浅析公路桥梁施工中预应力技术

【摘 要】文章分析了公路桥梁工程中预应力技术及存在的问题， 对预应力技术在桥梁工程中的应用进行了探讨。

【关键词】公路桥梁；预应力技术；应用

预应力技术从兴起到如今的广泛应用，从理论研究到工程实践，其发展的技术也较为承受。针对与预应力的独特的优越性能， 其在我国公路桥梁的工程建设中发挥着越来越重要的作用。但其中预应力桥梁施工中出现的若干预应力技术问题，已受到众多专家的关注和质疑。

1.预应力技术及存在的问题

从实践来看，路桥施工中的预应力技术应用主要是通过该技术在混凝土工程中的应用得以体现的，并通过构建预应力混凝土构件，使混凝土构件产生的预应力用以减小或者抵消外在力量所引起的诸多拉应力；它是借助混凝土特有的抗压强度以弥补抗拉强度之不足，从而达到延缓受拉区内混凝土开裂之目的。一般而言，路桥工程施工中的预应力混凝土构件主要是通过采用高强度的钢材、高强度的混凝土等，使预应力混凝土结构形成抗裂能力强、刚度大、抗渗性能好、强度高、抗疲劳性能好以及抗剪能力强等特点，以实现节约钢材、减小结构的截面尺寸、节约混凝土、降低结构的自重以及防止开裂之目的。

在路桥施工过程中，虽然预应力混凝土技术具有很大的价值， 但也存在着一些问题，比如混凝土浇筑时出现的波纹管堵塞，很可能导致后期的预应力钢绞线穿柬难以通过。当出现此类问题时， 就会是路桥施工受阻，甚至会拖延施工工期，造成巨大的人力、物力耗损，进而增加该工程项目的施工成本。堵管后果甚是严重， 究其原因，主要是路桥施工过程中没有严格的按照相关规范和标准进行安装，导致波纹管的定位不精确，进而使其出现弯折、扭曲； 另一个原因可能是因为负责振捣混凝土的工作人员没有按照规范进行操作，导致波纹管出现局部破裂，进而使混凝土水泥浆逐渐渗漏入波纹管之中，造成堵管现象。

2.预应力技术在路桥工程施工中的应用

2.1张拉前的准备工作

2.1.1波纹管的选择

桥梁施工中所采用的波纹管主要两种，一种为金属波纹管， 另一种是塑料波纹管，具体应用时可根据实际情况选择。以上两种波纹管的质量和刚度决定了管道布设曲线的准确性和流畅性， 同时是防止波纹管在砼施工中振捣棒碰撞变形、漏浆的关键。

一般设置横向定位钢筋，定位筋首先设置在波纹管曲线最高点、最低点和直线、曲线之间的起弯点。管道应该从结构一侧穿入， 边穿边伸长、接长，接口要采用大一号的管道（长度不小于30cm）旋转接牢，接1：3两头用塑料胶带缠裹严实。预应力梁和盖梁在管道穿入前还要考虑钢筋套子弯钩在底板上层筋以及横隔梁剪力筋对管道路径的影响，要提前调整钢筋，留出孔道位置。按照设计图纸上波纹管坐标，调整好波纹管曲线，眼观管道顺畅并也就能满足设计要求。然后根据钢束重量，沿管道每50～100cm一根， 补齐剩下横向定位筋。注意在每个管接口处加装一根横向定位筋（管道横向定位筋可以采用ф8～ф10钢筋u型卡环）。

2.1.3钢束穿束

规范规定可先穿束也可后穿束，但在实际施工中后穿束较多。在短束施工中如：预制T梁、预制箱梁等采用后穿束工艺，一般只需增加一个工艺保证措施。如砼浇注前在波纹管中穿入小一号的塑料管（俗称衬管），待砼浇筑完毕并达到初凝时将塑料管拔出。而长束多采用先穿束方法。先穿束的优点是利用钢绞线的刚度可以加强波纹管的刚度，折减砼浇注和振捣棒的冲击。即使偶然漏浆， 也能轻易处理（在浇筑完成初凝后，使用卷扬机对钢束进行拖拉）， 基本可消除堵管以后处理困难的弊端。

