高四海 赵海龙

摘要：随着社会城市的发展，市政工程项目也不断的增多。而其施工技术极大程度上的影响施工质量，近些年来受到政府的格外关注。对于市政桥梁工程而言，一般情况下普遍采用的就是预应力技术。虽然预应力技术在一定程度上提升了施工质量，但是受自身工艺和环境影响等因素限制，导致一些细节问题无法避免，仍然会出现很多安全问题。所以我们施工过程中应对出现的不同情况采取不同的应对措施，提高工程质量避免事故的发生。

关键词：市政桥梁工程;预应力施工技术;施工过程;应用

一、预应力技术简介

预应力技术是指在桥梁工程施工过程中，对桥梁一些结构部分施加一定程度的压力，从而增强桥梁整体的抗弯曲强度，使桥梁在日后的环境中可以适应在一定程度范围内的变形，增强其稳定性与安全性。通常情况下，在工程中我们有两种方法对桥梁结构施加预应力，可以先从桥梁外部施加一些力，操作人员在对构件进行施工时，应该先用机械设备对我们所需要加强的部分进行施加预应力，对于钢筋混凝土部分先进行与工作受力方向相反的方向预压，从钢筋的外部施加压力。然后从构件的内部进行施加应力，施工人员在进行施加内部预应力时可以通过机械设备对内部施加一部分压应力和拉应力，这样做的主要目的是通过施加不同的应力对钢筋混凝土的内部结构不断的调整，使它的抗弯曲能力大大的提高，也可以用一些其他简单的机械装置进行辅助，比如千斤顶液压机等等。其中有一种方法叫做电热法，电热法施工主要是应用电流的热效应，我们可以通过强大的电流对需要施加预应力的结构部分进行加热，由于热胀冷缩原理，加热部分会有适当对的膨胀，其中的膨胀力会提高桥梁的最大承力能力。通常来讲使用机械方法对构件施加预应力更为普遍，在市政桥梁工程中，由于很多时候受场地和设备限制，我们需要对不同的钢材，桁架以及钢筋混凝土施加方向不同大小不同的预应力，所以一般使用机械方法更为简便，更节省结构的占地面积，在工程中使用较为广泛，在立交结构中更显的尤其重要。

二、预应力施工的优缺点

在市政桥梁工程中，桥梁整体的结构对于受力不同的部分都要进行不同程度的预压，一般我们采用的都是预应力施工技术。预应力技术有许多的优缺点，在施工过程中缺点不容忽视，比如对钢筋混凝土进行浇灌时，经常出现管道堵塞非常严重，如果浇灌过程中出现管道堵塞就会使预应力的钢筋线不能到达我们计划的位置。在钢筋线进行拉压的过程中，实际得到的数值与我们设计计划的数值都会有不同程度的差别，实际施工得到的数值如果不能在设计数值误差允许范围内，那么我们的理论计算将会失去意义不能达到预期效果，费力伤财。如果施工人员在施工过程中没有按照施工标准进行操作也许就会导致管道的位置有偏差，严重的还会使管道对接有问题甚至扭曲对接，会导致管道严重堵塞。如果对钢筋混凝土进行操作时没有严格按照相关规定进行，可能也会因为应力过大管道出现弯曲裂纹，在进行混凝土输送过程中也会造成严重的堵塞，堵塞就是施工过程中频繁出现关键问题而且出现原因也是很多，难以做到准确的预防。但是预应力施工技术的优点也是很明显，它主要针对钢筋混凝土结构还有某些机械结构，通过先对这些结构进行预应力会很大程度的提高结构的强度，结构的适应性应变性能，增长施工对象的使用寿命。提前施加预应力会使钢材和混凝土之间的结合更加紧密，强度更可靠。

三、预应力施工技术中的常见问题

虽然预应力技术在很多的桥梁工程中日益成熟，但是在不同施工过程中受到天气环境位置等诸多因素的影响还是会有很多的问题和困难需要我们解决。为了使桥梁工程项目质量得到提高，提高预应力技术在市政桥梁中的地位作用，需要设计者和施工人员对实际现实中出现的各种问题进行思考反思，不同的工程提出最佳最有利的解决方案。

