探究公路桥梁施工中预应力技术的应用

摘要：本文主要阐述了预应力技术在公路桥梁建设中的应用情况，分析了主要的应用方法及其已经出现或可能出现的问题，并提出了一些切实可行的质量控制策略，希望能对未来公路桥梁中预应力技术的发展尽一点力。

关键词：预应力；公路桥梁；应用

1引言

随着社会的进步和科技的发展，公路桥梁的施工工艺也在迅速的发展，预应力技术更是以其独特的优势，在公路桥梁中应用越来越广泛。预应力工艺对公路桥梁施工进度和质量都有很大的影响，更是关系着公路桥梁使用的安全性。以下就是本文对目前预应力技术的使用情况，出现的问题及其主要策略等方面简单的探究。

2 公路桥梁中预应力概述

2.1预应力的含义

所谓预应力，就是在建筑承担外负荷前，先对其对应的受拉区加以压应力，提升建筑结构的使用性。在公路桥梁中的预应力工艺是指通过预应力工艺对混凝土施工，使其结构形成预应力将外负荷的拉应力消失或者是减少，换句话说就是依靠混凝土的结构形成比较大的抗压力用以弥补混凝土在抗拉强度方面的不足和缺陷，并可以减少挠度和防止开裂。

2.2 预应力的类型

预应力依据其施加压力的时间可以分为两种类型，先张法和后张法。先张法，顾名思义就是先对钢筋加上特定的拉力，然后再浇筑混凝土，等到其适当凝固时再将钢筋剪断；后张法，是指等混凝土凝固刀一定程度后，对钢筋施加一定的拉力，再锚固其两端，用特定的管套将钢筋套好，让钢筋不和混凝土分开，最后待其完全凝固后就能将钢筋拉出了。

3 公路桥梁建设中预应力的施工工艺

3.1 桥梁预应力施工中的穿索技术

因预应力筋通常长度超过150米，所以施工人员在对其进行穿束过程中，预应力筋的中间部分要从许多个跨中转向装置和墩顶导向槽中经过。施工人员在进行预应力筋穿索过程中，通常使用单根穿索的办法，因为如果想将12根的钢绞线从箱梁中整束的穿索难度相当大。同时，要想将预应力的功能完全发挥出来，在穿索过程中一定要防止钢绞线在全桥范围中任何一个地方缠绕打结，因此在进行穿索前都要对锚板孔、密封盖小孔、钢绞线一一编号，再运用单束穿索的办法将12根钢绞线一一穿过，最后对应设定钢绞线的每个位置。

3.2 锚具和锚固处理工艺

在公路桥梁预应力技术中，用跨中转向横肋、锚固端部横梁及墩顶导向槽三部分，可以用来设定预应力钢绞线的所在位置，拉张应力和索形确定了等效负载的大小。由于墩顶导向槽和跨中转向横肋两种钢绞线都有一定程度的弯折，所以预设锚垫板时其在锚固端横梁处的方向和位置都一定要依据设计图纸严格设定转向横肋以及墩顶导向槽。不仅要确保转向横肋和墩顶导向槽的顶端又平又滑，以预防钢绞线在张拉时被卡滑或挤压，而且要确保在弯折处有精准的曲率半径。

3.3 压浆技术

公路桥梁预应力施工工艺中，对于体外的索锚横梁是利用局部粘结的技术来固定的，且它的粘结力必须满足在确保压浆密实的前提下达到预设张力的108%以上的要求。因此，压浆工序在公路桥梁预应力施工工艺中占据着很重要的地位，必须在1：1的模型试验中才能够对工程进行正式的施工。为了整个公路桥梁可以获得最理想的效果，必须在张拉工序完毕的24 h内进行压浆，且要应用手动压浆机来压浆，这是因为只有手动的压浆机才能使压浆的压力适度并且压浆的稳定均匀。

