预应力技术在公路桥梁施工中的应用分析

虞志林

中交海洋投资控股有限公司（572000）

现如今，预应力技术已经在很多行业中得到了广泛应用，能够在很大程度上促进工程质量的提升。然而，在公路桥梁工程的预应力施工方面还存在很多不足之处，需要采取有效措施加以应对，尽可能提高预应力技术的施工成效，同时还要降低成本投入，最大限度地提高路桥工程的稳定性与安全性。

1 预应力技术应用过程中存在的问题

1.1 张拉构件容易产生裂缝

在应用预应力技术进行施工作业时，如果不采取合理措施对温度进行控制，那么在温差作用的影响下，就很有可能导致相关构件出现严重的裂缝问题。因此，要想尽量减少预制构件产生裂缝的情况，就要做好相应的预防措施，避免温差因素所带来的干扰[1]。

1.2 波纹管堵塞

在公路桥梁施工过程中，经常在混凝土浇筑完成后出现波纹管堵塞问题，导致预应力钢绞线难以穿过，不仅浪费了大量的人力、物力，还会影响到施工的正常进行。出现这种情况的主要原因是相关人员安装操作不规范导致波纹管破裂，在浇筑时大量的混凝土不可避免地渗入到管道中，从而导致管道被堵塞。

1.3 张拉力校正

众所周知，如果在公路桥梁工程的预应力施工中出现操作不规范的现象，相关张拉力就得不到有效控制，从而严重影响到预应力施工的最终效果。对施工过程中存在的张拉力进行控制时，需要借助预应力式的筋伸长值来完成张拉力校正工作。实际操作中，如果张拉人员没有受过专业培训，就很有可能导致张拉力校正出现重大误差[2]。值得注意的是，在对多束张拉力进行校正时，因为每束张拉力间都存在一定差异，所以会在很大程度上使得预应力筋的具体伸长值得不到准确计算，也就无法实现对张拉力的有效控制与校正。

2 预应力技术在公路桥梁施工中的应用分析

2.1 工程准备阶段

为了将预应力技术合理地应用到公路桥梁的建设过程中，首先需要做的就是依据实际工程要求准备好相关预应力材料，主要包括绞线、配套锚具以及压浆料等。与此同时，要严格按照工程设计图来开展各项计算工作，如锚具类型、型号和钢绞线横截面积等。其次要准备好相应的机械装置，如张拉式压浆设备等。在完成预应力的张拉作业后，要及时实施压浆处理，这样能够有效提高路桥工程整体的建设水平，因此在张拉之前完成各项设备的准备工作非常重要。

2.2 多跨桥梁工程建设

很多规模比较大的路桥工程，其结构都极为复杂，尤其是多跨桥梁，因为其中不同部位承载弯矩的作用有所差别。如跨中位置对应正弯矩作用，也就是桥梁下半部分会受到拉伸，并且支座上侧也会被拉伸，会承受负弯矩的作用。这种情况下，因为混凝土的抗拉伸与受剪等能力有所欠缺，所以很难满足大型桥梁工程的质量需求[3]。

2.3 混凝土空心板

在路桥工程施工过程中，混凝土空心板的应用比较频繁。因为空心板的上面有很多圆孔，所以其质量相对比较小，更加便于安装与运输，在跨径不大的路桥工程中应用效果显著。若是公路桥梁的跨径超出一定范围，就需要借助先张法来对松弛度较低的钢绞线实行单根张拉；也可以使用后张法进行操作。通过这两种方法的应用，能够在很大程度上降低相关压力的影响，有效减少产生问题的概率。

2.4 受弯构件材料

与普通意义上的结构进行比较，发现碳纤维结构有着更加良好的强度作用，再加上施工工艺相对简单，所以，在实际的施工过程中，可以大规模使用碳纤维片材，这样能够让钢筋混凝土各项受弯构件得以加固，并被广泛应用到路桥工程的建设中。然而，因为受弯构件在内力方面还存在缺陷，所以很容易导致混凝土内部出现压应力与拉应力，如在施工作业时，若是构件承载能力已经达到最大值，那么混凝土相对应的压变值压应最大极限变长，这种状态就代表加固后的受弯构件最大承载能力[4]。除此之外，混凝土所具备的应变增量与片材应力值之间有着密切关系，其应变值与受弯构件遭到破坏时的片材引力值是反比关系，所以，为了能够让片材本身拥有良好的初始拉应力，就需要在粘贴片材之前完成预应力的施工，这样能有效避免混凝土构件被破坏，最大限度地提高整个路桥工程的稳定性和安全性。

2.5 混凝土箱梁结构

混凝土箱梁可以分为现浇和预制两种类型，它们在不同的结构中应用可以产生不同的作用和效果。如果箱梁跨径为40～60 m，在钢绞线配置过程中，就需要从纵向或横向两个方面着手；如果箱梁跨径超过60 m，就要借助变截面箱梁使相关应用效果得到最大化发挥[5]。

2.6 合理选择钢绞线与锚具

为了选择出恰当的钢绞线，需要从下两个方面入手：①要对钢绞线的表面状态、伸长率以及松散性等性能参数进行充分考虑；②仔细检测钢绞线各项指标与设计要求之间的符合程度，如断破荷载、尺寸公差、松弛性和品种规格等。

在选择预应力相关锚具时，要重视以下内容：

1）如果采用机械锚固方式，要在预应力的钢材端部构建锚定条件，为后续的锚固操作奠定坚实基础。一般情况下，只有集束型、高强度类型的钢筋才会使用这种锚具，其在使用过程中不会损失很多预应力，并且连接操作也相对简单。值得注意的是，需要在灌注混凝土之前完成重复张拉作业。

2）楔形锚具与上述机械锚具比较，此锚具不仅锚力较大、便于穿束钢绞线，而且可供选择的种类也很多，但是也会损失大量预应力，不能开展重复张拉工作。

3 预应力技术应用的注意事项

1）在完成预应力的拆模工作之后，需要及时将锚垫板口封闭完整，以避免在养护过程中出现人员或是杂物进入到预留孔内等问题。

2）要以钢绞线实际规格为依据来选择合适的工作锚与夹片，并借助钢管来打平与夹紧工作夹片。

3）在应用锚垫板、千斤顶和工作锚的过程中，需要确保三者之间是同心且相互垂直的关系。

4）当完成张拉相关工作后，还要对工作锚和锚垫板的连接进行仔细观察，保证两者之间有着紧密的黏合性，若发生异常情况，必须及时暂停张拉，并合理调整具体的工作状态。

5）完成单束的张拉操作后，要做好伸长量的测量与校对作业，这样能够有效提高实际的生产量，值得注意的是，要将计算误差值尽可能控制在6%范围内，2 min 之后再进行工作锚的固定；如果超过6%，那么就要马上停止拉伸操作，并将影响计算误差的各项因素查找出来，及时将其排除掉。

6）在结束单束张拉工作后，还要检查夹片顶面的平齐性，并仔细查看是否存在滑丝或断丝等情况，确定没有任何问题之后再进行后续钢丝张力状况的检查工作。

7）完成张拉各项工作之后，要及时展开压浆工作，尽可能将时间间隔控制在1 d 之内。

4 结语

综上所述，在公路桥梁工程施工中合理应用预应力技术，能够在很大程度上解决施工过程中存在的各项问题，最大限度地保证施工有序开展。与此同时，要选择合适的预应力工具，尽可能使结构内部平衡受力，不断提高路桥工程的稳定性，确保其施工质量满足相关标准要求，从而推动路桥建筑行业的健康发展。