探讨公路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题.doc

1、探讨公路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题摘要：公路桥梁建设的发展让预应力技术在桥梁中的地位越来越重要，然而质量问题也随之增加。本文对公路桥梁施工中预应力技术的应用进行了较为详细的介绍，阐述了施工中预应力应用的问题，并提出了解决这些问题的几点建议。 关键词：公路桥梁施工；预应力；应用；问题 中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号： 一、公路桥梁施工中预应力应用 1、受弯构件中应用预应力技术 因为碳纤维强度高、施工简单，在进行钢筋混凝土受弯构件加固时我们通常是使用碳纤维片材粘贴的方法。但是，结构加固前已有初始内力，混凝土已有初始拉应变和压应变，如果压区混凝土压应变达了压应变的极限值，达到

2、极限构件承载力，加固到构件也就达到了承载力的极限，最终碳纤维片材应力由混凝土应变增量决定。如果是较大的初始应变，而构件破坏时较小的碳纤维片材应力，也就无法发挥其强度高的特点。对此，我们可以在碳纤维片材粘贴时，先施加预应力给碳纤维片材，使其有初始拉应力，提高碳纤维片材在构件破坏时的应力，从而充分发挥其高强度的特点。 2、加固施工中应用预应力技术 公路桥梁延长使用寿命的方法一般是通过恢复、提高现有公路桥梁承载能力来完成，通常做法是补强构件和改善结构性能。主要改造途径：结构体系改变、薄弱构件加强辅助构件增加、暾台基础加固、恒载减轻等，通常加固法：增大配筋与截面、桥面补强层、体外预应力加固、改变结构受

3、力体系、粘贴钢板、横向联系增加、碳纤维布粘贴等加固法。卸载的目的实际是为降低加固施工中混凝土的初始应变。首先是对构件施加预应力，让受压区有一个拉应力，受拉区有一个压应力，从而达到初弯矩作用下减小构件压应变和拉应变，让构件提高在承载力极限值时的钢筋加固应力和应变增量，充分发挥钢筋加固作用。 3、钢筋混凝土多跨连续梁中应用预应力技术 多跨连续梁有正、负弯矩区，一般正弯矩区在跨中，负弯矩区在支座。如果梁的抗剪承载力和抗弯承载力不能够满足需要，则就要作加固处理。可用碳纤维粘贴法对正弯矩区抗弯承载力不足做好加固，此法进行施工时也相对较为容易，但此法中所加纵筋锚固的问题解决起来较为困难。 二、公路桥梁施工

4、中预应力效应分析 通常，我们在进行设计预应力混凝土结构时，往往是根据过往的经验，首先对于预应力分布图做一个假设，然后进行效应力的分析，验算桥梁在使用极限值条件下的状态。对于各结构截面所出现的各应力状态进行检查，如果结果不能达到所需标准，就对钢束的分布进行调整，直至出现符合标准的钢束分布。由此，我们看到预应力效应最终会决定预应力锚具、筋和体系设计。预应力在进行损失计算时，其有后期损失和瞬时损失。前者损失发生在钢束锚固后，有混凝土徐变收缩、钢束松弛以及因为后期预应力出现的束张拉减小了前期钢束的预应力等所造成的各种损失；后者损是指出现在钢束锚固前或锚固时所产生的损失。后张预应力混凝土一般有锚具变形损

5、失及弹性压缩损失这两种，也就是通常所说的预留孔道与钢束间摩阻损失、张拉构件长度出现缩短的现象。 三、公路桥梁施工中预应力应用存在的问题 1、堵塞波纹管 在混凝土进行浇筑后，波纹管可能会有堵管现象的发生，而其会导致后期的预应力钢绞线在进行穿束时没有办法顺利通过或者是在进行张拉预应力时，实际的钢绞线伸长值与之前设计中所得到的计算值相差较大，给施工带来较大的麻烦，耗费了大量的人力，还严重耽误了工期。分析堵管的成因，我们看到大多数情况下是施工中施工单位没有按合理的施工规范来进行波纹管的安装，不精确的波纹管定位造成了套管接头松动、弯折扭曲等。第二，施工中在进行混凝土浇筑时，错误的混凝土振捣操作引起波纹管

