桥梁施工中预应力技术施工工艺与质量控制

李家辉

摘要：本文首先分析了桥梁施工中预应力技术施工工艺，其中包括混凝土结构设计、预应力张拉技术要点等；其次提出了桥梁施工中预应力技术控制措施，其侧重点为预应力筋定位、灌浆作业质量、波纹管漏浆堵管防治以及张拉时间的合理选择，以供参考。

关键词：桥梁施工；预应力技术；施工质量

引言：桥梁施工中所采取的预应力技术可避免出现路面开裂等质量问题，在实际施工过程中，需完成前期各项准备工序，明确道路交通量、承载能力，并对预应力结构的施工工艺进行分析，以保证其在桥梁施工中的优越性，从而达到节约造价、提高工程使用效益的预期目标。

1、桥梁施工中预应力技术施工工艺

1.1桥梁预应力混凝土结构设计

预应力砼结构设计，应按设计规范规定，以满足桥梁工程的需要为出发点。在进行设计时，既要考虑到承载力的极限状况，又要对施工阶段的结构强度和材料的应力进行校核。同时，为了保证结构的变形不会对建设正常使用和外观产生影响，可限制其构件挠度与反拱值。在施工过程中，注意结构的应力不会超出设计的容许值，需对预应力筋的拉应力进行控制，且为了保证预应力技术在实际工程中的应用，保证工程质量达到设计要求。在对预应力混凝土结构进行荷载挠度校核时，必须严格控制其变形量，不得超出规范的容许偏差。通过合理设计与施工工序，可确保按照工程实际情况与标准完成对其的科学计算与验算工序，进而保障预应力混凝土在桥梁施工中的质量水平[1]。

1.2预应力张拉技术要点

张拉预应力混凝土施工技术可分为先张法以及后张法。

（1）当使用应力控制法对预应力钢筋进行张拉时，必须由施工者进行检验，并根据实际伸长值和理论伸长值的差异来确定，如果没有特别的设计规范，则应使其与理论伸长值之差小于6%，如未达6%时，张拉操作应立即中止；初始应力应在张拉控制应力的10%~15%左右；抗滑稳定系数不能低于1.3；张拉梁在达到一定刚度后，应承受的最大变形量不能超过2mm，锚杆的受力应该与预应力钢筋的合力中心相协调。同时，施工人员必须保证与连接的预应力钢筋连接套相匹配，并且在钢筋骨架安装完毕后安装到位，以防止在安装后因切割或焊接而影响到钢筋模板的整体效果，在必要时应进行堵严处理（流程如图1）。

（2）在桥梁工程中，其后张法构件的预应力线型钢筋不能少于其钢管直径的1/2。后张法中，钢筋要穿过管道，然后在管道外面浇筑混凝土（筋预留孔道要求如表1）。比如，在采用后拉预应力技术进行预制箱涵施工时，必须在箱涵钢筋骨架上设置波纹管，使其定位平稳；在下料时，钢丝绳的长度要与被加工部件的两端保持一定的距离，并保证切口的平整；在钢绞线安装后，孔道处应有分叉，进而保障后张法预应力张拉工序顺利完成[2]。

（图1为先张法施工流程）

要求	基础条件需满足设计要求。	在浇注混凝土时，不得有任何位移和变形。	孔道要平整，在端部预先埋设的衬垫必须与孔道的中心线相垂直。
间距 设置	预埋金属螺旋预埋管线不宜大于30m。	抽芯成型孔道不宜大于12m。	对金属螺旋管及波纹管不宜大于1.0m。	对胶管不宜大于0.5m

（表1为后张法施工有黏结预应力筋预留孔道）

2、桥梁施工中预应力技术控制措施

2.1.控制好预应力筋的定位

（1）预应力钢筋的敷设必须严格按照设计的数量进行，并确保正确的铺设位置，使其不会相互缠绕，并且在平面上保持平整。在张拉端设置时，应确保预应力钢筋与锚杆垂直，并在立柱安装完毕后用承压螺栓进行紧固，以此避免出现移位的情况[3]。

