道路桥梁施工中预应力的问题探析

道路桥梁施工中预应力的问题探析
预应力技术是公路桥梁建设中的常用技术，对增强桥梁稳定性与承载力起到至关重要的作用。

文章介绍了预应力技术的概况，并对公路桥梁施工中预应力施工中出现的问题进行了分析。

标签：公路桥梁；预应力技术；概况；应用
一、概述预应力技术
建筑工程中使用预应力技术，在20世纪50年代开始应用，而80年代时推广到公路桥梁之中，现如今已经是我国公路桥梁施工的主要技术之一。

预应力技术的本质，就是在建设混凝土工程时，通过一系列构件产生预应力，削弱施工过程中因为外力产生的高应力作用。

简单来说，就是运用了混凝土结构的高抗压强度来提高公路桥梁抗拉强度，从而延缓受拉混凝土裂缝产生的时间，或者直接避免裂缝产生的可能性。

根据公路桥梁实际施工效果来看，在箱梁、空心板、加固、连续梁等施工中较为常用，在设计公路桥梁的过程中，一旦空心板跨径增加，刚度就会随之下降，一般桥梁跨径在15～25m 之间，就可以使用空心板。

在进行箱梁施工时，预应力技术往往都提出混凝土配合比的一些要求，所以需要优化设计规划，满足实际施工要求。

二、预应力技术在公路桥梁施工中的应用范围
第一，预应力技术常见于桥梁受弯构件中。

碳纤维具有较高强度，且施工工艺简单，因此常用于受弯构件之中[2]。

利用碳纤维实施的预应力措施能够防止受压区混凝土趋于压变临界值，以此提升受弯构件极限承载力与极限拉应变，进而提高公路桥梁承载力；第二，预应力技术常用于公路桥梁的加固。

加固过程是补强构件强度、提升结构性能，以便增大桥梁承载力，增加桥梁寿命。

施工时，可先通过预应力使构件产生拉应力，从而减小混凝土初始应变值；第三，预应力技术常见于多跨连续性公路桥梁中。

多跨连续性公路桥梁可分正弯矩区、负弯矩区两个不同受力区，其中跨中位置常为正弯矩，支座位置多数是负弯矩，如果连续桥梁的极限抗剪及抗弯无法满足使用要求，应通过预应力技术进行加固；第四，采用预应力技术避免结构裂缝出现。

普通的混凝土结构很容易出现结构裂缝，因此是公路桥梁中的常见病害，一些跨海和跨河大桥中，混凝土裂缝的存在会极大降低桥梁的刚度与强度。

三、预应力技术在公路桥梁施工中的问题
1、预应力钢筋管道堵塞问题
由于施工中工作人员的专业技术不过关或经验不足会引发一系列的问题，比如因定位不精确引起的管道弯折扭曲、套管接头松动等，或者混凝土浇筑后波纹管出现堵塞，导致后期预应力钢绞线穿束无法通过。

另外，在施工过程中对混凝
土进行振捣时，如果操作人员疏忽，就很容易导致混凝土的水泥漿进入到波纹管中，并导致管道堵塞的现象发生。

2、预应力钢筋张拉伸长不足
预应力钢筋伸长量不足的情况在施工中出现的频率是很高的。

究其原因，一方面预应力钢筋的预留管道偏离设计，导致预应力钢筋同管道内壁的摩擦力超出了规定的范围，大大影响了预应力伸张拉应力，进而影响了钢筋的伸长量。

另一方面则是由于在施工过车中使用的预应力钢筋理论数值与实际有较大的偏差，误差导致伸长量之间的差距。

3、预应力混凝土张拉前出现裂缝问题
钢筋混凝土结构在使用荷载作用下不可避免的会出现裂缝，我们要做的便是尽可能地去减少其张拉前出现裂缝的频率。

混凝土构件张拉前往往是因为干缩和温差较大产生的裂缝，并且通常出现会在构件表面处或者箍筋附近。

裂缝的程度不一，出现的地方多样且不可避免。

四、预应力技术在公路桥梁施工中问题的应对措施
1、预应力钢筋预留管道堵塞问题的预防及解决措施
要想减少预应力钢筋预留管道堵塞出现的几率，不仅要杜绝野蛮施工现象，还要求施工人员严格遵守施工的要求。

严格做到细检查，早发现，快处理的要求。

下料前一定要对检查波纹管的质量，一旦发现有损坏的波纹管，应当就要及时采取措施；在浇筑混凝土前细检查波纹管的安装位置之前，定时定期对套管接头连接情况进行监控，重点关注其密闭性是否符合生产要求；在浇筑混凝土时应当仔细保护波纹管，从根本上避免波纹管遭到振捣棒的破坏。

