橋梁工程中預應力施工技術分析

胡楨忠

【摘要】近年來，社會進步迅速，我國的橋梁工程建設的發(fā)展也有了改善。道路橋梁工程施工過程中的預應力技術應用，可在施工前對相應構件施加作用力，并將其保存于具體構件之中，從而保證其能夠科學合理地利用該種作用力來有效抵消外界影響，提高建筑結構的穩(wěn)固性。道橋工程施工建設過程中，結構加固以及維修等可采用預應力施工技術手段來彌補混凝土施工之不足，提高建筑承載力。

【關鍵詞】橋梁工程;預應力;施工技術分析

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.09.058

引言：

在社會不斷發(fā)展的同時，我國的道路橋梁工程數(shù)量和規(guī)模都有了較為明顯的增長，道路橋梁施工技術也得到了較大的完善，此過程中，預應力技術的應用為我國道路橋梁工程的質量保證提供了明顯的幫助，由于預應力技術具有抗裂性、耐疲勞性以及抗剪性等一系列特點，因此其對于道路橋梁整體的安全性有著較好的保證。本文對新時期道路橋梁工程中預應力技術的應用優(yōu)勢進行了分析，并對新時期道路橋梁工程中預應力技術的應用進行了探討。

1、橋梁工程預應力施工技術的基本內容

橋梁工程預應力施工技術是當前我國道路橋梁施工過程中最常用的一種施工技術，因為其預先在施工過程中對混凝土進行了預應力施工，所以使得完工之后的橋梁能夠具有很好的抗裂性能、抗疲勞性能、抗剪性能。對于目前我國的橋梁施工來說，可以顯著的提升混凝土的強度以及橋梁的穩(wěn)定性和安全性，讓橋梁具有更加長久的使用壽命，并且在一定程度上減輕橋梁所承受的荷載。而運力施工技術的主要原理就是但已經(jīng)施加了應力的錨具，應用到橋梁施工過程中，讓混凝土中的壓力達到一定的數(shù)值。常見的預應力施工類型包括外部預應力的施工以及內部預應力的施工，涉及到了道路橋梁混凝土施工中的墩臺柱的施工、箱梁的拼裝、碳纖維板的加固、空心板的施工等多個方面。

2、新時期道路橋梁工程中預應力技術的應用優(yōu)勢

預應力的施工技術本質就是施工人員對于工程本體結構預先進行應力施加的操作與處理，充分保證施工操作全過程中的結構拉應力能夠得到抵消，防止由于拉應力過大的情況，從而引發(fā)道路橋梁的主體支撐部位與結構缺損現(xiàn)象與后果。在目前的狀況下，預應力的施工處理工藝技術手段已經(jīng)普遍運用于道路橋梁大型工程施工開展過程，并且表現(xiàn)為加固道路橋梁的良好工程綜合效益。道路橋梁如果要長期維持基礎支撐結構部位的穩(wěn)定與安全，那么不能缺少預應力工程施工手段的保障支撐?，F(xiàn)階段的某些道路橋梁基礎部位結構由于缺少預應力工藝技術手段作為保障，因此頻繁產生道路橋梁地基塌陷、基礎結構滲漏與裂縫等安全隱患風險，明顯影響了道路橋梁的安全使用功能發(fā)揮與實現(xiàn)。由此可見，道路橋梁的施工技術人員務必重視預應力技術手段合理運用過程，切實保證與維護車輛行人安全。

2.1抗裂性能好

在對預應力技術開展應用的工作過程中，抗裂特性較好是應力技術最主要的優(yōu)點所在，特別是在砼構件施工的工作過程中，施工可采用人工增力的方法來對混凝土鋼筋實施進一步張拉施工，并采用這樣的方法來利用混凝土鋼筋的返縮力產生預應力，從而保證了砼構件在接受外力所產生的荷載作用的整個過程中，外部拉力和預應力實現(xiàn)了互相對抗，從而有效的防止了混凝土伸長，最終達到避免混凝土開裂的目標。

2.2耐疲勞性強

在整體路面橋梁工程澆筑的過程中，砼構件很容易在外力作用的影響下產生裂紋，而這樣的問題會使得整體路面橋梁建設工程對外部腐蝕的抵抗能力大大降低，同時也很容易使得整體路面橋梁建筑工程的內部材料發(fā)生腐蝕等問題，最后造成整體路面橋梁建筑工程的整體強度和耐久大幅度降低，從而減少了施工的使用壽命，通過對運用力技術進行應用，可以很好的降低混凝土結構的變化幅度，提升道路橋梁主體結構的耐疲勞性?！?】

