公路工程桥梁施工中预应力技术探讨

刘康

天津市政工程设计研究总院有限公司  天津市 300392

摘要：随着人们生活水平的不断提高，人们的出行越来越频繁，出行方式越来越多样化。路桥建设可以为人们的出行带来极大便利，高质量的交通设施可以保证人们的出行安全。所以，有必要提高公路与桥梁的建设水平。预应力技术是当前公路桥梁建设的主要技术手段之一，该技术可以提高公路桥梁的使用性能，保证结构的安全性。因此，应当对公路桥梁预应力施工技术进行研究与探讨，完善施工流程，提高施工水平，确保我国公路桥梁的质量安全。

关键词：公路桥梁；预应力技术；施工

引言

社会经济的快速发展使公路建设里程不断增长，新建桥梁数量不断增加，各类新技术与新材料在公路桥梁工程建设中得到了广泛应用。预应力桥梁是一种常见的结构形式，其自身的承载力与耐久性很大程度上受到施工水平的影响。因此，为确保公路桥梁的使用性能与质量安全，需要明确施工要求，加强施工管理，提升预应力施工水平。

1.预应力技术优势

1.1抗裂性能好

在结构构件受外荷载作用前，预先对混凝土受拉区（可能开裂的部位）施加预压应力，用以减小或抵消外荷载所引起的混凝土拉应力，从而使得结构中混凝土的拉应力不大，甚至处于受压状态，即借助于混凝土较高的抗压能力来弥补其抗拉能力的不足。采用预应力技术间接地提高混凝土的抗拉强度，改变混凝土易裂的特性，使构件在正常使用的情况下不开裂，或裂缝开展较晚、开展宽度较小，进而提高构件的刚度，改善抗裂性能，减小结构变形。

1.2优化整体结构

纵向预应力钢筋具有锚栓作用，阻碍着构件斜裂缝的出现与开展，预应力钢束设置竖弯可以抵消部分竖向剪力，从而提高构件的抗剪能力。

预应力钢束是一种高强材料，预应力桥梁可以充分利用钢束的抗拉能力，节约材料，减轻结构自重，增大桥梁跨度，克服钢筋混凝土结构的缺点。在使用荷载作用下，预应力混凝土构件基本上处于弹性工作阶段，使用性能和耐久性得到很大提高。

1.3节约材料，控制成本

将预应力技术应用到公路桥梁工程中，能够减少构件截面尺寸，降低公路桥梁结构自重，有效减少材料使用量，有利于工作人员控制材料消耗量，提高施工效率，保证施工工期，从而控制施工成本，这对于大型公路桥梁项目的顺利实施至关重要。

2.预应力技术在公路桥梁中的应用

2.1在多跨连续梁桥中的应用

多跨连续梁桥是一种常见的结构体系。它具有变形小，结构刚度好，行车平顺舒适，伸缩缝少，抗震能力强，养护简单等优点。对于预应力混凝土连续梁桥，由于支点负弯矩的存在，使跨中正弯矩值显著减小，连续梁内力的分布要比同跨度的简支梁更合理。

预应力混凝土连续梁桥在施工中常出现体系转换，不同的施工方法在各阶段的内力也不同。所以，对于连续梁桥，施工方法的选择应符合设计的要求。预应力连续梁桥常用的施工方法有整体现浇法、悬臂施工法、顶推施工法、逐孔架设法、移动模架法等，上述施工方法应当结合预应力桥梁的结构特点及设计要求正确选用。

2.2在桥梁加固中的应用

预应力技术在桥梁加固中的应用正在逐渐应用开来。桥梁结构预应力加固体系有三类：体外预应力加固体系，有粘结预应力加固体系，复合纤维预应力加固体系。

体外预应力加固体系通过施加体外预应力，可以抵消部分外荷载，提高结构的承载能力和刚度，能够有效控制原结构的裂缝和挠度，使部分裂缝闭合，使挠度大幅度减小，能够显著提高原结构的耐久性。

