小议预应力技术在桥梁施工中的应用

小议预应力技术在桥梁施工中的应用
摘要：随着现代科学技术的不断发展与创新，预应力技术有了很大的突破。

目前这门技术已成为桥梁工程领域中的一门比较完善的施工技术，并在桥梁工程领域得到了广泛的应用。

本文结合笔者多年的工作实践，探讨了预应力技术在桥梁施工过程中的应用，以期为我国预应力桥梁建设提供理论参考。

关键词：预应力技术；桥梁施工；应用
1.预应力技术的内涵及作用
预应力技术在桥梁工程施工过程中通过在混凝土工程中应用预应力技术，进行混凝土预应力构件的构建，使混凝土构件自身的预应力减小或者抵消因外荷载所引起的拉应力，也就是说，利用混凝土产生的较高的抗压能力来补充其较差的抗拉强度，来达到延迟混凝土受拉伸部位的开裂目的，以使桥梁工程的施工质量得到提高。

在桥梁工程上部构造施工时，采用高强度的混凝土和高强度的钢材，使预应力混凝土构件产生较高抗拉裂能力、较强的抗渗性、良好的刚度、高强度的抗疲劳性，从而达到减少结构截面的尺寸、节约混凝土和钢材、减少挠度、预防开裂、降低结构自身重量的目的。

2.预应力技术在桥梁施工的应用
2.1在多跨连续梁的应用
多跨连续梁有正弯矩区以及负弯矩区两个形式，一般来说，在支座的地方就是负弯矩，跨中的就是正弯矩。

举个例子来说，当多跨连续梁的抗弯承载能力和抗剪承载能力不能够满足要求的时候，就必须进行加固的处理。

2.2在受弯构件中的应用
碳纤维是有比较高强度的，况且碳纤维施工起来属于比较简单的那种，正是因为这样，使用碳纤维片材来解决受弯构件的加固问题这个方法已经得到了比较广泛肯定。

但是，在对受弯构件进行加固以前，结构就已经初始内力而且混凝土也已经有初始的压应变和拉应变了，所以，一旦受压区的混凝土压应变达到混凝土的极限压应变的时候，受弯构件也到了其极限的承载能力。

2.3在加固施工中的应用
一般来说，桥梁的加固都是采用构件的补强以及对结构性能的改善，从而达到恢复或提高公路桥梁的承载能力，增长公路桥梁的使用年限，达到现如今的交通运输要求。

3.预应力桥梁施工前的准备及设计工作
3.1预应力钢绞线的选择
目前，在国内外市场上，主要有预应力的钢筋、冷拉钢丝、低松弛钢绞线等预应力钢材。

其中，与其他钢材相比，使用预应力钢绞线可以节约材料，其经济效益和社会效益也日益凸显出来。

值得一提的是，现有市场上出现最新一代的低松弛钢绞线钢材，其性能更佳，更具经济、方便和美观等优点。

这种钢材应用在桥梁、核电站等大型建筑上比较常见，也日益受到建筑施工领域的的高度关注。

因此对于预应力钢绞线的选择主要从几何参数、伸长率、松弛情况等方面考虑性能参数以及规格、尺寸和延伸率等。

3.2预应力锚具选择
一般从机械锚固和摩阻锚固等两方面选择预应力锚具。

机械锚固是采用机械
加工的方式形成一个适合在预应力钢材端部使用的锚碇工作条件，并加以锚固。

摩阻锚固主要是将预应力钢材形成锚旋作用将其“挤紧”。

摩阻锚固的类型在市场
上比较多，应用范围也广，不过在连接方面是不够方便。

3.3预应力体系的设计
OVM和XYM两种体系是通常采用的预应力混凝土桥梁预应力体系。

预应力
混凝土桥梁预应力体系的顶板纵向钢束均采用平竖弯曲相结合的空间曲线，集中
锚固在腹板顶部承托上，底板钢束要尽可能靠近齿板处锚固。

这样布束具有如下
特点：第一，这样可以一方面让预应力具有最大的力臂，另一方面让预应力力学
效应最大限度地发挥；与此同时由于布束接近腹板，预应力则能够以比较短的传
力路线分布在全截面上。

