马家亮
河南长城铁路工程建设咨询有限公司 河南省 450015
摘要：随着我国社会经济的快速发展，城市交通工程的压力也越来越大，为了提高桥梁施工的高效性及安全性，预应力技术在桥梁施工中得到广泛应用。本文探讨分析了预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用，以供参考。
关键词：路桥；预应力；问题；应用
一、预应力概述
20世纪50年代预应力技术开始出现并应用于建筑工程，到了80年代通过实践和技术人员的改良，把这项技术应用到了道路、桥梁的施工中。一经利用，它的优越性立即得到验证，从此预应力技术不断在施工中得到大规模的推广与应用。
预应力技术在桥梁施工中主要应用于预先制作钢筋混凝土骨架结构，由于桥梁的部位不同，钢筋混凝土结构所承受的力的大小和方向不同，因而预先制作的预应力用来全部或部分抵消了钢筋混凝土所承受的力量，从而大大增加了钢筋混凝土结构的使用年限，提高了工程质量。制作预应力钢筋混凝土的方法有先张法及后张法两种，依据制作要求和施工条件的不同选择最有效的方法进行制作。
二、预应力施工工艺
1、钢材和锚具的选择
预应力技术常用的钢材有预应力钢筋和钢绞线、低松弛钢绞线等，在选择时有一定的参考标准，主要涉及钢材型号、尺寸、松弛性能、表面状态、断裂荷载度以及其他几何参数等，需保证钢材的质量均符合标准。该技术有先张法和后张法两类，以后张法为例，摩阻锚固、机械锚固使用较为普遍，其中，机械锚固类的锚具多用于钢材端部，经过一定技术的加工，将其合理运用于作业中，应力损失较小，而且连接比较方便，未灌浆时，可以对预应力重复放松。
2、预应力孔道的预留
预应力筋孔道主要有直线、折线、曲线这三种形状。在桥梁施工过程中，孔道预设正确与否非常关键。通畅情况下，孔道直径较大，一般会大于钢筋对焊接头处外径、预应力筋外径10～15cm，这就要求预先对管道采用金属波纹管预埋制孔。首先，使用小平锤理平波纹管接口，并用胶带缠紧；其次，认真做好波纹管的检查工作，如焊接过程中有无缺损，若有应及时修补；再次，指派专人对浇筑混凝土清孔，以保持管道通畅；最后，振捣时，应注意保护波纹管，预防被破坏及管道发生位移，还要避免管道上浮，对预应力的预期效果造成影响。
3、预应力钢筋张拉
预应力筋的张拉包括两个步骤，分别为预紧张拉和高应力张拉。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行张拉时，要注意钢绞线不能缠绕，预紧张拉的效果会直接关系到钢绞线的张拉效果，所以要对预紧张拉进行严格控制。在进行预紧张拉时，要注意控制好预紧力的大小，力度不当有可能造成钢绞线发生缠绕或者位置发生改变。一般情况下，预紧力控制在设计拉力的15%，可以保证钢绞线的位置不发生改变。在进行预紧张拉后，不能立刻进行高应力张拉，必须先要测量桥梁构建的尺寸，检查灌浆孔和排气孔是否符合标准。除此之外，还必须对孔道的位置、混凝土的浇筑质量进行检验，保证孔道内部畅通无堵塞等，这些小的问题若不注意，也会导至钢绞线张拉失败。
4、预应力孔道的压浆
压浆的处理工作是桥梁预应力工程的最后一个施工阶段，当完成拉张工作之后应该进行及时的施工处理，利用高压水枪冲洗孔道，从而保证其中的杂质能够完全排除出去，再采用空压机对孔道进行吹干处理。另外，需要将真空压浆机所施加的基本压力尽量控制在1MPa的范围内，对于C50型号的水泥浆，应该进行由下至上的压浆处理，如果孔道的另一端出现了出浆问题，需要在其持荷到达3min之后进行进一步的补浆处理，如果孔道里还存在水泥浆的有压问题，应该做好凝结处理工作，结束压浆工作之后，应该充分地利用切割机进行相应的切割处理，需要将露出端部的钢绞线剪切并且应该保留40mm左右，然后再对使用带阀门的短管的压浆孔道两端进行及时的补充，最后需要在压浆充分结束以后将孔道密封严实。
