1、道路桥梁工程施工中预应力技术的应用摘要：加强道路桥梁工程施工中预应力技术的研究是十分必要的。本文作者结合多年来的工作经验，对道路桥梁工程施工中预应力技术进行了研究，具有重要的参考意义。 关键字：预应力；应用；施工工艺 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 前言： 预应力应用的种类： 在混凝土空心板中预应力的应用 如果桥梁、公路的跨径是在 1625 m 之间,那么就可以使用预应力混凝土空心板,而且使用的钢绞线要低松弛、高强。先使用单根的铜绞线,然后再使用群锚或是扁锚。而在预制安装或是现浇支架的时候要有标准图。在实际施工应用过程中,有的将空心板的跨径设计在 3035 m 左右,这样刚度
2、就会偏小,而且也会增加材料的用量,因此跨径最好是在 25 m 左右。 在混凝土简支 T 梁中的应用 通常简支 T 梁的跨径是 2050 m 左右,使用的也是低松弛、高强的钢绞线。要预制拼装,要有标准图和架桥设备。现在行车的条件不断提高,因此以往的桥面也就不能满足这种要求,所以现在都是现浇梁端湿接缝的,而在支负弯距区的桥面板中,也配备了扁锚的钢绞线,从而让桥面能够成为准连续的结构。 在混凝土箱梁中预应力的应用 如果跨径是 4060 m,那么箱梁就要选择低松弛、高强的钢绞线,而纵向的预应力则要使用中等张拉吨位。根据施工方式可以连接锚具来配置纵向的预应力钢束,如果箱梁悬臂板的长度超过了 4 m,那么
3、就要配置横向的钢束,使用 35 根的扁锚钢绞线,而我国现在都是使用滑模逐孔浇筑或是支架现浇。跨径在 70200 m 的时候使用变截面的连续箱梁,在安置钢束的同时也要配置精轧钢筋竖向的预应力。现在我国的双向预应力结构在 4060 m 的比较多,但是变截面、大跨径的箱梁却比较少。据笔者所知,我国的箱梁跨径大多是 165 m,但是葡萄牙在 1986 年时,建成了跨径是 250 m 的箱梁,因此对于大跨径箱梁最好使用连续刚构桥。 一、预应力在公路桥梁施工中的应用 1.1 预应力钢绞线的选择目前，国内外建筑行业使用的预应力钢材主要有预应力钢筋、矫直回火预应力钢丝、冷拉预应力钢丝、普通预应力钢绞丝、低松弛
4、预应力钡丝和低松弛钢绞线。其中低松弛钢绞线是最新一代预应力钢材，具有高效、便捷、质量轻便和高性价比的特点，它可以使桥梁建筑构件更加轻薄美观结实。低松弛钢绞丝已被大量运用于世界各地重要的建筑工程中。例如大型桥梁核电站、高速公路、跨海大桥、高架公路等。公路桥梁工程中使用预应力钢绞丝可以节省三分之一以上的钢材，具有显著的经济效益，降低公路桥梁工程造价，同时又可以带来良好的社会效益。在选择预应力钢绞丝时，我们需要充分考虑钢绞线性能的几何参数、表面状态、松散性、伸长率、松弛等。还有比较多种钢绞丝的品种规格、破断荷载、尺寸公差、延展率等。 1.2 预应力锚具的选择一般情况下，后张法预应力混凝土结构所使用的
5、锚具可分为机摩阻锚固和机械锚固两类。摩阻锚固类锚具主要是利用楔形锚具将预应力钢材“挤紧”而形成锚旋作用。此类锚具拥有较多的品种和广泛的应用范围。摩阻锚固类锚的优点是锚力变化多样，吨位大，便与穿索。缺点是锚具会损失较大的预应力，不利于重复张拉。机械锚固类锚具是指在预应力钢材的端部运用机械加工手段形成适合锚碇发挥作用的环境来加以锚固的锚具。机械锚固类锚具常被用于锚旋高强度粗钢筋或集束型高强钢丝。当然也有个别是锚旋单根或多根钢绞线的。此类锚固类锚具的优点是锚具损失的预应力较少，且便与连接，可在未灌浆前重复张扣。 1.3 预应力体系的设计目前桥梁行业中，预应力混凝土桥梁预应力体系的设计常采用 OVM
