1、论公路桥梁施工中预应力技术的探讨【摘要】预应力技术在我国当前公路桥梁施工中的应用非常广泛，其在我国的起步虽然较晚，但发展速度却十分迅猛。本文分析了预应力技术在公路桥梁施工中的应用，阐述了公路桥梁施工中的预应力技术工艺。 【关键词】：公路桥梁；预应力；施工工艺； 【 abstract 】 prestressed technique in Chinas current highway in the construction of the bridge are widely used in our country of its start although late, but the speed o
2、f development is rapid. This paper analyzes the prestressed technique in highway Bridges in the construction of the application, this paper illustrates the highway bridge in the construction of prestressed technology. 【 key words 】 : highway bridge; Prestressed; The construction technology; 中图分类号：X7
3、34 文献标识码：A 文章编号： 0.引言 预应力技术应用于公路桥梁是在 20 世纪 50 年代中期，迄今已有 40 多年了。虽然起步较晚， 但发展却异常迅速， 从理论计算、施工工艺和技术、材料和设备、试验检测、设计和施工队伍等已形成一套较完整的体系。预应力技术不仅用于公路桥梁结构， 而且也运用到桥梁的维修和加固、大件提升、顶推施工、边坡或山体锚固等方面， 其应用范围还在不断扩大应用前景会与日俱增。 1.预应力技术的应用概述 随着我国机械和材料工业的迅猛发展，作为预应力结构的低松弛钢丝、高性能的混凝土以及钢绞线的生产逐渐国产化，性能优良的张拉设备和各种型号的锚具也越来越系列化。同时，油表、油泵
4、、张拉千斤顶、压浆机和穿束机等设备的配套以及相关的生产厂家不断的竞争和优化也使得我国的预应力技术不断的得到改善从而为预应力技术在公路桥梁施工方面提供了有力的保障。当前公路桥梁施工中预应力技术主要应用在混凝土空心板、简支 T 梁、连续箱梁、连续刚构、和 300-500 米的混凝土斜拉桥等方面，另外，在顶推法施工、大件提升、山体或边坡锚固等方面也有所涉及。 2.预应力在桥梁的施工中的应用 2.1 预应力技术在受弯构件中的应用 由于碳纤维具有较高的强度,并且施工也比较简单,因此采用碳纤维片材对钢筋混凝土受弯构件进行加固的方法得到广泛的应用。但是由于在对受弯构件进行加固前结构已存在初始内力,混凝土已具
5、有初始的压应变和拉应变,因此当受压区混凝土的压应变达到混凝土的极限压应变时,受弯构件达到了极限承载力。 2.2 预应力技术在钢筋混凝土多跨连续梁的应用 多跨连续梁有正弯矩区和负弯矩区,一般在支座处为负弯矩,跨中为正弯矩。当梁的抗弯承载力和抗剪承载力不满足要求时,需要进行加固处理。跨中正弯矩区抗弯承载力不满足时,可用粘贴碳纤维的方法进行加固,施工相对比较容易,其主要的原因是所加纵筋锚固的问题不宜解决。 2.3 预应力技术在加固施工中的应用 道路桥梁加固一般是通过对构件的补强和对结构性能的改善来恢复或提高现有道路桥梁的承载能力,以延长其使用寿命,适应现代交通运输的高要求。然而,实际上卸载的目的就是