2.2预应力构件的施工技术

2.2.1张拉操作

在钢绞线穿束前，钢绞线的质量应经检验合格。在张拉前， 千斤顶、油表经配套并校验。张拉工作只要按规程操作，伸长量量测统一，读数规范准确，伸长率一般都可以满足规范要求，控制在经过调整后的理论计算伸长值±6%以内。但在张拉时还要注意以下几个问题：①伸长量普遍偏低或偏高不重要，重要的是伸长值不应过于离散。②提高张拉质量的有效方法是选有经验的施工人员在现场张拉时逐根调整（控制进油阀的开关大小调整张拉速度），尽量使伸长量不离散向中心靠拢，尤其是伸长量偏小的束。③对于长束必须采用千斤顶整束张拉，若使用小千斤顶逐根张拉在后几根钢绞线张拉时。由于已受力的钢绞线对于正在张拉的钢绞线形成缠绕挤压其摩阻值极大。笔者通过相关试验，一端正常张拉一端用小顶逐根张拉，在张拉时采用小顶单根张拉的钢束伸长量（ 重点是后几根） 比大顶整束张拉的伸长量减少一半以上，但每根钢绞线总张拉力都已到位，证明逐根钢绞线力量传送衰减过快使得大部分钢绞线伸长率达不到要求，降低了张拉质量。④对于长度小于l0米的盖梁张拉时常发生伸长量超过理论计算伸长量20%～30%现象，注要因为初应力偏低所致，同样的初应力对于长束伸长率有些偏差可以忽略，对于短束却不同。⑤伸长量量测值时机是在张拉持荷完毕松油回顶之前。此时的测量值和张拉力的关系如满足规范要求，也就达到了设计意图。千斤顶回油后、钢绞线锚固结束之间的各种损失是由设计人员考虑的。⑥采用连接器张拉时连接器下砼密实与否是非常重要的。如果混凝土不密实，锚垫板位移塌陷，连接器倾斜，致使下一步工序中单根带挤压套的钢绞线挂不上去，或发生折角，这在施工中是不允许的， 必须并进行处理。

2.2.2压浆

孔道压浆有两个目的：一是保护钢绞线不生锈延长结构使用年限，压浆要饱满密实；二是作为传力媒介在钢绞线松弛时， 可以向梁体传递一部分应力，施工规范要求压浆的强度不低于40Mpa。

虽然目前还没有保证孔道灌浆饱满叉易于操作的理想方法， 即使是二次压浆在操作性上也存在一些问题。但由于普便采用了U3型活塞式水泥浆泵，再配合进出口节门使得近几年压浆质量有了明显提高。①不论长束短束钢绞线布设曲线只要有坡峰，就要在坡峰顶设置排气孔以利于水和气的排出保证压浆密室。②水泥浆内适量掺入膨胀剂。③要从低向高压浆为宜这样有利于气泡、水的排出，在关闭出浆口后持压0.5MPa～0.7Mpa。④再浆体终凝前溢出清水时，切开出气孔塑料管人工回潦相同配比的水泥浆， 可以用钢丝捣固直至灌满。为此项工序的实施预设出气孔塑料管内径不应小于1.5cm。

3.桥梁工程后张法预应力施工

3.1后张预应力筋的下料、安装

下料长度不能仅依设计图纸给定的长度为标准，应该按实际布置长度。下料时应经常检查预应力筋的切断方法及保护措施。预应力钢筋只能使用切割机切割，不得使用电焊、气焊切割。切割时宜采用湿布在钢绞线的两边覆盖，禁止火星飞溅到钢绞线表面造成钢绞线局部灼伤。预应力筋编束应检查预应力筋强度是否相同，有无缠绕、打绞现象。

3.2管道安装

管道座标应符合公路工程质量检验评定标准的要求；管道固定要牢固、接头不渗水；要重视对压浆孔、出浆孔、排气孔的保护； 有焊接作业时采取有效保护措施，并检查管道有无破损。

4.结束语

我国的公路桥梁施工中由于预应力技术的应用，使得公路桥梁的各个方面性能得到了很大的提高，为人们的出行安全带来了必要的保障。但是，公路桥梁施工中预应力技术在目前的应用中还是存在一点点的缺陷与不足的，需要我们应用新的科学技术不断的在实际公路桥梁施工过程中进行改进和完善，使其更加的成熟。 [科]

【参考文献】

[2]涂辉兵.浅析路桥施工中预应力技术的应用[J].黑龙江交通科技，2012.