公路桥梁施工中预应力施工技术要点研究.pdf

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 172 公路桥梁施工中预应力施工技术要点研究 郑 楠 江西省公路桥梁工程有限公司，江西 南昌 330000 摘要：摘要：公路桥梁工程是我国基础工程中的重要组成部分，其施工质量会直接影响各地区交通运输安全性。新时期，随着人们日常出行日益频繁、货物往来运输量逐渐增加，国内公路桥梁工程建设规模也逐渐扩大，并且质量标准进一步提升。这一形势下，施工单位为了提高工程的承载力和耐久性，尽可能延长工程使用寿命，开始大力推行预应力施工技术，也就是通过施加预先定义量的拉力，使公路桥梁工程的抗变形能力和承载能力达到设计要求。然而，由于预应力施工技术在操作中流程复杂、干扰因素较多，所以想要充分发挥其作用和优势，就要对各施工环节进行严格的质量把关。基于此，本文将结合施工经验，从预应力技术在公里桥梁施工中的作用展开研究，根据实际应用现状，提出几点公路桥梁施工中预应力施工技术要点，旨在为其他工程施工提供有价值参考。关键词：关键词：公路桥梁工程；预应力技术；技术要点 中图分类号：中图分类号：U44 0 引言 公路桥梁既是现代交通建设中的重要组成部分，也是城市规划布局不可或缺的配套设施。近年来，随着公路桥梁工程施工质量标准的不断提升，越来越多施工单位在工程建设中引入了预应力技术，主要目的是提高公路桥梁工程的承载力和耐久性，保证工程安全投入使用。该技术的应用原理是对钢筋施加预先拉力，使混凝土结构在拉应力作用下提高抗变形能力和承载能力。但在实际施工中，一旦出现张拉时间控制不当、张拉力偏差或波纹管道漏浆等问题，将会直接影响预应力技术的应用效果，甚至会适得其反，为公路桥梁工程埋下严重的质量问题和安全隐患。对此，需要施工单位提高重视程度，在掌握预应力技术施工要点的同时，严格做好各环节质量把控工作，一方面为预应力技术进一步推广和应用奠定基础，另一方面提高公路桥梁施工质量和效率。1 预应力技术在公路桥梁施工中发挥的作用 预应力也被称为预加力，将其应用到公路桥梁工程中，就是在构件承受荷载力之前，先明确荷载力的方向，而后施加一个与之方向相反的力，以此来抵消构件即将承受的荷载，进而增加构件的刚度和强度，切实提高其耐久性和抗裂性，从源头规避谐振及弹性变形等问题。在公路桥梁工程施工中，如果将预应力技术应用到某些关键部位，那么从经济学角度来看，不仅能够减少钢材、混凝土等材料的使用量，还可以减轻工程自重，实现轻质化施工目标，进而降低工程造价1。另外，预应力技术在改善公路桥梁抗裂性、抗渗透性等方面也发挥了不容小觑的作用。可以看出，无论从技术性还是经济性角度分析，预应力技术都具备十分广阔的发展空间，在公路桥梁施工中合理应用该技术，既能够延长工程使用寿命，也能够为交通运输提供安全保障。2 公路桥梁施工中预应力技术的应用现状 由上文分析可以看出，预应力技术不仅能够提高公路桥梁工程的耐久性和抗裂性，还可以降低施工成本，有效增加工程的经济效益。但不可否认的是，由于我国在预应力技术研究和应用方面起步较晚，加上技术操作流程繁琐、施工环境复杂，导致施工过程依然存在诸多问题亟待解决，如张拉时间控制不当、钢绞丝偏丝或断丝等，严重影响了预应力技术的施工效果，想要规避这些问题，就要了解这些问题的发生原因及现象，具体来说：2.1 张拉时间控制不当 在公路桥梁施工中，很多施工单位为了保证预应力混凝土强度达标，会适当添加一些早强剂，这也意味着施工过程必须相应延长混凝土强度的增长时间，但由于混凝土强度增长速度要远远快于弹性模量的增长速度，所以早期混凝土结构的变形也相对较大，如果施工人员过早施加预应力，则会导致预应力随着时中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 173 间的延长逐渐增加损失，最终影响公路桥梁工程的施工质量，主要体现在承载力不足、结构出现裂缝等方面2。