（2）校核与未预应力钢筋之间的关系，是以曲线预应力钢筋的坐标为基础，在与无预应力钢筋或其他布管发生冲突工序时，需确保预应力钢筋可按照设计的位置进行施工；普通钢筋应及时把控好预应力管道位置，在调节时不得出现钢筋切断等问题。在实际工程中，若钢筋出现大位移，可采用相同规格的井字钢筋进行补强，在制作和布置钢筋时，必须符合曲线坐标。

（3）渡纹管位置钢筋网与渡纹管之间的距离不能超过3 mm；按照弧段长度不超过0.5米，直线段不超过1米；在靠近电气焊的地方进行操作时，必须用湿的麻袋或薄铁片等将其包住；在施工时应注意防止对波纹管造成损坏，避免与金属或其他利器接触，防止划伤；在浇注混凝土时，应尽量避免振动棒与渡纹管的接触[4]。

2.2控制灌浆作业的质量

在后拉预应力混凝土结构中，通过预应力钢筋预埋件，可采用加压注浆方法，将预应力钢筋与预应力钢筋间的间隙填满，从而解决混凝土结构出现共同工作或预应力钢筋腐蚀等问题；当预应力钢筋处于非水平倾剥状态、多跨弯曲状态时，在浆液汽化后，出现了无水泥浆的空间，从而使预应力钢筋失去了防护；在高应力条件下预应力钢筋防腐能力较差，而预应力钢筋腐蚀处截面缺陷将会严重影响其安全性和耐久性。因此，应合理控制灌浆作业质量，确保增强预应力钢筋的防腐蚀性能，持续提升预应力结构安全性、耐久性等，针对孔道中泥浆硬化收缩问题，需及时将其从孔道壁上剥离，若水泥浆硬化后达不到规定标准，需及时解决该问题避免对后续工序产生质量影响

[5]。

2.3波纹管漏浆堵管的防治

具有一定因的抗拉强度和刚性的钢管可用作钢管，破损管材不得进入施工现场被使用，应选择合适的渡纹管并按其编号与其连接，可用油布或胶带密封接缝，确保密封效果。针对梁混凝土的检查，需在其初凝前用通孔器检查、拉动、疏通工作若使用预应力素，在施工时拉动预应力钢丝绳或钢丝绳即可，混凝土浇筑完毕后，要对穿孔洞进行检测，并进行相应的处理，若遇堵塞不能疏通，应先确定堵塞部位后凿开完成疏通[6]。

2.4张拉时间的选择

一些施工单位为了赶时间，将早强剂加入到混凝土中，在浇筑3天后进行张拉。由于弹性模量与强度的增长不一致，早期强化剂会加速强度的增加，使其无法达到规定的质量要求。因此，在施工中应合理对张拉时间进行选择。

如，在张拉前，张拉应力的加载速率不得超过20 MPa/s，并保持5 min；张拉后24 h，对钢丝绳有无断裂的情况进行检验，若无法设置与结构同一侧，应确保单束内断丝不得超过1根，检验合格后进行切割，钢绞线外露长度控制在3-4cm之间。

结束语：综上所述，预应力技术在我国桥梁公路工程中得到了广泛的运用，一些中小桥梁公路已开始采用预应力混凝土结构，在300~500 m的高架桥施工中，也普遍采用预应力混凝土结构。随着对预应力技术研究的日益深入，可以看出该技术运用优势较多且前景良好，为此应持续加强对该技术的重视，努力完善与改进预应力技术，使之能够在更大范围内得到应用。

参考文献：

[1]黄景宝. 市政桥梁工程中预应力箱梁施工技术的应用[J]. 安徽建筑,2021,28(4):150,162.

[2]赵璟. 预应力技术在公路桥梁施工中的应用[J]. 黑龙江交通科技,2021,44(1):145-146.

[3]张振东. 高速公路桥梁养护加固中新型预应力技术的应用[J]. 交通世界（上旬刊）,2021(10):103-104.

[4]周光耀. 后张法预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用[J]. 建材与装饰,2021,17(7):259-260.

[5]王晓东. 预应力混凝土桥梁检测及加固技术分析[J]. 交通世界（上旬刊）,2021(2):175-176.

[6]杨晓东,傅长荣,黄金,等. 基于Ansys的桥梁横向预应力碳纤维板加固仿真分析[J]. 内蒙古公路与运输,2021(5):1-4.