6、和 XYM 体系。这两种体系的顶板纵向钢束都运用了平竖弯曲结合的空间曲线。腹板顶部承托上集中了大部分锚固。将底板钢束尽可能地靠近齿板处锚固。这样的布置预应力具有许多优点：使预应力的力臂最长化。最大力臂利于预应力最大限度的发挥力学效应。集中在腹板顶部承托便与预应力以较短的传力路线分布在全截面上，也简化了齿板构造。简化了箱梁尺寸设计。 1.4 预应力效应的分析在预应力混凝土结构设计实践中，人们通常情况下采取的方法是，根据个人经验和其他公路桥梁工程经验假设预应力钢束的分布图，而后才进行预应力分析，检查所有结构横面的预应力状态，若预应力不能满足桥梁结构的承载力，则通过改变钢束分布，重新检查横面的预应力
7、状态，经过多次尝试后，便可以得到满足实际预应力要求的钢束分布图。我们可以认为，预应力筋、预应力锚具和预应力体系设计取决于预应力效应的分析。 二、预应力桥梁的施工工艺问题 2.1 实际砼强度问题近年来，为提高预应力混凝土的早期强度，人们采用掺加早强剂的方法。通常浇注砼后就会开始张拉预应力。砼强度的增强需要一定的时间，而其弹性模量增长较强度增长慢。此种现象引发的弊端是早期砼变形大，提前张拉预应力会增加预应力的损失，导致桥梁承载能力不足，进而致使桥梁结构出现裂缝。有的人施工人员用现场试块方法计算的早期砼强度等级盲目代替实际砼强度。导致砼强度值存在误差，影响了日后的继续施工。也致使施工结束后桥梁结构的
8、实际强度低于计算强度，未达到国家标准，易成为工程交付使用后的事故路段。2.2 后张预应力结构与张拉力控制的问题不标准的预应力施工作业，尤其是宽松的张拉力控制，会对预应力桥梁的质量产生严重影响。通常张拉作业时需要同时控制张拉力和预应力筋伸长量，坚持以张拉力为主。张拉力与伸长的效果数值相符合。张拉人员多采用 1.5 级油压计量张拉力。1.5 级油压误差较大。张拉人员没有经过专业培训，易在施工过程中出现较大的误差，发生张拉力高低不均的情况。尤其是在多束张拉时，更易出现计算失误与读表失误。实际张拉时很难将伸长量控制在规定范围内，可能会出现张拉力失控的现象。 2.3 预应力孔道压浆质量预应力孔道压浆在实
9、际预应力技术中具有重要的作用，第一，孔道压浆可以保护预应力筋不受到外界环境的锈蚀。第二是保证了预应力筋与桥梁结构共同工作。所以说，若预应力孔道压浆质量不达标，密实度较低，已发生漏浆、漏灌的现象。我们需要加强对预应力孔道压浆质量的重视，加强浆体的水灰配比标准管理工作，重视孔道压浆工序。不要急于求成，需要按部就班根据实际情况，遵循国家行业标准，一步一步来。 2.4 锚具的问题有些施工方盲目追求经济效益，减小截面尺寸，将尚存在技术争议的扁锚运用于板梁结构与预应力箱梁底板中。扁锚技术尚处于成长阶段，技术还不够成熟，易导致钢绞线受力不均。而且由于扁孔本身占据空间小，存在孔道压浆困难的问题，施工中无法保证孔道压浆的密室度，灌入浆体较困难。 三、总结公路桥梁施工中的预应力技术考虑了桥梁混凝土强度会发生变化的事实，保证了桥梁结构构件的稳定性，可以说是一种全新的桥梁思路和技术。它解决了传统桥梁结构设计理论中存在的缺陷。是实际公路桥梁施工过程中，我们要准确测量实际砼强度值，保证其符合国家要求。 参考文献： 1 何天宾. 公路桥梁施工中预应力技术探讨J. 中国新技术新产品, 2010,(06) . 2 黄香. 公路桥梁施工中预应力技术探析J. 中国新技术新产品, 2010,(08) . 3 王世昌,方良斌. 公路桥梁施工中预应力技术措施探讨J. 中国高新技术企业, 2010,(03) .