1、管道堵塞问题

在上边我们已经说过市政桥梁工程施工过程中管道堵塞是主要的问题之一，管道堵塞的原因有很多种，除去以上所提到的施工人员操作问题，还有可能由于管道质量不合格。很多厂家为了减少成本扩大利润，会减掉一部分生产环节生产出很多的次品，有些管道的材料也不合格，都不能满足我们施工过程中对管道的要求。在复杂的地质结构中，还有钢筋混凝土的環境中，经常出现某些管道耐腐蚀性很差表面出现孔洞，我们运输的泥浆从孔洞处流出来，随着时间的延长，不断地有大量的泥浆凝固，迅速的堵塞管道，给施工上造成了很大的麻烦。

2、预应力下的裂纹

在工程中施工裂纹是非常常见的，在施加预应力时由于对某些钢材结构的可承受能力极限不了解，施加拉应力或压应力在可承受范围之上，钢筋混凝土材料就会提前损坏报废，造成巨大的浪费。虽然对施工人员都进行了严格的专业知识培养和操作上的严格训练，但是仍然会有很多操作上的失误也会促使裂纹的形成。在我国的某些地域由于天气环境的影响也会导致原材料结构上的改变从而改变了钢架的力学性能，这样的情况下如果没有提前做好充足的调研工作，会造成大量的钢筋混凝土裂纹损坏原材料，所以在某些区域也要对原材料进行有效的保护

3、张拉力现象

在实际现场施工过程中，应用张拉力方法时出现了很多的问题，目前的市政桥梁工程中我们主要应用的就是张拉力大跨度预应力持续浇灌原则，通过理论与实践的结合，我们得出在该情况下如果两个位置的跨度大于40m，为了使工程顺利进行，跨度范围在允许的安全范围内，必须在两边施加相同大小的拉力。但是我们通常在实际工作过程中，张拉力并不合理，并且缺少相应的理论依据，无法对施工过程中的张拉力进行严格的控制，所以就会严重的影响桥梁工程的质量。但是不同的张拉力对我们所用原材料的变形影响不同，在实际施工过程中我们很难确定材料的变形程度，更难得到变形之后的尺寸，这样就会增加我们的计算误差，很多误差对弹性模量影响很大，对我们计算的结果影响也就比较大。

4、部分问题的具体解决措施

在解决管道堵塞问题中应该从以下几个方面考虑，首先在施工之前要仔细的研究该工程的相关图纸并知道管道的大概位置，在容易堵塞的地段进行实地位置确定并为其做好标注，施工时随时准备好该地段堵塞后的应对措施。如果出现堵塞情况可以优先检查事先确定可能堵塞的位置进行疏通，可以采用电钻对堵塞部位进行疏通，将堵塞位置异物清除干净之后才能继续进行工作，疏通之后应该对钻孔做好封堵，运用粘性较好的混凝土作为封口材料。在施工过程中一定要尽量的避免施工人员的不良操作引起的对管道的损坏，施工前对施工人员进行有必要的开工前培训，尽量避免不必要的麻烦发生。由于不同地域的环境气候不同，在施工前应该对施工地域的环境情况提前了解，采购适当的原材料泥浆的搭配比例做出适当的调整，以保证可以达到最好的效果，得到更有保证的质量。一般桥梁建设中，预应力钢筋，低松弛钢是几种比较常见的钢材，都有着各自的优点，在选择钢材时应考虑钢材的物理性质，抗拉伸强度，抗弯曲强度，表面粗糙度和延展性等等，也要结合材料的价格在保证质量的情况下更加节省资源。

四、预应力施工技术的应用

1、对市政桥梁进行加固

在经济与社会快速发展的背景下，桥梁的载重能力，使用寿命不断的面临挑战，车辆超载，不按规定的方法使用等众多问题导致的事故频繁出现，因此桥梁工程问题受到了社会和政府的特别关注。预应力技术就可以在桥梁加固中得到很好的应用，使用预应力技术就可以很好的改善市政桥结构的稳定性，加强桥部件刚性韧性，在桥梁原有稳定性基础上更大的提升载重能力，也可以使市政桥梁寿命有所提升功能得到了更好的开发。