4 公路桥梁预应力工艺施工时的常见问题

4.1 预应力孔道的压浆质量问题

利用预应力孔道来压浆有两个非常重要的作用：其一就是使结构和预力筋能够协调工作；其二就是防止预应力筋生锈。可是在实际工程运作中预应力孔道的压浆不密实、不饱满、漏灌和漏浆等已经成了预应力建筑的通病。这些通病的形成主要是由于浆体配置、留孔质量、压浆工艺等仍有问题，尤其是浆体水灰比的规范值（0.4~ 0.45）自身比较大，使孔道很难紧实和饱满，还有就是施工单位本身对孔道压浆工艺重视程度明显不足。近年来，通过使用最新研究出的外加剂JMH-3，已经能将水灰比控制在0.35以下了，在进行高速搅浆（转速为1000r/min）的情况下，可以使浆体的流动度达到12s（标准设定是14-18s），这样即使是普通压浆工艺同样可以使压浆质量得到保证。

4.2 波纹管孔道漏浆问题

因为波纹管施工方便且制作容易，所以许多的后张法工艺中的预应力筋孔道都是用波纹管制成的。但是目前在国内市面上的许多波纹管所用钢材的厚度明显不够而且质量都比较差，这样的波纹管的刚度和强度都达不到标准。所以安装波纹管时，很容易因波纹管的刚度不够以及预应力筋位置不准确而造成管轴线偏位和弯折角，而且轴线偏位会使加大转角，从而进一步导致波纹管不能和锚垫板处的轴线统一，使弯折的位置裂开漏浆。

4.3 预应力的结构硅张拉开始的时间问题

虽然近年来通过加入早强剂使预应力混凝土的早期强度有所提升，并使浇注硅在3天后即可开始预应力张拉，但是硅强度的增长仍然需要很长的时间，且弹性模量增长得慢而强度增加快，增长不同步。如果过早的进行张拉预应力就会加大预应力的损失，并使桥梁载荷减小，从而出现许多裂缝的现象。经实验证明，在出事故的结构中，最后核算时其实际强度和现场测得的强度并不一致，特殊情况下还会出现低很多的现象。

5 预应力施工工艺质量问题的解决方案

5.1 加大对混凝土等原材料的质量要求

因为混凝土的施工质量对建筑的结构质量非常重要，所以混凝土的质量也就显得非常重要，通常有下列要求：质量有较好的均匀性、有较好的泌水性、强度以及外观尺寸符合标准。

要想使混凝土的质量得到保证，要控制好混凝土的配合比例，既要达到施工的标准要求，又要尽可能降低单位水泥用量和单位用水量，从而使混凝土的水热化程度降低，消除或降低增加预应力前的收缩裂缝量和因混凝土的收缩而造成预应力的损失。还有预应力钢材等原材料的质量问题。为确保钢材达到了质量标准，在其进厂时须附带实验报告单或质保书，并且在用之前也要定期复试。

5.2 用水量的控制

在施工过程中，对用水量须严加控制，那些因没有及时使用而使流动性降低的水泥浆，不许用加水来提高其流动性；在压浆前如果发现管道内有赃物或水分等残留物时，就要先用空压机将管道中的残留物清除；在浆体搅拌时，水泥、水以及外加剂的使用量都要严加控制；每次都要将已经搅拌好的浆体卸除干净，在此之前不得再加入没有搅拌的材料，更不可用一边出料一边进料的办法搅拌。

5.3 公路桥梁预应力施工后的质量控制

在公路桥梁预应力施工后的质量控制策略主要有两个方面，其一，封锚工序通常是在张拉工序完毕后翌日才可进行的，对于那些较长的预应力筋不仅要用适合的手持砂轮切割机来切割，而且切割时要沿着封锚的那条线，并预留30毫米以上的预应力筋。施工人员需将锚孔和锚具及时进行清理，重要的是封锚工艺必须依据施工规范的规定设计，且预应力钢丝头和锚具都要用特定的封锚材料把封锚堵得严严实实，不能有外露或者缝隙的情况；其二，对于预应力施工时所用的原材料需及时整理出检查试验的报告，同时工程施工过程等要做好记录，质量评定标准和那些私密的验收手续也要记录好并存档。

6 总结

现今建设中预应力工艺已经相当的广泛而且其发展的速度较快、发展的潜力较大，所以在公路桥梁的建设中，我们应充分发挥预应力的独特优点来提升公路桥梁的质量。因为目前预应力技术仍然有一些缺陷，如对施工工艺要求很高，流程很繁复等，所以有关施工人员要不断的优化施工技术并提升自身素质，对施工质量严加控制，这样才能将预应力技术的功效完全的发挥出来，促进公路桥梁质量的提升。

参考文献：

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