第二，顶板束锚固在承托中是不需要设置复杂繁琐的齿
板构造，可以完全由受力需要来控制设计箱梁尺寸。

第三，为了消除集中锚固点
产生的横向力，可以将顶和底板钢束在平面上按同样的S线型锚固于设计位置上。

3.预应力混凝土桥梁施工技术分析
3.1桥梁结构理论计算分析
对于桥梁工程而言，一座桥梁结构的合理性是十分重要的，因此在施工前必
须要对桥梁的结构进行理论计算分析，对施工过程中的各相应截面应力、位移进
行全方面控制，确保为后续的监测和施工奠定坚实的基础。

当前常见的大跨度预
应力混凝土桥梁结构计算方法主要包括正装分析法、倒装分析法、无应力状态计
算法。

正装分析法主要是依照桥梁结构，对桥梁主体进行模拟得到的计算数据。

通过正装分析法可以有效提高施工阶段桥梁受力控制状态，提高桥梁非线性问题
处理效果。

倒装分析法主要是通过桥梁结构实际加工顺序进行的逆分析。

而无应
力状态法主要是在保证桥梁结构构建曲线及无应力增长的需求进行的基础分析、
控制。

3.2钢绞线下料与穿束
一般来说，在进行对公路桥梁加固的时候，必须对钢管以及锚垫板进行灌浆
的处理，而这种时候，就经常会出现粘结段，所以在进行下料的过程中要把粘结
段钢绞线的PE层以及油脂进行清洗，并且一定要清洗干净。

事先不仅仅要考虑
穿束的过程中，钢绞线在下垂的时候会造成的各种影响，还应该对张拉伸长的影
响进行严密的考虑，这样才能确保张拉两端伸长部分能够达成一致，才能使两端
粘结段的粘结力可以相同。

可是在实际的工程中这种方法的长度和位置往往是比
较难以控制掌握的。

因为在进行钢绞线的穿索过程中，因为它的长度是在150m
甚至是以上，而且在中间还需要装置很多的墩顶导向槽以及跨中转向，这样以来，这使得在箱梁里面不能进行12根钢绞线的整束穿束了。

面对这种情况，通常的
做法是运用单根穿束的手段，钢绞线的缠绕会使得有效预应力的建立受到一定的
影响，所以务必要确保在全桥长范围内钢绞线不会发生任何的缠绕。

关于这一点，在实际的施工过程中，就需要先将密封盖小孔、钢绞线、工作锚板孔都全部编上
号数，然后采用单根穿索的方法，使得12根钢绞线可以紧密成为一束的状态，
再用相对应的橡胶垫约束钢绞线的位置，等到张拉完成以后，可以再次的检测在
采用这个方法以后，每束钢绞线是不是还有缠绕的现象发生。

3.3真空灌浆
可以利用压力灌浆方法，来充满预应力筋预埋孔道和预应力筋之间的任何空隙，这样就可以有效的解决后张预应力混凝土结构中的预应力筋防腐蚀的问题以
及与结构混凝土的共同的工作问题。

预应力筋在高应力的状态下是很容易被腐蚀的，这个时候腐蚀的部位就会造成断面缺损的现象，从而导致预应力混凝土的结
构安全性和耐久性受到影响。

正是因为这样，只有保证了灌装的质量才能有效的
保证预应力筋的防腐蚀性能、预应力构筑物的安全性能以及耐久的性能。

结束语：总之，预应力技术在我国发展迅速，几乎运用于中小型公路桥梁施
工中。

桥梁施工企业在实际施工中，要注意做到规范施工，采取合适的张拉工艺，从而确保孔道与锚具的质量，防止工程出现质量问题。

同时，桥梁施工企业要提
升施工企业的综合市场竞争力，加快预应力技术人才的培养，积极采用现代预应
力技术保障桥梁工程施工质量，从而提高我国预应力桥梁建设的水平。

参考文献
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