公路橋梁施工中預應力技術探討

曾昭彬

摘要：預應力技術能有效提升橋梁穩定性能，減少建材需求量，極大程度上提升了橋梁的承載力，從而保障公路橋梁施工質量。文章分析其技術，探討其應用。

關鍵詞：公路橋梁施工；預應力技術；應用

中圖分類號：X734文獻標識碼： A

引言

預應力技術能有效提升橋梁穩定性能，減少建材需求量，極大程度上提升了橋梁的承載力，從而保障公路橋梁施工質量。

一、公路橋梁施工中的預應力技術

（一）預應力技術在公路橋梁施工中的應用范圍

第一，預應力技術常見于橋梁受彎構件中。碳纖維具有較高強度，且施工工藝簡單，因此常用于受彎構件之中。利用碳纖維實施的預應力措施能夠防止受壓區混凝土趨于壓變臨界值，以此提升受彎構件極限承載力與極限拉應變，進而提高公路橋梁承載力；第二，預應力技術常用于公路橋梁的加固。加固過程是補強構件強度、提升結構性能，以便增大橋梁承載力，增加橋梁壽命。施工時，可先通過預應力使構件產生拉應力，從而減小混凝土初始應變值；第三，預應力技術常見于多跨連續性公路橋梁中。多跨連續性公路橋梁可分正彎矩區、負彎矩區兩個不同受力區，其中跨中位置常為正彎矩，支座位置多數是負彎矩，如果連續橋梁的極限抗剪及抗彎無法滿足使用要求，應通過預應力技術進行加固；第四，采用預應力技術避免結構裂縫出現。普通的混凝土結構很容易出現結構裂縫，因此是公路橋梁中的常見病害，一些跨海和跨河大橋中，混凝土裂縫的存在會極大降低橋梁的剛度與強度。

（二）公路橋梁工程中預應力技術的常見問題

一是鋼筋管道堵塞。一些缺乏施工經驗，專業技術不過關的施工者參與混凝土澆筑會導致鋼筋管道堵塞，影響預應力筋張拉，使理論計算值偏離實際拉長值，對工程預算及工期造成不利影響；二是預應力筋的拉伸長量達不到標準要求。預應力筋伸長不足的原因包括預留管道不利造成鋼筋與管道摩擦及鋼筋實際彈性模量和理論計算數據不符；三是預應力混凝土在張拉前現出裂隙。這一點主要是由干縮及溫差造成，裂隙常見于構件表面及箍筋位置。裂隙分布不均、寬度較小。（三）對公路橋梁施工中預應力技術應用問題的處理

對于預留管道堵塞，首先要依照管道施工規范作業，并采取有效措施防止管道扭曲或彎折，此外還要妥善把控抽芯時間；對于預應力筋拉伸不足，應按精確數據對管道進行固定，并保證管道的線形順直圓滑，此外還要防止施工導致局部彎曲；對預應力較大問題，應首先做好材料檢驗及工序質量控制工作。另外，還要嚴格控制梁體混凝土養護期齡，以免過早張拉對混凝土養護造成影響；對混凝土開裂問題，應加強對混凝土質量的把控。從混凝土材料的配比、到后續的攪拌及運輸、澆注及振搗、養護環節，都要嚴格監督。一般來說，混凝土配比對混凝土質量影響最大，應在滿足施工要求及規范的前提下減小用水量，可以在一定程度上減少裂縫現象。最后，還要做好工程質量的控制工作。預應力技術本是為滿足公路橋梁對穩定性的要求而存在，但如果施工質量不過關，再好的技術也會處于英雄無用武之地的尷尬局面。所以，做好工程質量的把控工作同樣重要，尤其是對材料的選擇及相關程序的監督上，務必要嚴格按照施工規范及技術標準的要求進行操作，一旦發現施工質量問題，要及時補救或返工。

（四）注重預應力錨固技術的應用

預應力錨固技術是公路橋梁施工中常見的技術手段，它是最為經濟和高效的加固技術。在公路橋梁施工中，常選擇鋼絲或鋼絞線作為加固材料，可以實現大跨度跨越、滿足大承載力要求。不少斜拉橋與立交橋都應用了這一技術手段。預應力錨固包括外錨頭、內錨固段及錨桿體三個部分，統稱為預應力錨固體系。外錨頭包括鋼筋混凝土所制的墊墩、工作錨板、鋼板墊、限位板、工具錨板等部位，是實現張拉和鎖定的重要裝置。錨桿體也叫做張拉段或自由段。是預應力形成的主構件。錨固段也叫內錨頭或內錨固段，是預應力錨桿內部的持力段，也有人將其稱為錨根。目前，預應力錨固體系的部件型號多、廠家多、性能好。