2.2 钢绞线偏丝或断丝 很多施工单位在公路桥梁施工中，会通过引入专业设备的方式，对骨架钢筋进行硬性拉伸，以此来增加骨架钢筋的拉力。此时，如果钢绞丝本身存在质量问题，如表面锈蚀严重，或者张拉方向错误、拉力控制不当，均会使钢绞线出现偏丝、断丝等现象，导致构件在受力不均的情况下破裂，无法达到理想的施工效果。2.3 波纹管孔道渗漏 波纹管不仅易于制作，而且便于施工，所以在公路桥梁工程后张法施工中，大部分施工单位都会选择波纹管预应力筋孔道。但由于市面上的钢材种类较多，并且价格、质量不尽相同，所以施工单位一旦选择错误，将会直接影响波纹管孔道的施工质量3。例如：施工单位选择的钢材厚度不足、质量较差，导致制成的波纹管孔道强度和刚度不达标；加上安装过程会受到非预应力的影响，使得孔道容易产生弯折角和轴线偏移问题，并且结合施工经验总结来看，管轴线偏位越大，转角的角度也会相应增加，一旦与锚垫板位置的轴线不一致，则会导致波纹管孔道的弯折处出现渗漏问题。2.4 扁波纹管孔道不满足设计伸长值 在公路桥梁施工中使用预应力技术，部分位置需要使用扁波纹管道，所谓扁波纹管道，实际上就是将圆波纹管道压扁。但管道受到压制作用力后，会导致转角及长轴中心位置的接缝出现不规则的翘起现象，进而使管道内部进入灰浆，并在局部预应力筋上凝固。这一形势下，施工人员开展张拉作业，会导致被灰浆铸固的预应力筋无法被张拉，最终使预应力筋的张拉值与设计伸长值不符，无法充分发挥预应力筋在公路桥梁工程中的作用和功能。2.5 张拉力控制不当 在传统张拉施工中，施工人员需要通过读取油泵的油表参数，使用回归方程准确计算张拉力，在此基础上做好张拉力控制工作。但结合施工经验总结来看，这种方法容易受诸多因素影响出现误差，导致张拉力控制不当4。具体来说：第一，人工读取油泵油表容易产生人为误差，导致张拉力计算结果不准确，一旦张拉力过大，则很难有效回调；第二，锚固过程中夹片会产生回缩现象，进而损失部分预应力；第三，油泵和千斤顶在长期投入使用中，会导致回归方程产生变化。以上种种，都是造成张拉力控制不当的主要原因，会严重影响施工任务的顺利进行。3 公路桥梁施工中预应力施工技术要点分析 3.1 张拉预制底座施工技术要点 施工人员在预制底座张拉过程中，需要保证整个过程无沉陷问题，同时确保排水顺畅，避免积水过多导致地基下沉。另外，施工人员要结合设计图纸中提供的反拱度值张拉底座，并根据生产性试制梁的张拉情况及现场施工条件确定底座张拉反拱度值，通常反拱度需要制作成抛物线。3.2 模板工程施工技术要点 模板作为公路桥梁施工中预应力技术实施的重要物质条件，不许保证刚度、强度和稳定性达标，确保其能够承受住施工中产生的各种荷载，确保箱梁尺寸、形状与设计要求相一致。另外，在模板设置中，还要考虑周转率及拆装便捷性。在箱梁外模施工过程中，施工单位大多选择竹胶覆模板或定型钢模，这种模板不仅强度较高，而且表面光洁、接缝严密，几乎不会发生漏浆问题。需要注意的是，同一结构使用的脱模剂应保持一致，并且不能使用废机柴油或混凝土变色油。内模施工中最好选择钢模、木模或二者组合的模式，定位时要保证内模牢固、位置准确，坚决杜绝上浮、胀模等情况的出现。同时需要控制好钢模板面板的变形值，一般要小于1.5mm。另外，还要将内模挠度控制在两支点距离 1/250范围内，外膜挠度控制在两支点距离 1/400 范围内。如果钢筋的直径超过 12mm，需要对钢筋接头进行焊接。如果钢筋直径在 12mm 范围内，则需要对钢筋接头进行绑扎。3.3 混凝土浇筑技术要点 在公路桥梁工程预应力施工过程中，只有保证模板、钢筋、波纹管、预埋件等参数与设计要求相符后，才能够开展混凝土浇筑作业。需要注意的是，施工人员在混凝土浇筑前，必须要对模板进行彻底清理，保证表面干净、整洁。在浇筑混凝土过程中，需要对混中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 174 凝土的塌落度和均匀性进行严格检查，并通过循序渐进的方式，从底板、顶板等位置，沿着一端向另一端完成浇筑作业。