解析公路橋梁施工中預應力技術的應用

張凌宇

（上海建通工程建設有限公司， 福建 廈門 361000）

0 引言

城市發展過程中，交通運輸是其重要的組成部分，直接關系到經濟發展和人民出行的安全，我國公路橋梁建設項目在近年來高速發展的經濟推動下不斷增多，對施工技術和質量控制也提出了新的要求。施工技術的作為影響施工質量和施工效率的重要內容一直是公路橋梁工程施工的重點。預應力技術就是其中一項重要的技術。預應力技術在公路橋梁建設施工中的應用能夠整體提升結構的強度與剛度，對公路橋梁的穩定與安全質量有著很好的作用，能夠大幅度提升公路橋梁的使用期限。但在目前的實際應用當中仍存在一些問題，需要通過科學的研究予以優化改進。

1 公路橋梁施工中預應力技術分析

1.1 預應力原理

預應力技術最初是在混凝土項目的施工建設過程當中所應用的技術，主要的應用功能在于能夠有效防止混凝土連接處所出現的裂縫問題。在承受荷載之前，首先需要對混凝土結構施加一定的外力，達到降低混凝土自身拉應力的目的，實現混凝土結構保持壓應力狀態，從而提高混凝土抗壓性能，最大程度上解決混凝土在抗拉強度方面的水平。

在公路橋梁施工建設過程當中，根據實際的施工方案和施工情況，預應力技術的應用中，能夠有效降低混凝土和高強度鋼材的使用量，減少施工成本。同時也能夠避免出現公路橋梁的開裂情況，應力混凝土本身并沒有裂縫，其自身具有較大的強度、剛度特性，并且在抗滲漏性能方面也有著很好的作用。

1.2 預應力筋穿束

公路橋梁建設施工當中，塑料波紋管因其具有良好的密封性能而被廣泛的應用到混凝土澆筑當中，并采用后穿法將預應力筋徹底穿入孔道中，如此就能夠充分滿足公路橋梁關于強度和剛度的要求。另外，預應力筋穿束還能夠有效應對公路橋梁工程項目施工當中對張拉力的嚴格要求，防止公路橋梁施工發生漏漿的情況，而且也能夠將鋼筋安裝、混凝土澆筑以及波紋管安裝等環節進行合理的協調，避免交叉施工，防止出現重復施工的情況，確保公路橋梁工程施工進度，提高公路橋梁施工質量。

1.3 預應力筋張拉

在預應力施工技術的應用過程當中，較為關鍵的施工部分是預應力筋張拉，需要充分保障張拉施工具備良好的效果，使其促進公路橋梁工程項目的整體質量，相關技術人員和施工人員在進行張拉施工時，必須要嚴格遵守以下原則：

首先，要做好張拉施工的準備工作，檢查張拉的設備與工定進行回歸直線方程的推算，根據回歸直線方程得出的結果數值來進行千金頂壓力值的計算，確保機能夠達到施工的要求。

其次，做好妥善的施工準備后，還需要進行錨具設備的安裝施工。要將錨具設備分別設置于鋼絞線兩端的位置，例如某公路橋梁工程項目通過千斤頂的單根錨具控制在0.1，并嚴格依據施工的規范操作進行尾部錨的安裝，確保為公路橋梁工程項目施工提充足的支撐力。

最后，需要依據張拉施工的相應施工流程針對千斤頂兩端進行同步張拉施工操作，對蟑螂的實際數據進行準確的檢測和記錄。目的在于要確保其荷載力能夠始終處于穩定狀態，為整體施工提供穩定的支持，確保公路橋梁施工的順利開展。

2 公路橋梁施工中預應力技術問題

2.1 結構張拉控制不好

從當前我國工程項目的施工實際情況來講，在進行公路橋梁預應力技術張拉施工當中，預應力技術的施工操作方面存在不規范的情況，導致安全隱患不斷增多，對公路橋梁工程的施工質量帶來一定的影響。因此，施工單位必須要重視對預應力張拉施工的嚴格監督與控制，尤其要注重張拉施工控制力度，要最大可能保障張拉力投入的準確性。另外，部分公路橋梁工程項目施工當中，施工單位在進行施工之前另沒有對施工人員和技術人員進行技術交底，也沒有。對施工人員進行專業化的崗前培訓，施工人員在不了解和沒有充分掌握張拉力施工的操作步驟與操作流程情況下，操作并不規范，常發生操作失誤的情況，主要表現在預應力張拉不均衡，導致公路橋梁工程施工質量受損，不但延誤了施工進度，同時也造成成本的增加。

2.2 結構存在裂縫問題

公路橋梁結構施工中出現裂縫較為常見，通常是因為張拉應力不足，橋梁受力達不到設計要求，使用壽命變短，會造成大面積裂縫。另外，由于部分地區的氣候、溫差變化較大，公路橋梁無法適應快速的溫差變化規律，出現的裂紋類型也存在一定的差異，大部分裂縫呈現深入型、表面型和貫穿型這三種。為有效降低裂縫的出現概率，施工人員必須要能夠嚴格的控制路橋梁所有構件的質量，同時還要注意對裂縫問題的監測，降低裂縫出現的概率。

