试论路桥施工中预应力技术的应用

2015-03-16王飞安志阳

建材与装饰 2015年48期

王飞安志阳

（浙江省交通工程建设集团有限公司浙江杭州 310051）

近年来，预应力技术在路桥施工起到的作用越来越突出。在路桥施工中有效地应用预应力技术，不仅可以增强桥梁工程中混凝土构件的承受能力，而且对于桥梁的耐久性也有积极的促进作用。与众多的施工技术相比，预应力技术具有非常明显的安全可靠的优势。但是，预应力技术在应用中仍然存在一系列的不足之处，比如收缩和徐变过大、构件张拉力易失控等等。为了更加有效地意识到这些问题的存在，以及使这些问题得到良好的解决，因此本文结合工程实例，对预应力技术的应用进行深入的研究。本文不仅指出了预应力技术在应用中常见的问题，而且对施工技术控制要点也进行了分析。旨在促进我国路桥建设的进一步发展。

1 预应力技术的应用特点

预应力技术作为路桥施工技术中占有明显优势的一种施工技术，在路桥建设中起到了至关重要的作用。而其中，预应力技术的特点是促进其广泛应用的重要因素[1]。

1.1 提高了桥梁的跨越能力

在预应力技术的应用当中，其材料的强度相对较高，所以使桥梁中重要构件的截面，因此很大程度上减小了构件自重弯矩在总弯矩中的占比，也就意味着桥梁的跨越能力得到了提升[2]。

1.2 提高了桥梁的使用寿命

随着社会经济的发展，桥梁的荷载压力也与日俱增，大量的车辆很容易给桥梁造成疲劳损伤，从而降低桥梁的使用寿命。而预应力技术的应用，使桥梁结构中应力循环幅度明显降低，有效地使桥梁结构的受力能力得到了改善，从而降低了桥梁的疲劳损伤，提高了使用寿命。

1.3 降低了路桥的施工成本

预应力技术的应用很大程度上简化了桥梁的施工，使施工中很多工艺得到了简化，所以很大程度上加快了路桥施工的进度，有效地降低了路桥施工工程的造价，明显提高了路桥施工的经济效益。

1.4 促进了其他施工技术的应用

在路桥施工中，预应力技术的应用带动了其他施工技术的应用，比如悬臂拼装与预应力技术的结合使用，大大促进了路桥施工的效率。

2 预应力技术应用中存在的问题分析

2.1 张拉前出现裂缝[3]

在预应力技术施工中，混凝土裂缝的主要原因在于收缩的应力和温差的应力产生了一定的改变，并且在不同的季节与气候中，预应力构件也会产生不同程度的裂缝。张拉前产生的裂缝，不仅比较杂乱，而且宽度较细。在路桥施工中，只有防止张拉前裂缝的形成，才能够使预应力技术发挥最大的作用。因此，改善这一问题应积极控制预应力结构，避免构件内部与外部之间产生较大的温差，并且还可以将拆模的实践适当延长，使构件温度缓慢降低。

2.2 收缩徐变过大[4]

在路桥施工中，混凝土收缩以及徐变过大给施工造成了很大的负面影响。在进行预应力混凝土结构物施工时，混凝土的收缩和徐变会造成预应力损失，从而影响到结构物的安全与质量。所以，预应力技术在路桥施工应用中，要注重施工材料的选择，应选择水灰比小、强度大的混凝土开展施工。

2.3 张拉控制不严

预应力技术主要是通过人工操作才得以实现的，但是在当前的施工中，很多张拉人员缺乏专业的知识，所以不能准确地控制张拉力，易出现张拉力不稳等问题，给路桥质量造成了极大的隐患。所以在该项技术的应用中，应加强施工人员的专业素养，使各项阶段的施工效果得到最好的发挥。

3 路桥施工中预应力技术应用要点

3.1 工程实例分析

浙江省A 大桥起建于2010年，A 桥跨越了浙江省杭州湾海域，如图1 所示。

图1

该桥全长36000m，全桥采用预应力施工技术，北航以及南航采用斜拉桥结构形式，桥梁其他结构采用的是预应力混凝土连续箱梁桥。其施工方案以及桥跨布置如表1 所示[5]。

该工程实践表明，预应力技术不仅刚度大，而且抗裂性好，施工进度也比设计中提前了15d，因此，预应力技术效果在该项工程中得到了较好的发挥。

表1

3.2 预应力技术应用要点分析

针对工程实例，对预应力技术要点进行以下分析：

3.2.1 锚固处理

在路桥施工环节中，锚固处理应用的范围比较广，能够有效地保证施工质量，同时也是预应力技术的关键内容。在锚固处理中，施工单位必须充分发挥监督作用，确保锚固的质量。如图2所示，在施工中应该配以专业的技术人员实施锚固技术。在锚固技术的实施中，要确保跨中转向横肋以及墩顶导向槽制作中端部的平滑，并且保证弯折曲率的半径符合相关标准，才能有效避免张拉时钢绞线受到挤压[6]。

图2

3.2.2 穿索

在穿索施工中需要穿过许多跨中转向装置和墩顶导向槽等，应将预应力筋长度设置在150m 以上。通常，在箱梁内需整束穿索十二条钢绞线，所以难度很大。因此，为了提高施工质量，在该阶段施工中，施工人员可以采取逐一穿索的方式。若需在全桥范围内穿索，应采取积极的措施应对钢绞线缠绕等问题。

3.2.3 张拉

预筋张拉和高应力张拉是张拉施工中的重点内容，在实际的施工中，很容易出现钢绞线缠绕的问题，所以需要着重对张拉质量进行控制。其中，预张拉就是防范钢绞线缠绕的重要步骤，预张拉中要保证钢绞线顺直，两端对称，操作力度要掌控到位，既不能使张拉力度过小，也不能使张拉力度过大。预张拉完成之后再开始进行高应力张拉，在这一环节中应采用先进的智能设备检查以及校验张拉。

3.2.4 预应力筋下料

张拉工作结束之后，为了有效地固定预应力筋，应在锚垫板和孔道当中进行灌浆，使之形成粘结段。在下料这一环节中，应先清洗钢绞线粘结段，尤其是PE 层上的油脂和污垢。在预应力筋下料中，要严格控制粘结段的长度，而且要保证粘结段两端的粘结力度相近。

3.2.5 压浆

在预应力技术的应用当中，压浆处理是非常重要的一个环节。通常会采用粘结方式来进行锚固处理，从而保证粘结力满足施工要求。而有效地保证压浆密实，能够更有力地提高锚固质量。所以在预应力技术应用当中处理好压浆施工也是十分必要的。

在压浆施工前应进行试验，以此保证在既定时间内完成高效率、高质量的压浆处理。通常，在张拉工作结束24h 之后就要完成压浆处理。而在这一过程中，为了使压浆本身的均匀性以及稳定性不受到影响，应采用先进的智能压浆机进行操作，以此避免人为操作给压浆质量带来的影响。