2.3抗剪性能好

隨著相關技術的不斷完善，人們逐漸發(fā)現(xiàn)，預應力承重部件與傳統(tǒng)承重部件相比，其具有更強的抗剪性，這是由于在對預應力技術進行應用的過程中，縱向預應力鋼筋可以很好的更好的起到錨栓的作用，以此來有效的對建筑內部的斜裂縫產生進行抑制。除此之外，曲線鋼筋合力的存在也可以較好的對剪力進行抵消，以此來避免整個工程結構的穩(wěn)定性受到影響。

3、道橋工程中的預應力施工技術應用實踐

3.1鋼筋混凝土施工中的預應力技術應用

道橋工程中的鋼筋混凝土施工過程中，預應力技術應用最為典型。實踐中我們可以看到，鋼筋混凝土結構施工過程中很容易產生裂縫，將預應力技術（加載線）應用在鋼筋混凝土構件施工過程之中，對受拉區(qū)鋼筋進行張拉，從而對其施加預壓力，具體操作過程中，外荷載力對建筑構件產生拉力以后，先抵消預壓力，隨著外荷載增加而使混凝土受拉，這有利于降低混凝土伸長，減少鋼筋混凝土結構裂縫病害?；炷翝仓僮鲿r，也用到預應力施工技術手段。比如，混凝土施工操作過程中，特別是振動搗實操作時應始終選用垂直振搗方式，振動棒插入速度應當非常的快，再根據(jù)土質情況對振搗時長進行合理控制。振搗施工完成后，緩慢拔出振動棒?；炷琳駬v時，需對其時長進行嚴格控制，避免出現(xiàn)過振或漏振問題。二次抹面、混凝土振搗技術應用時，應將混凝土多余水分有效排出。在道路橋梁工程預應力技術應用時，孔道壓漿施工完成后沖洗錨固端水泥漿，并將槽口位置的鑿毛以及多余鋼絞線清除干凈。鋼絞線切除時，選用沙輪機進行操作，切忌利用氧焊割除法對其進行清理。切割操作過程中，用石棉線包好鋼絞線根部，在用冷水對其進行冷卻。切割好鋼絞線以后，余留3至5厘米的長度，按設計圖紙將其連接起來并綁扎好，然后在對封錨模板進行安裝?；炷翝仓尚秃?，蓄水保溫非常重要。

3.2道橋工作中的箱梁拼裝

混凝土澆筑和養(yǎng)護完成后，在確保拆模強度條件下拆模。先移出預制箱梁節(jié)段，并作為匹配梁，當前強度達標后方可進行起吊。具體施工操作過程中，可利用龍門吊將箱梁節(jié)段轉運至修整區(qū)，并對箱梁進行全面檢修。每節(jié)箱梁在經(jīng)過養(yǎng)護以后，被運到懸拼處;再利用架橋機對其進行起吊，將其移至拼裝位置，懸臂拼裝。在具體操作過程中，采用短線法拼裝，其精度要求非常的高。墩頂位置利用架橋機對箱梁進行拼裝操作，加密控制點布設在墩頂上，有利于觀測。聯(lián)測操作時，利用接收機對兩時段進行觀測，其中各時段觀測時間控制在1小時。利用水準測量方法與三角高程測量傳遞其中Δ代表的是測段往返測高差不符值，同時，還要注意測量以及箱梁拼裝施工過程中的線形測控，箱梁標高即垂直撓度觀測資料控制成橋線形的注意依據(jù)，箱梁拼裝和預應力鋼筋張拉后，采用極坐標法對其上的控制節(jié)點嚴格檢測，特別是平面坐標和標高，以保證拼裝限差滿足要求。一旦偏差較大，則需對橋梁線形及時進行調整。箱梁拼裝過程中，其精度決定著橋梁線形控制精度，實踐中我們應當從箱梁節(jié)段節(jié)點標高、軸線節(jié)點標高以及順橋和橫橋向偏差等，對道路橋梁工作紅的線形控制精度綜合權衡。