3 公路橋梁施工中預應力技術應用

3.1 工程項目簡介

福建省廈門市集美區灌口中路沿線工程項目，其結構設計如下：

項目全橋共分七聯，跨徑組成[2×30+(30+45+30)+3×30+3×30+4×30+(30+2×35+30)+3×30]m，本橋上部結構第一、三～七聯采用預應力混凝土等截面現澆連續箱梁，第二聯采用預應力混凝土變截面現澆連續箱梁。第二聯45m 跨徑支點位置中心梁高為2.6m，跨中中心梁高1.9m；其它聯中心梁高1.9m，箱梁懸臂3.0m，懸臂根部高0.5m，腹板斜率為4：1。支點處腹板厚度由根部的0.6m 變化至跨中0.45m。箱梁底板設置泄水孔。橋面橫坡為雙向1.5%，采用頂板設置雙向橫坡進行調整。箱梁腹板上設置通風孔，通風孔間距為4m，距梁底0.8m，孔徑為8cm。每聯梁端均設置了緩沖墊塊。箱梁在各橋墩處及橋臺處設置橫梁，30m、35m 跨徑端橫梁厚1.5m，中橫梁1.8m；45m 跨徑中橫梁2.0m。

全橋中橫梁及端橫梁均設置橫向預應力鋼束，鋼絞線采用15-Φs15.2 鋼絞線，標準強度fpk=1860MPa，鋼鉸線采用塑料波紋管制孔，錨具采用群錨張拉體系配套產品。下部結構橋墩采用雙柱變形墩及雙柱矩形墩。墩身與樁基之間設置承臺連接，承臺厚度除45m跨徑及固定墩處采用2.5m外，其它橋墩位置均為2.0m?；A為鉆孔灌注樁基礎，3、4 號橋墩采用4 根 1.8m 樁基，每聯設置一個固定墩，固定墩樁基采用4 根 1.5m 樁基，其它位置采用21.8m 樁基。

3.2 公路橋梁施工準備

首先要對施工現場進行仔細的勘查和科學的規劃，如福建省廈門市集美區灌口中路路段交叉路口項目設計中對項目沿線進行了仔細的勘查，并匯總成表，如表1 所示：

表1 福建省廈門市集美區灌口中路沿線地表及現狀情況一覽表

公路橋梁工程項目施工中預應力材料極為關鍵，材料的質量直接影響著施工的質量和公路橋梁的使用壽命，必須要對預應力材料進行嚴格的選擇和質量控制，要參照相關設計的標準要求去選擇合適的機械設備，并對預應力材料的質量進行檢測[1]。一方面，要對市場當中所流通的預應力材料采用相應的技術進行質量檢驗。另一方面，對于選定的預應力材料運輸至施工現場時，要進行臨時的隨機抽檢，確保預應力材料質量符合項目工程的標準要求。所選擇的預應力材料也必須產廠家的質量報告，確保預應力材料與其質量報告當中所檢驗的材料相符。在預應力材料質量檢驗當中，檢驗人員必須要重點針對預應力材料自身的強度和剛度進行嚴密的分析檢測，從多個角度對預應力材料的各項功能與公路橋梁施工方案所要求的標準進行比對，確保材料性能與施工要求保持統一，此外材料的存儲堆放要進行嚴格的檢查和監督，選擇合適的環境來進行預應力材料的堆放，最大可能防止預應力材料與外部環境接觸，防止基因外部因素而導致損傷。

3.3 使用鋼絞線

對于公路橋梁工程項目的實際施工過程當中，要想保證預應力張拉技術的應用，就必須要使用專業的張拉設備，尤其要注意張拉設備的使用規范，對張拉設備都是自身的有效性和科學性予以充分的保障。張拉機設備是進行張拉施工的主要基礎，同時也是張拉施工是否能夠起到其應有作用的重要保障。預應力技術在公路橋梁工程項目建設施工當中所起到的作用也不斷提升。但在實際的施工過程當中，仍然會受到多種因素的影響而產生一些問題，包括施工過程當中的質量控制、規范化操作的嚴格監督、材料質量的監管等等。預應力技術應用中鋼絞線的使用極為重要，其主要是以鋼絲材料構成，在實際的應用過程當中，機械攪合會形成力度較為強大的鋼纜，能夠為預應力技術的應用和公路橋梁施工提供極為穩定的張拉力承載，確保公路橋梁工程項目施工的順利進行，保證預應力技術的應用質量[2]。本文案例中，主梁采用C50 混凝土，主梁縱向預應力鋼束設置了腹板束、頂板束及底板束。預應力鋼束采用高強度低松弛Φs15.2 鋼絞線，標準強度fpk=1860Mpa，鋼鉸線采用塑料波紋管制孔，錨具采用群錨張拉體系配套產品。頂板橫向預應力采用3-Φs15.2 鋼絞線，頂板采用扁錨BM15-3 和BM15-3P 錨具。

3.4 多跨連續梁施工

在公路橋梁工程項目施工當中，連續量主要是指含有多余約束的結構，連續梁的支座屬于固定支座，以此為基礎實現兩跨或多跨連續梁的支撐，這也就意味著多跨連續梁的承載力必須得到保證，主要包括抗剪承載力和抗彎承載力。如果多跨連續梁的兩個承載力無準要求，就需要進行加固處理，處理時必須要重點注意負彎矩區和正彎矩區，一般碳纖維的強度較大，常會在施工項目中采用碳纖維來進行黏貼加固，如此才能夠使其具備較強的承載力，滿足公路橋梁工程質量要求[3]。

4 結束語

當前社會經濟的持續發展，對于公路橋梁、交通運輸的需求也越來越多。由此也可以看出公路橋梁的質量直接決定了交通運輸的安全性。因此，相關管理部門和施工單位必須要重視公路橋梁建設施工當中的質量控制，充分發揮預應力技術的應用作用，通過科學的分析和研究，不斷提高預應力技術的水平，每一個用力技術的應用細節進行仔細的考量，確保機能夠對公路橋梁施工項目的質量提供有力的支持。