2、市政桥梁弯矩构件中预应力技术的应用

弯矩构件是市政桥梁的一个重要的组成部分，弯曲构件一般在加工的时候会形成很大弯曲内应力，弯曲内应力会不断的叠加积累，如果在使用过程中出现了压力过大或者载重超标等情况，弯矩构件有可能会出现即将破裂的趋势十分危险，严重影响市政桥梁的谁用寿命。比如一般应用的碳纤维结构，碳纤维结构的强度很高我们经常把它用在弯矩构件的加固中，再对弯矩构件进行碳纤维加工之前，桥梁本身具有的应变应变会对弯矩构件有一个初始力，当承载的力达到钢筋混凝土的最大承载压力时，桥梁构件的承载能力达到极限状态。通过对弯矩构件进行预应力处理可以增大承受极限，改善钢架的结构

3、多跨连续市政桥梁施工中预应力技术的应用

当今市政桥梁的主要施工结构就是多跨连续结构，其主要的特点就是连续并且多跨，这种多跨的结构上会出现很多负弯矩与正弯矩，严重的影响到了市政桥梁中部位置和各个支座区域的稳定性能。对这些弯矩较大的区域实行预应力技术可以有效的改善市政桥梁的应力分布，减小了正负力矩的波动范围，提高了桥体本身的抗剪切力和应对部分载重过大的抗弯曲能力，在保证桥梁结构稳定性的同时，同样的提高了质量延长了市政桥的寿命。

4、在钢筋安装中的应用

我们在市政桥施工过程中一定要对钢筋的安装工作给予充分的重视，尤其是预应力筋外体的状态是否损坏，及时的做好补救措施。在市政桥钢筋的焊接过程中，预应力钢筋的周围一定要采取有效的保护措施之后再进行焊接，并且严格禁止不能将预应力钢筋作为连接钢筋使用。在钢筋的捆扎过程中，要按照相关的操作规定施工顺序严格执行，捆扎之后的钢筋仍然需要内应力测定并进行预应力技术，然后保证钢筋混凝土与弯矩部分连接牢靠，最后最好采用点焊接方式严格焊接，对桥梁各部分钢筋钢架的安装一定要准确无误，对每一个部分的项目检查落实到底。

五、市政桥梁工程预应力施工技术的应用过程

1、做好准备工作

在任何一个市政桥梁开始施工之前，都应该做好充分的准备工作，首先要与桥梁的技术部门进行良好的沟通结合桥梁的设计要求选择适当型号的机械施工设备，机械设备要满足我们的要求保证其正常的工作运行状态，确保施工过程的效率和施工质量。与此同时要加强对原材料的质量控制，仔细检查材料的参数报告与生产工艺，对不同厂家不同批次的不同材料抽样检查，某些关键位置的材料要逐一检查，确保所用材料都是合格状态再投入使用。此外，施工前要对施工人员进行管理技术培训，强化施工人员的责任意识，熟练的掌握各个环节的基本技能，确保整个工程顺利的实施进行。

2、锚具的加工制作

按照国家相关技术部门工程技术规定和要求，对各种钢筋预应力筋按照其标准裁剪，合理的控制各部分钢材的长度，对于不同区域使用的不同材质钢筋一定要详细的标注分类，确保施工人员能够迅速分辨出其使用部分，长度数量要尽量的掌控范围内。对于预应力筋施工过程中的錨具，应该确保锚具的制作符合国家标准，然后一一的运送到各部分使用现场进行使用。

3、准确的定位预应力筋

对于竖直方向上的预应力筋来说一定要进行有效的固定，严格的控制其垂直方向上的偏差，一定不能让它在竖直方向发生歪斜，在确定预应力筋固定牢固之后，要在最上边安装水管。锚具在使用过程中也需要垂直的预应力筋。