6、为了减小加固施工时混凝土的初始应变。此时可预先对构件施加预应力,使受压区产生拉应力,受拉区产生压应力,减小构件在初弯矩作用下的拉应变和压应变,以提高在构件达到极限承载力时的应变增量和加固钢筋的应力,使加固钢筋得到充分发挥。3预应力的施工工艺 3.1 预应力超长束一端张拉工艺 张拉工艺是目前国内现浇大跨度(35 跨，每跨 3050m)预应力连续箱梁底板预应力束最常采用的工艺。比如说将一束钢绞线通过一端张拉的工艺拉直需要 030AAk 的拉力，而如此长的孔道要跨越多道箱梁横隔板，且其孔道摩阻值得通过试验才能确定。根据国内外相关规范规定：为保证跨中有效预应力和桥梁在恒载和活载作用下跨中所需抵抗弯矩的
7、建立，避免由于跨中承载力不足而产生正截面裂缝情况的发生，对于预应力桥梁的跨度在 30m 以上时均需采用两端对称张拉工艺。 3.2 真空灌浆 为解决后张预应力混凝土结构中存在预应力筋防腐蚀问题和与结构混凝土的共同工作问题，可以采用真空压力灌浆的方法来充满预应力筋预埋孔道和预应力筋之间的空隙。通常造成预应力筋失去保护的原因是存在后张预应力筋在非水平的倾斜和多跨度弯曲状态，此外还有水泥浆的水蒸发后形成了缺乏水泥浆的空间。预应力筋在高应力状态下很容易被腐蚀而且腐蚀部位会造成断面缺损，使得严重影响到预应力混凝土结构的安全和耐久性。所以必须保证好的灌浆质量。在预应力孔道灌浆施工中，要解决这么一系列关键问题
8、。通常采用的方法是在实际施工中对超过 40m 的多波预应力筋采用采取真空灌浆，这样可以保证其密实度。 3.3 预应力结构砼开始张拉的时间 为提高预应力混凝土的早期强度，近几年通过掺加 强剂的方法，一般浇沣砼 3d 后就开始张拉预应力，然而由于砼强度增长需要一定的时间，而且强度和弹性模量增长足不同步的，强度增长快，弹性模量长慢，早期硷变形人，过 张拉预应力会使预应力损失增加，导致桥梁承载力不足，出现众多裂缝病害。此外，采用现场试块测得的 期砼强度等级代替现场结构的实际砼强度，也存在一定的问题。试验表明，出现事故的结构最后验算时其实际强度均末达到现场测得的强度，有时候甚至很低。 3.4 后张预应力
9、结构张拉力控制 预应力桥梁质量受张拉力控制不严等预应力施工作业不够规范的影响较大。一般施工过程中的张拉作业会采用张拉力和预应力筋伸长量同时控制，其中张拉力为主，以伸长值校核张拉力。通常张拉力的计量采用 15 级油压，该等级的张拉力具有误差较大等特点，特别是一些千斤顶甚至在未经计量标定时就开始张拉。另外张拉作业人员多数都是未经专业培训，若他们作业时不专心，那么极有可能会出现较大误差或读错表的情况，以致发生张拉力忽高忽低的现象。尤其是在多束张拉时，对预应力筋伸长值计算会由于每束张拉力都不同而不准确，弹性模量取值混乱，以致实际张拉时难以做到将伸长量按规范规定控制在 4-6范围内，导致张拉力失控。 4
10、.结语 随着我国公路桥梁事业的飞速发展，预应力结构和技术展现出了更大的优势。目前中小型公路桥梁几乎都在采用预应力混凝土结构。从西方修建钢桥的例子可以看出，时间的增长会造成维修和养护费用的增大。正是由于预应力技术的许多优点，使得它在被逐年更广泛地使用。虽然预应力技术无论在理论还是在实践中都已经发展成为比较成熟的技术，但是由于一些问题，比如张拉工艺不适合和孔道和锚具质量不合规范等，因此，在实际施工中仍然存在很多不足，这些还需要后续的努力。 参考文献 1 巫金炜,周勇,陈猛. GM(1,1)模型在连续梁桥线形控制误差调整中的应用J. 国外建材科技, 2008，(01) . 2 刘艳红. 预应力在道路桥梁施工中出现的问题及改进措施J. 黑龙江交通科技, 2011,(02) . 3 龙文清. 试论桥梁预应力工程的施工技术J. 科技致富向导, 2011,(14) . 4 陈红艳. 浅谈公路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题J. 民营科技,2011,(04) .
