预应力筋锚固处理

预应力筋多是曲线形，在具体施工中若是连续箱梁跨数（一次浇筑混凝土的箱梁跨数）大于2 跨，需做好质量控制，将预应力筋穿入预埋好的波纹管内，待浇筑混凝土强度达到要求后锚固预应力筋，使其达到设计要求。预应力筋的锚固处理要点如下：

首先，轻度锚固。千斤顶拉动预应力筋受到的摩擦阻力为预应力筋的1.3 倍以下时，为轻度锚固。其特点在于波纹管的内部有少量漏浆，但每处的漏浆量不大，在拉力足够的情况下，可以保证预应力筋顺利移动。需要注意的是，在此工况下也不排除漏浆的可能，会导致波纹管与之发生黏结[4]。

其次，重度锚固。千斤顶拉动预应力筋受到的摩擦阻力大于预应力筋的1.3 倍时，为重度锚固。重度锚固与轻度锚固的区别在于不论拉力大小，预应力筋都不能随意移动。控制预应力筋张拉力时，若现场表现为轻度锚固，施工人员需要分析现场情况，并落实好以下控制措施：控制好预应力筋的长度及伸长值，将设计标准和实际伸长值之间的差异控制在6% 左右，为后续张拉提供保障；保证张拉作业过程中预应力筋维持稳定状态。

最后，实现对预应力筋的交替张拉。最后一步，需要让波纹管以及预应力筋呈分离状态，确保后期预应力筋能够在波纹管内部移动[5]。

3.4 钢材的正确处理

第一，为实现对预应力混凝土质量的把控，应合理选择钢材，并使用塑料膜包裹钢材，或者合理涂刷防锈或者防腐蚀材料，确保钢材质量满足工程质量要求。与此同时，钢筋材料入场时需要进行二次检查，避免留下质量隐患[6]。

第二，运用专门的钢丝、钢筋及钢绞线，将6 根钢丝衔接，使钢芯向着相同的方向扭结。

第三，依靠后张法、先张法，发挥高强度钢丝的强应力性，为后续施工提供保障。为达到理想的施工效果，可利用碳素钢盘条，在冷拔的作用下将钢丝的直径控制在3～8mm 之间[7]。并实施低温处理操作，以提高钢筋的强度，防止钢筋发生恒松弛损失。

第四，利用锚具实现对钢筋的固定，运用先张法辅助后续施工。例如，在钢筋拉伸完成后固定锚具，进行混凝土浇筑，待混凝土强度达到设计标准的75%以上，将锚具取下，使钢筋顺利回弹[8]。此外，也可以运用后张法，用锚具将钢筋固定在混凝土构件的端面上，为了避免锚具松动、生锈等问题，及时进行混凝土浇筑，保证混凝土构件的使用性能。

3.5 混凝土施工质量控制措施

首先，加强材料质量监管。合理选用硅酸盐水泥，确保骨料直径在5～25mm 之间，以优化混凝土的使用性能。增加碎石用量，使其与水泥充分混合，将水泥的实际占比控制在550kg/m3以内，强化混凝土浇筑施工效果[9]。除了上述方法，还可以增加外掺剂，确保混凝土强度达标。

其次，优化浇筑、振捣作业流程。为达到理想的浇筑效果，要遵循分层浇筑的施工原则，由于长距离泵送会影响混凝土质量，因此要尽可能采用大功率设备，提高泵送效率。同时，必须加强对振捣施工的质量管控，避免在振捣过程中出现碰撞情况。

最后，实施有效的养护作业。在预应力混凝土技术应用中，养护属于最后一道工序，也是不容忽视的环节。如果养护不到位，会导致混凝土的强度不足，不仅无法满足路桥施工的整体要求，还会埋下安全隐患，不能发挥出预应力混凝土技术的核心优势。为此，在基础施工作业完成后，要精准把控相关技术要点，完成混凝土的养护作业[10]。混凝土养护需要控制好温度及湿度，否则容易造成施工裂缝。混凝土养护技术要求：第一，混凝土浇筑完成后，及时进行养护，减少其暴露于大气中的时间。第二，对于水胶比较低的混凝土（通常低于0.45）和大掺量粉煤灰混凝土，要用塑料薄膜紧密覆盖，必要时进行洒水养护，以强化养护效果。

4 路桥施工中预应力混凝土施工注意事项

4.1 加强盖梁跨路区域的施工管理

在路桥工程中，对于桥梁较宽的区域，可以运用后张法制作混凝土盖梁。在现场制作钢绞线的过程中，要逐根检查钢绞线的质量，以防止某一根钢绞线质量不达标，为路桥工程埋下隐患。在钢绞线质量检查中，可以运用捆绑的方式，确认切口是否整齐，用黑胶布在端头进行绑扎，结合施工标准进行钢绞线张拉及穿束。同时借助锚具，将钢绞线逐一排列，避免钢绞线在应用过程中出现不平行的情况。可以组建监督管理小组，有效监测现场预应力混凝土的状态，采用科学检验手段控制施工质量，以确保盖梁跨路区域的预应力施工顺利进行。

4.2 提升预制小箱梁施工水平

因为路桥工程中会大量使用小箱梁，为控制施工成本，需在现场制作小箱梁并进行质量验收，节省部分制作时间，为后续施工提供保障。施工过程中，需要借助模板进行小箱梁制作，把控美观度及质量，强化施工效果。

首先，科学制作模板，确保其刚度、稳定性等方面都能满足工程需求，确保其在安装过程中不变形。可采用涂漆或增料的方式，方便脱模。除此之外，在拼装环节需进行二次检测，避免小箱梁出现漏浆、变形以及位移等问题。

其次，运用钢筋绑扎方式，稳定内部的钢筋骨架，使腹板与底板对接。

再次，安装波纹管道时，必须检查管道的状态，保证其内部无杂物以及破损、断裂的情况。在安装过程中，应使管道接口区域保持平整状态，防止发生堵塞。正确处理接缝，降低孔道堵塞的可能性。同时，可采用密封处理方法，以免水泥渗入。安装完成后，需要技术人员验收，消除施工质量方面的隐患。

最后，混凝土浇筑和振捣至关重要，浇筑完成后可采用插入式振捣器和附着式振捣器协调作业，提高混凝土振捣质量，并防止在振捣过程中对其他构件造成影响。上述操作完成方可进行喷淋养护，在养护期间控制好现场的温度和湿度，确保预应力混凝土结构的弹性、强度要求达标。

4.3 科学加固受弯构件

在路桥工程预应力混凝土施工中，需要合理加固受弯构件，有效强化施工效果，防止混凝土结构中的裂缝延伸。在具体施工中，需要采用粘贴钢板的方式进行分区加固，提升加固区域的抗剪性、抗弯性，改善桥梁结构原本的状态，为后续施工提供保障。

5 结语

预应力混凝土是先进的技术手段，可降低路桥结构施工中的质量风险，增强工程主体结构的耐久性与稳定性。在现场施工中，预应力混凝土施工的注意事项也比较多。想要达到预应力混凝土应用的预期效果，需有效掌握技术应用要点，通过波纹管孔道漏浆处理、预应力筋锚固施工和混凝土作业流程优化等措施，提高整体施工质量，发挥预应力混凝土最大的技术优势。