三、结合实例分析预应力技术在市政桥梁施工中的应用
1、工程概况
某大桥为钢筋混凝土Ｔ型梁桥，在船体的撞击下已经出现贯通裂缝，主钢筋已经生锈。在对其进行加固时，首先要将松散的混凝土凿除，然后使用钢丝刷进行清锈处理，并浇筑C40混凝土将其修补完整后，然后再施加体外预应力进行加固，加固后桥梁的承载能力会提升到15级。Ｔ型主梁的翼缘厚度为12cm，翼缘宽度为178cm，梁肋宽度为18cm，钢筋总面积为44.28cm2，使用C25混凝土进行浇筑。
转向块的距离L2为840cm，支点距转向块L3的距离为180cm，端锚固定点距砖向块L1的距离为150cm，中心轴距上边缘为19.15cm，中心轴距梁的下边缘距离为60.86cm，h2为中心轴和转向块之间的距离，h1为中心轴和端锚固点间的距离。各个Ｔ型梁都均配置了四根无粘结预应力钢绞线，一共由16根。为了保证每片梁都可以均匀受力，需要分两段进行二次张拉，对张拉端和固定端进行交叉布置。
2、施工过程
2.1粘贴碳纤维和钻孔。在对Ｔ型梁腹板进行钻孔时，要注意不要钻到受力钢筋，为了提高混凝土的局部抗压能力，在洞口四周使用30cm×30cm的碳纤维进行粘贴。
2.2预应力张拉和穿索。首先将编号标签粘贴在钢绞线上，然后将钢绞线逐根从钢栓孔洞中穿过，并将钢绞线调整到最佳位置，将夹片外螺母和锚杯安装好，安排张拉配件和千斤顶就位，最后张拉预应力。在张拉过程中，主要使用张拉力进行控制，并利用伸长值进行校验。初应力时将千斤顶活塞的伸长量为I1，在张拉到20％时，然后再量出千斤顶活塞的伸长量I2。根据这两者的差值将钢索的伸长量推算出来。张拉力在达到100％时，再对千斤顶活塞的伸长量I3进行量取，钢索的实际张拉伸长量为I3和I1的差值。要求推算伸长量和实际张拉伸长量的差值误差在＋10％以内。
3、梁加固后进行试验分析
对桥梁进行加固后，使用两辆载重汽车在现场进场荷载试验，汽车的后轴为155KN，前轴为55KN，对主梁的钢筋、跨中挠度、混凝土应力进行了分析，并对加固效果进行了确定。主梁跨中挠度为5.43mm，达到桥梁规范中要求的静活荷载挠度低于（1／600）L的相关要求。校验系数达到了0.6～0.9旧桥的鉴定要求。结构抗弯刚度良好，满足了汽车通行的使用要求。
4 施工注意事项
4.1避免出现松套的情况
在加固过程中，使用单孔夹片式锚具，设计控制索力为120KN和100KN，张拉吨位比较小。考虑到桥梁会长时间受到比较大的振动荷载影响，当产生疲劳作用时，会使锚具中的夹片边松，出现锚具失锚的情况。为了避免出现这类情况，使用防松套进行防护。此外，在锚具夹片和防松套之间放入弹簧垫圈，确保夹片可以均匀受力，并降低振动影响。
4.2保护张锚体系
本工程体外预应力索为无粘结钢绞线，使用塑料护套和外裹油脂的方法可以对预应力索起到良好的保护效果，并且具有良好的耐久性。本工程主要使用玻璃丝布包缠油脂的方法对使用放松套和张锚体系两端的锚具进行保护。
结束语
随着当前经济的不断发展，公路桥梁施工建筑开始在我国广泛开展，为了保证施工质量水平，施工中广泛应用公路桥梁施工技术，但在实际施工中，仍存在较多技术方面的问题。因此施工管理人员应重视分析总结，针对施工中存在的问题进行改善，并加强规范施工技术以及加强对施工人员的技术培训，对于提高施工质量水平具有相当重要的意义。
参考文献：
[1]王志强.公路桥梁预应力技术施工技术及质量控制[J].黑龙江交通科技，2014，10：125
[2]姜蔚，李富民，毛燕红，杨巧.桥梁结构预应力技术的特点及应用[J].徐州工程学院学报（自然科学版），2009，03：20-27.
论文作者:马家亮
论文发表刊物:《基层建设》2015年14期供稿
论文发表时间:2016/1/12
标签：预应力论文; 孔道论文; 桥梁论文; 钢筋论文; 钢绞线论文; 技术论文; 锚固论文; 《基层建设》2015年14期供稿论文;