3.3碳纖維板加固

對于碳纖維片而言，其自身性能非常的好，在非氧化條件下耐超高溫性非常的強，而且具有良好的耐疲勞性以及耐腐蝕性。值得一提的是，碳纖維板的X射線透過性非常的好，導電性能處于金屬與非金屬物之間。雖然熱膨脹系數(shù)相對較小，但是向異性能卻非常的突出，因此在道路橋梁工程施工過程中是力學性能非常好的新型材料。在現(xiàn)代道路橋梁工程施工建設實踐中，將預應力施工技術應用在與碳纖維片有機結合的環(huán)節(jié)，從而形成預應力碳纖維板，這有利于加固混凝土。在具體施工之前，應當對黏貼碳纖維板處的混凝土表層含水率以及環(huán)境溫度進行測量和控制，表面含水率不超過4%，溫度至少5℃。混凝土高凸面需進行打磨處理，并對低凹面利用環(huán)氧修補膠進行補休，以此來確保預應力碳纖維與混凝土之間的間隙控制在膠層厚度3至5mm之間，從而促使預應力碳纖維板張拉受力保持平直。預應力碳纖維板預應力張拉體系是鋼構件的主體部分，其中錨具容易受到銹蝕。預應力碳纖維板的應用，有利于防治紫外線侵蝕。張拉徹底檢驗合格后，還要對預應力碳纖維板表面進行維護?！?】

3.4在混凝土空心板中的應用

在進行公路橋梁的建設過程當中，會用到大量的建筑材料和建筑設備，這樣才能夠保證整個工程在一定時期內完成。所有的建筑材料當中，混凝土空心板就是其中應用數(shù)量比較多的一種材料之一。由于此種材料在結構上有著它自身的特點，這種材料的側面會分布有大量的圓形孔道，所以會使整個材料的重量比較輕，能夠保證在運輸上更加方便，更加快捷，這都是它所具有的積極特性。在利用此種材料進行施工時，既可以采取先張法又可以采取后張法。為了能夠減少裂縫問題的出現(xiàn)，就需要采取預應力技術來實現(xiàn)操控，能夠有效的提升空心板的使用效率。

4、體外預應力加固施工技術

在橋梁加固工程施工的階段對于體外預應力加固技術而言，需要綜合項目的實際情況，做好施工前期的準備，并且對施工過程進行控制，嚴格的根據(jù)規(guī)范要求進行作業(yè)，如此才能夠保證加固的效果，達到實際需要。

4.1 施工準備

在橋梁加固工程項目開展之前，需要根據(jù)實際情況做好全面的施工準備。首先做好人員材料設備的綜合布局，根據(jù)項目的實際要求，做好施工方案的交底工作，確保施工人員了解施工方案的重點內容，并且對于預應力加固技術應用到的機械設備要做好設備性能的測試，保證設備的運轉效率，達到實際要求，如此才能給后續(xù)工作的開展奠定良好基礎。除此之外，還應該結合施工的實際要求，合理的選擇施工所需要的預應力鋼絞線、預應力錨具。確保選擇的施工器具和鋼絞線能夠在滿足中要求的前提下具有一定的經(jīng)濟性。

4.2 放樣定位

對于斜筋上錨固點處在梁斷面或梁頂?shù)那闆r，具體施工的過程中應以單梁頂面為縱軸線的擠出點，而后進行錨固點與梁末端的距離測量。對于錨固點的規(guī)劃和設計，一般應使其處在兩端下部，且應保證梁面與梁底的垂直，而后則是錨固點的橫向取點，順著橫橋位置穩(wěn)步實施，錨固點的位置也應精確標注。大量的公路橋梁工程實踐表明，橋梁的頂板和腹板往往都有著大量的鋼筋，尤其是一些核心部位，鋼筋所起到的受力作用極為重要。對于所涉及到的放樣操作，應嚴格遵照現(xiàn)實的施工環(huán)境進行，且應加強錨固的精細處理。

