預應力施工技術在橋梁工程的應用

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1市政橋梁施工中預應力技術概述

在路橋工程的施工中預應力技術主要作用是提升混凝土技術，目的是將預應力混凝土構件進行最終的構建，并降低或抵消外荷載作用?；炷磷陨砭邆漭^強的抗壓強度，預應力施工技術的應用可以進一步加強其抗拉強度，防止混凝土在巨大拉力的作用下發(fā)生開裂情況。在橋梁動工中最常使用到的是高強度的混凝土和輕鋼材料。在市政橋梁施工中預應力技術不但可以保證施工質量，減少混凝土自重、節(jié)省鋼材成本、避免開裂等，同時還可以延長路橋工程的使用期限，使其擁有經(jīng)濟美觀的優(yōu)點，有很高的應用價值[1]。

1.1應用預應力技術的優(yōu)點

作為一種現(xiàn)代施工技術，預應力技術在建筑領域獲得了廣泛的應用，尤其是在道路橋梁工程中更是起到了至關重要的用處。此技術是預先產(chǎn)生一個力，在一般的建筑結構中為增加其強度提前給其施加一個力，與之后受到的力相互作用，從而擁有很高的彈性，達到降低自身震動和外立壓迫導致變形問題的作用。簡單來說就是在結構之外受力前加上預應力，從而改善結構的使用性能，提升原本抗擊性能。預應力技術在路橋施工中的作用原理是：因為路橋主要受力前在受力位置和部件進行預應力施加工作，提升橋梁部件的韌性，降低因為外力而引起的拉應力。利用預應力混凝土的抗壓性能，很好的補足了混凝土部件自身的輕度和韌性上的缺陷，起到提升路橋整體承載能力的作用。具體的在橋梁工程項目中使用預應力技術可以有以下幾個方面的優(yōu)勢：①增強了構件的抗震性能、耐久性；②因為此技術可以提升橋梁的抗裂度和受力性能，所以適合在對裂縫有嚴格要求的工程中[3]；③可以有效強化橋梁的結構剛度，從最大限度降低橋梁的結構變形程度；④此工程在施工方面有著極為嚴格的要求，通常使用混凝土和強度高的鋼筋，因此能夠有效節(jié)省建筑原材料，降低橋梁結構的自重，適合在受重負荷或跨度較大的結構中應用。

1.2預應力技術的缺點

在橋梁工程中使用預應力技術可以減低總體造價，但是此技術將工程的各個環(huán)節(jié)變得復雜、繁瑣。從表面看，將構建尺寸降低縮減了磨邊、鋼筋混凝土等建筑材料的成本，但在項目中采用的無梁平板結構為后期的管線提供了方便。但從現(xiàn)實情況看，采用此技術便意味著需要加設型設備，況且此技術的施工技術較高，施工時長很長，在一定程度上增加工程成本。

2預應力技術在市政橋梁建設中的應用

2.1合理選擇鋼絞線

在橋梁建設動工前第一要做的便是全面、充分、詳細的了解工程相關的一系列問題，比如解耦股、柱網(wǎng)尺、資金、面積等基礎內(nèi)容[2]。第二步是從總體上分析工程信息并依據(jù)設計中規(guī)劃的方案選取鋼絞線，具體選擇的鋼絞線必須經(jīng)濟、方便、美觀，同時又能突出橋梁特征等多種要求。根據(jù)現(xiàn)在的施工中應用這種技術來看，因為低松的鋼絞線有加強使用、經(jīng)濟等方面的優(yōu)點，獲得了廣泛的應用。另外，在選取鋼絞線中應該考慮橋梁筑工的松弛度、幾何參數(shù)、規(guī)格、尺寸、參數(shù)等一系列的性能。

2.2合理選擇預應力錨具

應用預應力技術在橋梁建設中錨具的選擇也是需要重點考慮的因素。應該選擇好使用機械模具還是摩阻錨具，后者在實際操作中方便效率高，但缺點是連接時比較復雜，會有很大的損失。所以，在現(xiàn)成選擇錨具時應該根據(jù)施工情況決定。

2.3分析預應力效應

在現(xiàn)場使用中工程規(guī)模的或大或小都應該在掌握詳細分析預應力技術效應的前提上開始動工。比如，先對此技術的各個方面信息和數(shù)據(jù)進行假設布局，依據(jù)此畫出大致的分布圖，再進行綜合分析，在假設中應該注意可能產(chǎn)生的問題，基于此提出相應的解決方案。另外，對工程的可行性進行綜合分析，從而避免不必要的損失。

3市政橋梁工程預應力施工

3.1模板與支架動工工藝

工程施工的順利進行需要在開始前打好地基。一般情況下會有部分地勢不平整的橋梁，其地基的承載力也不會太高，所以不但需要使用有效的鉆孔灌注承載外，而且應該使用混凝土澆筑。在搭設支架時要根據(jù)橋梁的實際情況進行，在搭設完畢后按照2cm的竹膠箱模板，在進行模板安裝時結合底膜、側模、頂模[2]。

3.2孔道預留技術

預應力的孔道形狀有三種，分別是直線、曲線、折線，其外徑可以看做是孔道的直徑，并且預應力筋的面積需是孔道面積的三分之一。市政橋梁工程中使用的是后張法預應力時，需要在澆筑混凝土前保留孔道部位。此種孔道是由波紋管材料制作而成的，與鋼絞線正好配套。因為波紋管容易被損壞，需要在使用中注意保護，防止操作不當將其損壞。