6、局部的破裂，渗漏的混凝土水泥浆堵塞波纹管。最后，由于部分波纹管本身质量就不过关，也极有可能造成漏浆堵管。 2、预应力超长束端张拉问题 现阶段，国内通常是使用在一端张拉的工艺进行大跨度连续箱梁底板预应力束的现浇。运用此法拉直一束钢绞线需 0.3-0.4Ak 拉力，因为孔道过长，所跨越的箱梁横隔板就需要多道，而只有通过试验才知道孔道摩阻大小。如果预应力桥梁的跨度在 30m 及其以上，为了能够有效保证跨中预应力及桥梁在活、恒载作用下跨中抵抗弯矩，要使用两端对称张拉工艺，否则容易产生跨中承载力达不到要求造成正截面出现裂缝。 3、张拉力的控制在后张预应力中的问题 预应力操作不规范，尤其是不能够严格控制张

7、拉力，其对于预应力公路桥梁影响相对比较大。在进行张拉作业时，通常是同时控制预应力和张拉力筋的伸长量，其中张拉力作主导，张拉力用伸长值来校正。用 1.5级油压计量张拉力，往往是误差较大。更甚者有千斤顶张拉未经计量标定，加之多数张拉工作人员没有接受专业培训，在实际作业中，如果不专心就容易造成较大误差、读错表，出现张拉力忽高忽低。在进行多束张拉时，张拉力每束都不同，计算预应力筋的伸长值容易出现不精确，较乱的弹性模量取值，难以做到实际张拉中伸长量控制在6以内，张拉力失控。 4、张拉前预应力结构裂隙 温差和干缩容易造成在张拉前出现裂隙，裂缝通常是在表面，分布不均、宽度较细，梁板类裂隙分布沿短方向，有时从

8、构件顶延伸到构件侧面，有时在箍筋处；温度裂缝有深进、表面和贯穿，无一定规律。梁板类裂隙多平行于短边，贯穿和深进裂缝与短边方向平行，裂缝出现沿全长分段。 5、堵塞预应力钢筋孔道 后张法构件中出现预留孔道堵塞塌陷，预应力筋无法穿过，更无法保证实际的工程灌注质量，对于张拉效果造成较大的影响。抽芯太早，水泥砼还没有彻底凝固，强度不够或者抽芯过晚，抽拔管时拔断橡胶都有可能堵塞预应力钢筋孔道。 四、如何解决预应力施工中的问题 1、堵管问题解决 从预应力筋曲线的坐标出发，在孔道堵塞位置进行标注，然后避开梁主筋所在的位置，运用冲击钻对堵塞孔道进行缓慢开孔，及时清除堵塞在波纹管中的各类浆块，最终实现钢绞线可以在

9、波纹管顺利通过并自由伸缩。利用高一级混凝土微膨胀作用，在张拉后有效封堵孔洞。当然，我们也可以使用下列预防措施：波纹管质量在施工前做好仔细检查，及时发现质量有损的波纹管；混凝土浇筑前对波纹管安装位置进行检查、固定，如套管接头所进行连接的牢固性、密闭性达标情况；混凝土浇筑时注意保护波纹管，避免波纹管因振捣碰坏。 2、裂缝问题解决 要想做好表面温度裂缝的预防工作，首先要控制构件内外温差，优先在夏季安排使用低水化热水泥。低温中预制构件注意保温，模板拆除不宜过早。适当延长薄壁构件（如空心板）的拆模时间，以方便其缓慢降温。在台座与预制构件间涂隔离剂以防止产生粘接现象，使构件免受底模热胀冷缩的影响。砼浇筑前注意隔离剂保护，长线法生产先张构件的要做好应力筋的放松工作，减少约束。 五、结论 在公路桥梁施工中进行预应力设计思考时，关注混凝土强度的变化是一种新方法、新思路。期望通过本文对公路桥梁施工中预应力的分析所得出的几点结论能为工程建设者提供借鉴，更好的推动国家公路桥梁事业的发展。 参考文献： 1 盛兴旺,辛学忠.预应力斜交箱形连续梁非线性分析J.中国铁道科学,2005(2). 2 杨宗放.现代预应力混凝土施工M.中国建筑工业出版社,2002. 3 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范S.JTG D62-2OO4.