一旦出现管道堵塞的问题，应当将预应力建立成曲线的坐标，并对孔道堵塞的位置进行标注。

在开孔的过程中注意冲击钻的使用，还要避免伤及到梁的主筋。

然后对波纹管中的水泥块进行清理，保证钢绞线能够在波纹管内自由伸缩，最后使用较高等级的混凝土进行封口。

2、预应力钢筋张拉伸长量不足的防治措施
预应力公路桥梁建设对需要施工人员过硬的专业知识，丰富的施工经验及较高的个人素质。

也只有这样才能在预应力技术的使用过程中减少由于钢筋张拉伸长量不足导致的问题。

工作人员首先在预留预应力钢筋管道时应按照准确无误的计算数据将管道内的每一个坐标位置定好固牢，其次还应保证整个管道的线形圆滑顺直，避免因施工中的搬运等使管道破裂的低级错误的出现造成不必要的损失。

3、预应力钢筋施加预应力过大问题的解决措施
工作人员严格尽职地检查和养护是避免与预应力过大，将工程失误扼杀在摇篮里的最直接途径。

因此在施工中，施工者应当尤其注意对预应力钢筋事假的预应力，通过对预应力材料质量的检查的增强及加大力度控制每道工序的施工质量，可以有效减少出现预应力钢筋的预应力过大的现象出现的几率。

另外，还应当注意对桥梁梁体中混凝土的养护龄期进行监测，获得最佳的养护龄期。

在定期养护的同时也要监测混凝土的强度，减少由于过早的拉张造成的混凝土的损伤，延长混凝土的使用寿命。

4、预应力混凝土裂缝的预防及解决措施
众所周知热胀冷缩是引起裂缝的直接原因。

因此高温时，应尽量采用低水化热水泥可以很好地预防预应力混凝土表面温度裂缝，最大限度的将构件内外的温差控制在最小范围内；低温时严格把握预制构件模板的拆除时间加强保温作用。

总而言之采取一切措施控制温度是最有效且直接的预防手段。

五、预应力技术实际应用效果1、预应力钢绞线。

我国主要使用的预应力材料有预应力钢筋、低松弛绞线、冷拉钢筋等材料，在公路建设施工中得到了广泛应用。

低松弛绞线是近几年研发出的新材料，经济实惠，施工工艺简便，美观性较强，在许多大型建筑中得到了广泛应用，也受到了公路桥梁施工企业的重视。

相比传统施工材料，预应力钢绞线可以节省30% 的材料，使公路桥梁社会与经济效益更加优异。

在选择预应力钢绞线时，必须根据施工使用要求，选择适合的规格与尺寸。

2、预应力锚具。

在选择预应力锚具时，需要根据施工要求，选择合适的机械或摩阻锚固。

机械锚固可以在预应力钢材上端形成适合的锚碇，并且进行锚固工作。

摩阻锚固主要通过锚旋作用使预应力钢材挤禁效果，该方法种类较多，应用范围较广，穿索工作十分方便，但是会造成大量损失，连接难度较大。

3、预应力效益。

在进行预应力施工时，需要提前模拟预应力钢筋分布图，然后根据整体极限状态，计算应力承受分析，调查不同截面应力的实际状态。

如果在模拟过程中，发现无法满足施工要求，必须改变钢筋分布，设计出满足应力要求的钢筋分布图，预应力筋、体系设计、锚具都由效應分析决定。

4、钢筋混凝土结构。

在进行大型公路桥梁施工时，往往都会出现混凝土裂缝，这也是混凝土施工中的常见问题。

通过预应力技术，可以优化钢筋混凝土结构，有效避免裂缝出现。

公路桥梁混凝土在进行结构使用与构建阶段需要搭配预应力技术，在受拉区内对混凝土施压，等钢筋完成张拉后，通过自身回缩作用，帮助受拉区提前感受钢筋压力。

通过预应力钢筋约束混凝土结构，使路面不会出现裂缝，合理使用预应力技术，可以防止施工阶段出现收缩裂缝。

结束语
自上世纪五十年代后，我国预应力技术获得了迅速发展，并在公路桥梁建设
中发挥越加重要的作用。

但公路桥梁问题报道中也常出现此类问题，如2014年4月9日，浙江省兰溪市一处公路桥出现大面积破损，裂缝最宽处有三十几厘米，很多钢筋裸露在外。

7月15日，临沂市北京路沂河大桥出现裂缝，裂缝长八米多，宽十几厘米。

类似于此的公路桥问题并不少见，其原因一部分是预应力技术应用不到位，另一部分是施工质量存在问题。

因此，在公路桥梁施工中应认真做好预应力技术的应用工作，并把控好工程质量，以便更好地促进我国现代化建设进程的发展。

参考文献：
[1]黎继雄.对公路桥梁施工中预应力技术问题分析[J].科技视界，2014（8）：113-114.
[2]赖海宁，郑满生.公路桥梁施工中预应力技术分析[J].中国城市经济，2012（35）：137-138.。