淺談預應力施工技術在路橋工程中的應用

楊棟　王振民

摘要：在我國路橋工程建筑的過程中，預應力技術在其中發揮了舉足輕重的作用，在現代路橋建設中被廣泛采用。文章圍繞路橋施工中預應力技術問題的內容進行探討。

關鍵詞：路橋工程；預應力；施工

一、路橋工程預應力應用現存問題

公路路橋工程施工時，預應力應用時一個很難避免的問題便是波紋管出現了堵塞堵管的現象，它主要是由混凝土澆筑問題所引起的。波紋管一旦出現堵塞問題非常嚴重，不僅會導致預應力后期鋼絞線很難穿柬，還會促使鋼絞線伸長值以及設計期間計算值出現偏差，因這些問題不僅給施工單位造成很大困擾，還促使工程的施工進度延長，帶來了極大的人力和物力浪費，以至于后來工程項目的成本增加，使得施工單位成本增加。

二、預應力施工技術在公路路橋中的應用

1.預應力在橋梁的加固作業應用。公路路橋工程加固的關鍵在于改善橋梁的結構性能，并通過不斷增加構件剛度、改變強度，將預應力技術應用到路橋工程，使得一些薄弱構件的承載力可以加強，之后借助材料強度高的特點從整體上來改善橋梁整體上的結構性能，進而全方位恢復整個路橋橋梁的承載力，使得路橋使用周期以及服役年限都能得到進一步的提高。具體改造方法為，采取碳纖維布粘貼法粘貼到混凝土與構件上面，另外在采取鋼板加固法時一定采取有效措施處理好薄弱構件的預應力。

2.預應力在受彎構件的應用。鋼筋混凝土施工期間，受彎構件因荷載作用力的影響，所以必須采用強度非常高的材料對其進行加固。實際施工作業期間，一般會采用強度非常高而且施工工藝較為簡單的碳纖維，通過將含有碳纖維片的材料粘貼到鋼筋受彎構件里面，使其得到有效加固，進而提高其抗拒荷載所形成的作用變形能力。在將碳纖維貼片實際應用到施工過程中時，需要充分考慮受彎構件因初始內力造成的影響，因為加固前的混凝土很容易受到拉應變以及初始壓應變的影響，便會導致更大初始內力產生，從而造成整個受壓區壓應變達到極限壓應變的整個過程不斷縮短，這樣碳纖維片材能夠承受的應力便會便小，很難將強度上的優勢發揮出來。因而實際施工過程中粘貼碳纖維片材時預應力大小要結合初始過程中的應變大小進行判斷，這樣便會促使混凝土在整個壓區壓應變可以達到極限應變的前提基礎下，把碳纖維片材的應力提高，進而充分發揮出碳纖維片材本身強度高的特點。

3.鋼筋混凝土預應力的應用。鋼筋混凝土預應力在路面上的應用主要有兩種，一種為單獨型路面，另一種則為連續型路面。單獨型路面處于膨脹縫的間隔相對比較長，由于膨脹縫將路面隔開了，因而路面施工時采用的鋼筋要進行適當的預應力處理，整個預應力處理過程中，通常會有兩種辦法，一般根據施力不同順序進行施工。施工人員可以先對鋼筋進行張拉再澆筑混凝土；也可先澆筑混凝土再預拉鋼筋，后者比前者應用范圍跟廣。因為連續型路面沒有膨脹縫，處理預應力時，便會導致無筋路面長度過長。假如按照施加預應力的方法，便可自加應力和千斤的頂加力：利用水泥膨脹的作用，促使混凝土在硬化變化中其體積得到進一步的增加；另外受兩端約束作用影響，混凝土里面便會產生內壓應力。采用千斤積來所增大的便為千斤的頂加力，加上兩端作用的約束便促使錨固點之間的混凝土得以加力固定。