4、混凝土浇筑

混凝土浇筑施工之前，仔细检查预应力筋的位置、数量和型号，特别是经过修补的波纹管，必须确保波纹管上没有缝隙，防止波纹管中挤入混凝土。然后混凝土浇筑施工过程中，加强振捣施工控制，合理控制振捣间距和时间，防止振捣器接触波纹管，避免造成损坏，确保波纹管的安全性和完整性。对于市政桥梁结构的关键部位，尽量使用小型振捣棒进行振捣，防止发生张拉事故。最后，混凝土浇筑施工过程中，应提前预留一部分混凝土，使用相关试件检测混凝土强度和稳定性，为后期张拉预应力筋提供重要参考。

5、张拉预应力筋和灌浆

预应力筋张拉施工时，应首先进行仔细清洁，将钢绞线、垫板 上的泥浆清理干净，为预应力筋张拉奠定良好基础，接着安装和固定锚板、千斤顶等工具，确保各个工具的安全性和可靠性，等到混凝土达到施工设计要求强度以后，按照预应力张拉施工相关技术要求，合理张拉预应力筋。并且预应力筋张拉施工完成以后，及时进行预应力孔灌浆，灌浆之前，仔细检查压浆机运行状态，消除安全隐患，规范灌浆施工操作，使孔道填充满灌浆液，对预应力筋进行有效固定，并且做好养护管理，防止锚固装置和钢绞线发生锈蚀，导致发生滑丝，充分发挥预应力筋应用功能。

6、工程基坑的开挖

在桥梁工程基础施工中，其中对承台或者系梁的施工中，先在基坑周围挖排水沟，引开地表水，根据不同的地质采用不同的坡度进行开挖，同时注意对坡壁的防护。如地下水较高时，基底四周设排水沟，然后设一集水井，用潜水泵将水排出，保持基坑无积水。基底应超挖深20cm，人工夯实后回填20cm厚砂砾层，同时对桩头进行凿毛处理，施工放样，绑钢筋，装模浇注砼。同时在盖梁施工过程中，使用两个墩柱各自穿插一根3.4m长100mm的钢棒，上面采用墩柱两侧各一根10m长40b工字钢做横向主梁，搭设施工平台的方式。

六、市政桥梁工程预应力施工的质量控制

1、制定有效的质量标准

国家相关有明确规定，在工程建设施工中一定要按照一定的质量管理体系去开展各项工程工作，因此在我们对市政桥梁施工时应该根据实际的状况收集相关桥梁施工质量标准，使桥梁能够在规定范围内的承受相对应的应力。而监管人员也应该对每一个部分严格检查，保证桥梁施工正常进行。

2、建立监管部门

在进行预应力施工之前应当组建一支由承建方，出资方以及第三方工作人员构成的临时监管小组，对预应力工程施工过程中的各个环节进行严格的督查，尤其是保证建筑材料和施工机械设备的质量，不能放過一丝一毫的差错，一定要避免由于监督部门监管不严格而导致的安全隐患，出现问题及时向设计人员管理人员反应真实情况。

3、建立健全安全责任体系

在施工前要制定相关部分的安全责任体系，对施工人员和监管部门人员有一定的威慑作用，确保在工程实施的过程中一旦出现重大的安全问题或者桥梁质量问题，能找到有关人员责任追究，强化各部分工作人员的安全意识和责任意识。

4、后期验收

施工的最后环节就是工程验收，预应力施工是市政桥梁施工的重要组成部分，一旦这个部分出现了质量问题，整个桥梁的性能就会受到极大地影响。而且桥梁的施工周期通常来说都比较长，工程量也很大，所以如果竣工之后发现预应力施工存在问题就会推翻很多建筑重新操作带来巨大的损失，所以后期的桥梁验收工作必须重视起来一定要符合施工标准。

结语：

综上，预应力技术对桥梁的质量和寿命影响十分大，对桥梁的整体使用性能有直接影响，因此在施工方案的指导下一定要认真处理以上问题并对质量严格控制。合理的运用科学技术提高市政桥梁的性能，在后期的技术发展中仍然需要对新技术开发应用，不断的探寻对桥梁施工更有利的方法工艺，建造出质量更佳性能更强的桥梁。

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（作者单位：中国水利水电第十一工程局有限公司）