在此过程中，施工人员要注意，每完成一段底板浇筑作业后，都要将顶模板扣牢；或者可以先完成底板即部分腹板（2/3 左右）的浇筑作业，而后对顶板和剩余 1/3 的腹板进行浇筑。如果腹板位置先后浇筑的时差，远远大于混凝土初凝时间，则需要施工人员将其按照施工缝进行处理。与此同时，混凝土浇筑过程中，还要保证振捣到位，尤其针对预应力钢材锚固筋数量较多，或箱梁腹板和顶板连接处的承托等薄弱位置，应注意是否存在漏振或过振等问题，并且混凝土浇筑需要连续进行，指导混凝土停止冒泡、不再下沉即可停止操作。施工人员在混凝土浇筑过程中，还要做好防范工作，避免钢筋、波纹管等结构发生变形、位移、破裂等问题；待混凝土初凝后，模板不能有任何振动现象。完成混凝土浇筑作业后，待强度达到一定标准，需要及时开展养护管理作业，如果将芯棒设置到波纹管内部，需要控制好抽动时间。当混凝土强度达到设计要求的 80%以上后，施工人员即可开展拆模作业，拆模过程要按顺序进行，并且不能对混凝土结构造成损伤。3.4 顶板钢束张拉施工技术要点 待主梁接头的混凝土强度满足设计要求后，施工人员可以即刻开展顶板钢束张拉作业，完成张拉作业后对槽口钢筋进行校正，并通过焊接方式将钢筋连接到一起。施工人员完成负弯矩张拉作业后，需要快速开展孔道压浆工作。如果张拉端或固定端的钢筋在混凝土结构内部，需要施工人员将其凿出一定长度，保证凿出的长度足够满足接头焊接要求；施工人员还要对钢筋进行清理，保证表面没有附着的混凝土，并采用合适的焊接工艺将预留槽中的受力钢筋焊接到一起。在此基础上，对预留槽口进行混凝土浇筑，并连同剩余部分的护凝土结构同时施工。施工人员需要使用硫磺砂浆制作临时支座，为了保证制作出了支座质量达标，需要提前对硫化砂浆进行合理配置，保障临时支座可以在高温环境下快速熔化，并且熔化后不会对永久支座质量产生负面影响。同时，施工人员在操作中，还要保证临时支座与永久支座的顶面高度一致，确保永久支座能够接触混凝土结构，但不承受重力，在此基础上，使用混凝土将永久支座和混凝土底部钢板浇筑在一起。3.5 孔道压浆技术要点 施工人员在孔道压浆作业中，需要先对锚头进行严密封堵，将管道冲洗干净，并按照标准比例拌制灰浆，而后完成灰浆压住、拆除压浆阀门管节等作业，完成以上操作后对下一孔道继续压浆。由于压浆作业本身具有复杂性、专业性特点，所以整个操作过程受到的影响因素较多，需要施工人员注意以下问题：第一，提前检查压浆设备运行状态，并合理配置备用设备。第二，施工现场完成水泥试配工作，确定水泥浆拌制比例，保证水泥浆质量达标。第三，施工人员压浆前需要重点对孔道进行检查，判断是否存在堵塞现象，并通过高压吹气的方式，将孔道内部的积水吹干。第四，压浆过程控制好速度和压力，整个过程必须匀速进行，并且压浆作业中间不能停顿。施工人员需要在管道中间合理设置排气口，将浓浆排出后，用木塞将排气口封堵上。第五，采用是真空压浆技术完成孔道压浆作业，针对较长的预应力管道，需要采用真空辅助压浆扫术，进而解决普通活塞式压浆机由于压力不足等问题8。4 结束语 综上所述，公路桥梁施工使用预应力技术，能够有效提高工程耐久性和稳定性，有利于延长工程运行寿命。而想要充分发挥预应力技术的作用和价值，就要严格按照设计要求和标准规范操作，合理设置钢绞线，严格控制好张拉应力，尽可能将质量问题杜绝于源头，保证公路桥梁工程顺利投入使用。参考文献 1杨勇.公路桥梁施工中预应力技术应用J.中国科技纵横,2022(20):75-77.2刘书臻.公路桥梁施工中预应力技术研究J.四川建材,2022,48(1):106-107.3王起龙.公路桥梁施工中预应力技术的应用J.工程与建设,2022,36(2):437-439.4王坤.公路桥梁施工中预应力技术措施与质量管控J.科技创新与应用,2022,12(5):161-163.5冯波.公路桥梁施工中的预应力技术及质量控制要点探析J.低碳世界,2022,12(11):139-141.