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：

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[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.

張應濤

摘要：隨著我國經濟的快速發展，交通運輸業成為我國快速發展的行業之一，因此，公路橋梁建設成為促進交通運輸業發展的關鍵，在公路橋梁建設中，保證其施工質量的關鍵要素就是施工技術的運用，科學合理的施工不但可以保證其施工質量，而且還會提高其工作效率，促進交通運輸業發展，滿足人們的出行需求，在施工技術中預應力技術就是其中一個施工技術，而在實際運用中卻存在一定的問題。本文主要論述公路橋梁施工中預應力技術。

關鍵詞：公路橋梁；施工；預應力技術

中圖分類號：TU997文獻標識碼： A

伴隨著人們生活水平的提高，給公路橋梁建設提出了更高的要求，為不影響人們安全的出行，必須保證公路橋梁建設的施工質量，這也是現階段人們比較關心的問題，預應力技術在我國公路橋梁建設中的應用，對保證其施工質量具有重要的作用，針對預應力技術在公路橋梁建設中應用的情況，合理應用預應力技術，保證公路橋梁施工質量，促進交通業發展。

一、預應力技術的優勢

預應力技術主要有三個優點，首先，預應力技術應用于受彎、受拉構件中，可以使其最大限度的穩定性。其原因是，它可以使構件之間的拉力提升，有利于防止公路橋梁施工中出現混凝土裂縫，就算有裂縫產生，因為構件之間有足夠的拉力，使得混凝土結構會受到較小的損傷。將預應力應用到混凝土構件中，減少混凝土的荷載，使其裂縫愈合，也可以緩解混凝土鋼筋的疲勞度，增加構件的抗勞性。

其次，預應力技術的應用使得橋梁結構的內力被調整，當橋梁工程有較大的跨度時，預應力技術的應用，可以確保工程的整體性，使公路橋梁的穩定性提高。

最后，預應力技術在一定程度上使橋梁結構的自重量減輕。應用預應力技術其前提就是要有質量高的施工材料，會使用粘性高的混凝土、強度高的鋼筋，使其公路橋梁施工中所用材料減少，從而使其結構自重量減輕，提高鋼材的利用率，因此可以使其成本降低，還可以使公路橋梁的承載力整體提升。

二、公路橋梁施工中預應力技術

在公路橋梁工程中應用預應力技術，一般應用在受彎構件、施工加固、鋼筋混凝土中。在受彎構件中，碳纖維是其應用的輔助材料，其優點是強度好、施工低難度，因此在受彎構件中廣泛應用；一般來講，在公路橋梁施工中，為保證橋梁承載力，一般使用構件補強或者是結構性能改善等方式，使公路橋梁的實際使用壽命提高。預應力技術的應用也是一種加固方式，就是要提前對橋梁的構件加載預應力，使橋梁形成受拉區和受壓區，在不同的區域會產生完全相反性質的力，使得構件自身減小應變力，提高構件承載力；在大型公路橋梁工程施工中，多跨度連續梁是經常有的，預應力技術的應用主要是因為在該梁上存在著正負彎矩區，而在梁的抗彎和抗剪承載力不能夠滿足要求時就需要進行有針對性的加固處理，而預應力技術就是要用高強度的碳纖維對其進行加固處理，提高橋梁的承載力。

三、公路橋梁施工中預應力技術應用問題和策略

（一）施工技術問題和策略

1.張拉時間控制問題。在應用預應力技術時，很難控制張拉時間，在保證早期混凝土強度的同時，還要保證施工后的整體質量。按常理來說，澆筑完工三天后是張拉的時間，然而，混凝土的強度和彈性增長并不同步，強度的速度更快，在砼澆筑完成后的剛開始，很可能會產生變形，因此，如果過早張拉，會造成預應力存留不足，導致橋梁的承載力不符合要求。而如果過晚張拉，會影響橋梁的承載力，因此，在實際施工中對于張拉的時間要根據工程現場狀況進行具體分析和把握。

2.后張結構中張拉力問題。準確控制張拉力是預應力應用的重要內容，特別是后張拉結構中的張拉力，在實際施工中若行為規范性缺少，控制張拉力會影響橋梁的使用質量。一般情況下，控制張拉力與控制預應力筋是一致的，而張拉力的控制是重點，張拉力的校核標準是預應力伸長值。但是，在很多施工中，一般采用的計量方式是1.5級油壓，會產生較大的誤差，會很大程度上影響施工質量。同時，在張拉力控制過程中，因為施工人員沒有經過專業培訓或者是不專心工作，特別是在計算伸長值時，如果計算結果不準確，會使張拉力控制出現嚴重失誤。對于這一問題，我們需要從兩個方面來解決，一方面是選用先進的張拉力計量方式，另一種就是從操作人員素質上進行提升，要選用專業化的控制人員，并嚴格要求，伸長值計量的浮動標準，在我國相關規范中，明確規定了伸長值的偏差需要控制在6%。

3.孔道壓漿問題?？椎缐簼{的目的是確保鋼筋與構件同步操作，保證鋼筋的良好性能。然而，在實際施工中孔道壓漿會有很多問題，例如，管道壓漿不實、不滿，出現滲漏等問題。這都是因為在施工過程中施工單位不夠重視這個步驟。除了這些問題，預留孔的位置、漿體的配合比等也是會產生問題的。其解決的策略就是在漿體配置時要盡量采用外加劑方式，會使水和灰的比例降低到0.35，保證漿液的壓實度，而且要選用先進的攪拌機械，提高攪拌速度，進行規范化操作等，這樣就能夠保證孔道壓漿的質量。

（二）錨具問題和策略

錨具是預應力施工中重要的施工工序，但是，在錨具連接位置和尺寸選擇上都會出現一定的問題，因此，必須運用相應的策略來解決這些問題。

1.連接問題。預應力錨具主要指扁錨。一般情況下，扁錨的應用會有限制條件，其應用的環境為結構的截面尺寸存在一定限制，或者是構造連接。其產生的原因是許多施工單位一味地對經濟利益的追求，在箱梁底板和板梁結構中都應用了扁錨，甚至有些施工單位還申請了扁錨專利，這種做法是錯誤的。在扁錨施工過程中，要進行逐一張拉，因為整體進行會受到技術限制，造成鋼絞線的受力失衡，而如果采用對扁波紋管進行留孔，所導致的問題會更加的嚴重。對于這一問題而言最好的解決方式就是在“箱梁板、腹板、空心板”等橋梁結構中避免采用扁錨。

2.尺寸問題?，F階段，我國建材市場價格并不穩定，一樣是建材，管材的價格明顯上漲，而錨具的價格卻在持續下跌，這樣的現實狀況就給生產廠家帶來了很大的問題，減小利潤空間。但是，為了獲得利益，偷工減料的方式會被利用起來，使得利潤率提高，廠家生產的錨具夾片長度有所減??；厚度、孔距等都在縮減，錨具質量不高。錨具尺寸問題直接影響到了預應力技術的施工質量，主要是錨的固定性受到了一定的影響。其解決策略是在選擇預應力技術施工材料時，一定要嚴格進行檢查，對于錨具尺寸而言，如果夾片的長度小于50mm，一定要防止被用于施工中，相關的尺寸和厚度也要根據工程的需要進行重點關注。

結語：

公路橋梁施工中預應力技術越來越廣泛應用，因為其自身的優點，要進行進一步推廣，而其前提就是針對預應力應用中存在的問題，采取相應的解決策略來進行技術改進，使其有效地發揮作用，保證公路橋梁的施工質量，促進交通運輸業的發展，保證人們安全出行。

參考文獻：

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