4.3 設置錨固點

對于錨固點處在梁頂或橋梁頂面的情況，要想穩(wěn)定高效地展開施工，就應加強后續(xù)施工過程中斜筋的精細設計，特別是面板頂面和橋梁頂面部分的穿洞等，都應在高效的部署條件下精細實施。與此同時，還應保證斜孔洞等處理的穩(wěn)定與高效，以與既定的施工標準等保持高度地一致。對于橋面的鋪裝層和混凝土保護層，一般應予以鑿除，這樣就使鋼筋部分全部暴露在空氣中，而后則是錨固板部位的精細鑿除，這方面的處理應嚴謹精細地處理，這樣所達到的效果才會更為科學合理。在斜孔設計的角度條件下進行鑿孔架的制作，而后在制作完成的標準的鑿孔架內部放置鑿巖機的鉆桿。需要注意的是，應確保鉆孔中心與錨固點對準，以確保鑿孔處理的高效與穩(wěn)定。完成錨固孔的開鑿以后，就應著手推進梁面混凝土的清理工作工程施工中產生的廢渣都應清理干凈，而后通過環(huán)氧膠液對混凝土表面進行處理，接著在環(huán)氧水泥的使用條件下落實好找平施工。另外還應注意的是，在梁板部位進行錨固的過程中，應保證錨墊板表面與梁頂表面保持相互平行，且應確保錨固點部位有一定量的混凝土，提供保護作用。

5、道路橋梁施工中預應力施工技術的具體運用要點

預應力的道路橋梁施工處理過程本身具備復雜性，道路橋梁的施工負責人員必須要謹慎選擇預應力施工材料，結合預應力施工的總體實施目標與宗旨來進行道路橋梁處理技術手段的合理選擇采用?，F(xiàn)階段的預應力技術手段已經(jīng)被全面引進于道路橋梁大型建設項目施工環(huán)節(jié)與過程，預應力的施工技術措施表現(xiàn)為良好實踐意義價值。具體針對道路橋梁的施工項目實施開展全過程來講，正確運用預應力的施工工藝技術手段涉及到以下要點：

（1）加固道路橋梁本體部位與結構。大型道路橋梁的主體部位結構應當?shù)玫酵咨萍庸烫幚?，施工企業(yè)必須要保證定期完成全面加固道路橋梁主體部位的操作過程。道路橋梁的支撐體系結構包含比較復雜的體系組成部分，施工人員如果能正確運用預應力的加固處理手段，那么將會達到最優(yōu)的道路橋梁加固處理工藝實效，并且還能合理控制與降低道路橋梁的全面加固處理工藝實施資源。道路橋梁的加固施工人員目前可以重點考慮選擇粘貼碳纖維的工藝技術手段，因為粘貼碳纖維的道路橋梁本體部位加固處理工藝措施非常有利于鞏固道路橋梁基礎支撐部位，對于結構荷載能力的最大限度進行了明顯提升。在必要的時候，道路橋梁的加固施工人員可以選擇粘貼鋼板或者其他加固處理方式，旨在嚴格確保經(jīng)過預應力加固處理后的道路橋梁主體部位滿足安全性能以及堅固性能標準，合理延伸道路橋梁基礎部位以及表面結構部位的粘貼加固面積。

（2）張拉道路橋梁鋼絞線。張拉鋼絞線屬于關鍵性的道路橋梁施工處理步驟，施工人員針對預應力技術手段必須要正確運用于張拉道路橋梁的基礎支撐部位鋼絞線，確保經(jīng)過加固處理后的道路橋梁鋼絞線能夠達到荷載強度的工程實踐檢測標準。在某些情況下，道路橋梁的施工人員由于布置了數(shù)目過多的鋼絞線，那么將會造成道路橋梁無法承受過大荷載的現(xiàn)象后果產生，反而不利于保護道路橋梁結構。由此可見，預應力施工人員應當在綜合考慮以及全面考慮各個層面要素的前提下，才能做到合理控制以及準確限定張拉鋼絞線的總數(shù)與規(guī)模。除此以外，施工人員還要合理設定預應力鋼絞線的伸長率指標、松弛程度指標、表面參數(shù)指標以及鋼絞線幾何形狀，通過實施全面考慮的方式來進行鋼絞線張拉參數(shù)的合理設置。

結語：

橋梁是我國道路交通網(wǎng)中必不可少的一個組成部分，尤其是近兩年隨著粵港澳大橋等一大批大型道路橋梁項目的建設完成，也使得橋梁施工技術中出現(xiàn)了越來越多的現(xiàn)代化的技術，而預應力技術在橋梁施工中的應用更是非常的普遍，在這樣的背景下，結合上文所說，隨著橋梁建設項目不斷增多，如何才能保證施工的安全和質量是急需解決的問題，在當前的施工中合理使用預應力技術能夠有效提升施工的質量，雖然此項技術還存在一定缺陷，但隨技術不斷進步，會得到有效提升。

參考文獻：

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