3.3安裝鋼筋與鋼絞線

橋梁的骨架部分便是此兩種材料，在綁扎普通鋼筋時要根據(jù)綁扎的順序兩次完成，一般情況下是在底板和腹板完成后操作。在綁扎結束后要與事先設計的需求結合，再次，對于必要的支座鋼墊板、防撞板，對預應力的鋼絞線和波紋管預埋進行安裝。在焊接鋼筋時需要有專業(yè)的人員進行檢驗，防止出現(xiàn)侵蝕、破損和油污的情況，若發(fā)生應該及時使用有效的措施完善處理。箱梁鋼絞線的施工是預應力動工中重要的部分，由于實際施工有眾多需要注意的事項且工序異常復雜，尤其是在張拉順序上若是出錯，將引起嚴重后果。張拉的順序要根據(jù)實際情況決定，橫向的在張拉時應該使用自上而下的方法操作，腹板則需要從下到上的方法進行。對總結構使用第一批鋼束到縱梁鋼束，再到橫梁剩余鋼束的張拉次序進行。在張拉過程中，施工效果也會受到天氣的影響，尤其是下雨天，雨水的長期作用會讓鋼絞線發(fā)生銹蝕，所以必須有防護措施。如果不得不在雨天施工，必須保證灌漿在下雨前進行。

3.4工作面加固

為確保施工質量和路橋的承載能力，需要對工程做出進一步加固處理，傳統(tǒng)的加固方法為補強構件、改良構件結構。改善路橋整體的受力體系，采用預應力加固能夠實現(xiàn)其整體的加固目標，最終效果優(yōu)于傳統(tǒng)加固方式。具體的做法是對部分構件施加不同程度的預壓力，從而產(chǎn)生相應范圍內(nèi)的拉應力，使得橋梁部分工件的承載力提高，在多部位構件中反復操作，會使得路橋工程加固效果進一步提高。

3.5受彎構件技術應用

在橋梁工程施工中由于碳纖維具有的施工簡便、強度高的優(yōu)點獲得了廣泛的應用。栓應變增量決定了其應力大小，但栓應變增量過大時會破壞碳纖維構件中的成分，限制其高強度的性能而不能體現(xiàn)其作用。對此，需要采用預應力施加在碳纖維片材料上，從而使其原始拉力恢復，而且增強了應力。另外，由于碳纖維的應力較小，其構件不會因為栓應變的增量太大而受到破壞，將碳纖維高強度的性能獲得了充分的發(fā)揮。

3.6混凝土施工

混凝土施工在市政路橋的施工中相對較難的環(huán)節(jié)便在于此，主要原因是混凝土的施工工序需要不間斷進行。所以，在開始前應該準備好所需要的材料和設備，并做好完善的方案和合理的運輸安排，正確布置攪拌設備[1]，從而確保在混凝土施工過程中不會發(fā)生中斷。另外，此施工技術中振搗工藝是關鍵，在振搗進行時需將振搗板始終保持垂直狀態(tài)，而速度與時間應該根據(jù)相關要求設置。一般需要二次振搗，從而阻止混凝土中有氣泡產(chǎn)生，提高混凝土澆筑的質量，使路橋構建在施工結束后不用承受太大的應力。另外，在大部分建筑中都會產(chǎn)生混凝土裂縫問題，但是借助預應力技術的各項優(yōu)點可以有效避免出現(xiàn)多處裂縫，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)此技術在混凝土的裂縫問題應用中有顯著的效果。

4預應力施工質量控制

4.1鋼絞線和錨具

鋼絞線和錨具是預應力施工技術中重要組成部分，要嚴格檢查管理。進場的鋼絞線和錨具必須有出廠合格證書，并試驗其材料性質和錨具的靜載錨固定性，將兩者進行分類存儲。在施工中應該多次檢查其規(guī)格，防止有規(guī)格不符的情況發(fā)生，從而對施工進展造成影響。

4.2預應力的原材料張拉

在檢驗鋼絞線前應該先確保混凝土構件的強度、尺寸外觀達到質量標準，并且保持夾片和錨孔的清潔沒有雜物。另外，施工應保證全部鋼絞線的松緊度均一致，并可以在各個張拉點之間自由移動[3]。

4.3預應力材料的檢驗

常見的市政橋梁工程中的預應力原料鋼絞線和波紋管因為特殊性需要嚴格檢驗，避免材料有銹蝕和損壞，從而確保預應力材料在工程中可以發(fā)揮其作用。此外對鋼絞線材料使用分批次驗收，提前設置好鋼絞線的批次質量，從中隨意抽取作為樣品進行檢驗和試驗，保證鋼絞線批次的質量符合市政橋梁工程的施工需要。

5結束語

市政橋梁工程是城市發(fā)展促進人們生活水平的必要條件，其質量優(yōu)劣直接與政府的形象和工程今后投入使用產(chǎn)生直接關系。在市政橋梁施工中，預應力技術的應用推動了施工活動的順利進行，還提供了一定的安全保障。但是，在具體的施工過程中還需要管理人員和在工程現(xiàn)場施工相結合，加強安全管理，認真執(zhí)行施工規(guī)劃，嚴格遵循流程和次序，從而讓市政橋梁工程項目可以高質量且順利的進行。

參考文獻：

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[3]金志健，沈子軍.預應力施工技術在市政橋梁工程中的應用研究[J].科技創(chuàng)新與應用，2014（18）.

[4]高朋.預應力施工技術在市政橋梁工程中的應用分析[J].江西建材，2015，6（5）.

作者：周瑛 單位:中建一局集團京通路橋建設有限公司