對于公路橋梁工程來說，外錨頭是非常關鍵的部位，正因為它的存在，才能夠使預應力獲得永久保存。外錨頭主要是由金屬部件加工成的機械裝置，主要類型有鐓頭錨、錐形錨、XM 錨、JM 錨、QM錨等。內錨頭分為兩類，一類是機械式內錨頭；一類是膠結式內錨頭，膠結式內錨頭又分為水泥材料和樹脂材料兩種類型。錨桿可分為拉力分散型錨桿、壓力分散型錨桿、拉壓力分散型錨桿、三種類型，它能夠在張拉荷載作用下自由伸長，當把這部分伸長永久固定后，會對構筑物等產生預應壓力，所以錨桿體是錨固的關鍵。我國預應力錨桿中的主要材料是高腔鋼絞線或高腔鋼絲，也有少部分工程采用精軋螺紋鋼筋。

二、預應力技術在道路橋梁施工中的應用

（一）預應力在公路橋梁加固中的應用

公路橋梁的加固施工中，一般此采用預應力技術，這樣可以更好的保證施工質量，同時也可以降低施工人員的施工難度。在該種施工技術中主要是采用結構件和結構性能的改善來對其進行加固，增加公路橋梁的使用壽命，提高它的承載能力，最終達到現代交通運輸的施工要求。在進行預應力加固施工中，施工人員主要是通過對公路橋梁中薄弱構件增加輔助構件，從而達到加固的作用。這樣可以減輕公路橋梁的恒載力，增加墩臺的基礎牢固性，保證工程施工的安全性。施工人員在進行加固施工時，需要掌握相關的技術要求，從根本上減少施工質量問題，提高公路橋梁的運行效率。公路橋梁加固施工方法比較多，常見的方法有: 增大截面和配筋加固法、黏貼鋼板加固法、體外預應力加固法、橋面補強層加固法、增加橫向聯系加固法、黏貼碳纖維布加法以及改變結構受力體系加固法等。通過加固可以更好的改善道路橋梁的結構，減少施工中混凝土的初始應變，增強構建的預應力，從而起到加固的作用。在該種加固施工中可以減小結構件在初彎矩下的拉應變和壓應變，增加結構件的承載力，提升工程施工質量。

（二）預應力在鋼筋混凝土多跨連續梁中的應用

在對結構件的受力分析時，多跨連續梁主要有正彎矩和負彎矩兩個受力區，如果施工稍有不慎就可能會影響到整個工程的施工質量。因此施工人員要加強該技術的認識，嚴格按照施工要求進行，減少施工問題。一般情況下，正彎矩區為多跨連續梁中跨中的部分，負彎矩區為多跨連續梁存在支座的部分。這樣可以有效的提升公路橋梁的承載力，起到加固的作用。在進行該種施工方式時，施工人員可以采用黏貼碳纖維的方法進行，降低施工難度，保證工程的施工質量，促進我國公共事業的發展。

（三）預應力在橋梁受彎構件施工中的應用

施工人員在進行預應力橋梁受力構件施工時，可以采用黏貼碳纖維的方法，這種方法施工相對簡單，材料比較便宜。其施工原理主要是依靠碳纖維自身的強度，進而提升多跨連續梁受彎構件的承載力，降低施工人員的施工難度，保證施

工質量。在進行公路橋梁工程施工時，由于加固前的結構已經存在一定的初始內力，并且混凝土也具有一定的壓應變和拉應變，如果混凝土的承載力超過了相應的壓應變，可能就會影響到結構件的整體質量，嚴重時可能會導致橋梁斷裂。所以在進行加固施工時，采用粘黏碳纖維材料方法可以提升彎矩構件的承載能力和極限拉應變，保證橋梁施工的整體質量。

結語

綜上所述，預應力技術的應用在公路橋梁建設中已經越來越廣泛，其在公路橋梁建設中的重要性是不言而喻的，其對工程質量和公路橋梁的使用年限帶來的積極影響顯而易見。

參考文獻：

[1]石慧忠,胡湛盈.淺談公路橋梁施工中預應力加固技術的應用[J].江西建材,2014,03:151.

[2]任劍.談道路橋梁施工中預應力技術的運用[J].江西建材,2014,05:135.

[3]馬小軍.公路橋梁施工中預應力技術施工工藝與質量控制探析[J].科技傳播,2014,10:159-160.