4.多跨連續梁預應力的應用。工程實際施工過程中的多跨連續梁一般有兩種，一種為負彎距區，另一種為正彎的距區。施工人員常將支座位置看作負彎距；而把跨中位置看作正彎距，對于抗彎承載力要采取加固處理措施，與此同時如果抗剪承載力不足也要采取措施進行加固處理。在將多跨連續梁預應力施工技術應用到工程施工中去時，最常用的加固方法是在梁下將截面加大；或者采用粘貼碳纖維的辦法（即在正彎矩區抗彎承載力難以滿足施工要求時，借助碳纖維粘貼法加固，不僅施工效果好而且非常方便）。假如施工人員采取梁下加大截面的方法把高粱承載能力提高，不僅不會改變原有功能及設計，還會促使梁的結構自重在無形中增加。

三、公路路橋預應力施工方法

1.鋼絞線下料長度。鋼絞線下料前應根據臺座設備的具體情況下料，下料長度在計算時考慮構件臺座長度、錨夾具長度和外露長度等。下料時首先將鋼絞線拉直，然后用鋼尺量測進行下料。下料在平直的場地進行，在用砂輪機切割，切割點兩側各5cm處用鐵線綁扎緊，避免鋼絞線切斷后散頭，鋼絞線采用人工入模，穿束的順序由里向外。每根鋼絞線兩端要做出記號、編號，穿束后時應根據圖紙標識安裝塑料管進行預應力失效處理。

2.預應力束張拉施工。采用一端固定，單向張拉：張拉順序由中間向兩側對稱進行，加載分三階段進行。張拉操作人員應有三人，一人用鋼尺量測鋼絞線的實際伸長值，一人記錄、一人操作油泵。整體張拉：在整體張拉端以兩個250T千斤頂推動活動錨箱進行整體張拉，張拉時為保持活動錨箱平衡，采取兩個千斤頂油路串通、同步頂進的方法進行。張拉至80%時，因千斤頂行程較小，達不到計算伸長值，需在活動錨箱與固定錨箱間用大塊墊塊保持行程，千斤頂回油，并在千斤頂下加兩塊墊塊，再張拉至105%。在鋼絞線張拉完畢后，把失效管封閉好，防止砼澆筑時，砼漿倒灌進失效管內，影響失效效果。在張拉完的48小時之內必須完成砼澆筑。

四、公路路橋預應力施工應注意事項

1.正式開展施工作業前，有關施工部門要組織施工人員開展安全培訓，學習并熟悉掌握預應力施工方面的規定。每次張拉之前都需安排專業人員檢查鋼絞線、千斤頂以及張拉臺座和橫梁等各項設施；

2.施工人員進場后必須戴上安全帽；

3.張拉施工前，需在施工區域設置清晰的警戒標志，并派專人負責現場施工安全。后座兩端的兩外側鋼絞線應以45度的夾角輻射到扇形危險區。張拉以及錨固施工人員一定要處于側面安全位置，不允許閑雜人員圍觀或者進入張拉施工區域，以免因鋼絞線崩斷造成夾具滑脫威脅到人身安全；

4.張拉操作人員不宜頻繁更換，應保持相對穩定和訓練操作；

5.現場施工期間，必須將施工設備電源、照明電源、辦公用電源以及電燈電源分別設置電盤作出標識。拆接電源時，由專職電工負責，其他人員不準任意拆接；

6.各種電動機機械必須有接地裝置。定期檢查，確保無故障后方能開動使用。遇停電或下班休息時，必須拉閘加鎖。電機機械嚴格按“一機一閘制”接線；

7.遇暴風雨、雷襲、濃霧和6級以上大風時，應停止施工作業。

五、結語

總之，預應力橋梁施工技術近幾年在公路路橋工程中的應用范圍越來越廣泛，相應的人們對施工單位技術上的要求也越來越高。為了提高路橋工程的施工質量，施工單位一定要將新型施工技術和傳統施工技術充分結合在一起，這樣才能從整體上提高工程項目的施工質量，進而為日后公路路橋施工質量的提高奠定良好的基礎。