有粘结预应力加固体系是采用锚固于被加固梁体上的高强度钢丝或小直径高强度钢筋，对其施加预应力，然后喷注复合砂浆，将预应力筋与被加固梁体粘结为一体，构成有粘结预应力加固体系。该体系具有预应力锚固简单，张拉施工方便和结构耐久性高的特点。

高强复合纤维预应力加固体系是采用锚固、粘结在梁体的高强复合纤维布条或板条对梁体施加预应力，这种方法是对粘贴纤维板和纤维布的改进。

3.公路桥梁中预应力技术的施工要点

3.1真空辅助压浆工艺的施工要点

预应力结构管道注浆多采用真空辅助压浆工艺，该工艺利用真空泵先行将预应力孔道中的空气清除掉，使孔道内达到负压状态，然后压浆机以正压力将水泥浆注入预应力孔管中。真空辅助压浆工艺在切除锚头外多余的钢束时要保证预应力锚固后外露的长度满足要求，保证锚座底面平整。真空辅助压浆过程中，要对排气孔密封性、管道干燥性、抽吸真空度、水泥浆稠度、压浆机压力和持压时间进行精密控制，使其满足规范和设计要求。

3.2水泥浆的施工要点

水泥浆是压浆工艺的关键之处，合适的水泥浆应是：和易性好（泌水性小、流动性好）；硬化后孔隙率低，渗透性小；具有一定的膨胀性，确保孔道填充密实；较高的抗压强度和粘接强度。为了防止水泥浆在灌注过程中产生析水以及硬化后开裂，并保证水泥浆在管道中的流动性，同时使水泥浆在凝固后密实，可掺加少量的减水剂和膨胀剂。

3.3预应力管道安装的施工要点

预应力管道的位置必须严格按坐标定位并用定位钢筋固定，定位钢筋与主梁腹板箍筋点焊连接，严防错位和管道下垂。如果管道与钢筋发生碰撞，应保证管道位置不变，而只是适当挪动钢筋位置。浇筑前应检查波纹管是否密封，防止浇筑混凝土时阻塞管道。

3.4张拉控制要求

预应力钢束必须待混凝土立方体抗压强度达到设计要求，且混凝土龄期不小于7天时方可张拉，并严格控制锚下控制应力的数值。钢束张拉控制应力应考虑锚口摩阻损失的影响。

施加预应力应采用张拉力与引伸量双控的方式，即以应力控制为主，伸长量做为校验。当预应力钢束张拉达到设计张拉力时，实际引伸量值与理论引伸量值的误差应控制在设计要求的范围以内。实际引伸量值应扣除钢束非弹性变形的影响。

主梁预应力钢束张拉必须采取措施以防梁体发生侧弯。各批钢束张拉时，应按对称原则张拉，从两边向中间对称张拉。

钢束张拉完毕后，待应力平稳时及时灌浆，灌浆要求每个孔道一次压浆完成，不得中断。

当钢束采用高强度低松弛钢绞线时，不得采用超张拉，以免钢绞线张拉力过大。

当预应力混凝土连续箱梁采用支架现浇的施工方法时，模板和支架的设计与施工必须牢固可靠，且支架及其地基基础应具有足够的强度，以满足由于张拉预应力而带来的局部支架的反力集中要求。

4.结语

预应力施工水平是影响桥梁质量的关键因素，因此施工时需要做好各方面的准备工作，技术人员需要详细了解并掌握每个环节的施工要点与操作要求，严格按照相关规范、设计要求与操作流程进行施工，严格把控施工质量，仔细进行质量检查，最大程度上保障桥梁结构的质量与安全。

参考文献

　　[1]朱娇.公路桥梁施工中预应力技术探讨[J].河南建材，2019（06）：12-13.

　　[2]施福冲.公路桥梁施工中预应力技术探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2019（13）：115.