湖北省鹤峰县公路建设管理所 湖北省 鹤峰县 445800
摘要：在现阶段的桥梁施工设计过程中，预应力钢结构逐渐得到广泛使用，将其作为桥梁施工设计中的主体部门，不但能最大限度提高桥梁的整体抗压性能，还能获得经济效益的最大化。然而根据目前的桥梁施工调查数据显示，在实际桥梁施工设计中还是存在一些问题，对于桥梁的安全建设是极其不利的。因此，本文对预应力钢结构在桥梁施工设计中的应用进行分析。
关键词：预应力；钢结构；桥梁施工设计；应用
近年来，建筑材料、结构的发展带动了大跨度建筑的进步，网壳、悬索结构等以钢结构为代表的新型结合以及钢材和高科技膜的结合，让人们再次见证到了灵活通透大空间建筑的成功建造，让结构对于建筑空间的限制再次降低。在建筑施工中，钢材是一种非常重要的建筑材料，在对建筑的改革中钢材也做出了很大贡献。预应力钢结构解决了钢材本身所具有的部分问题，并且很大程度提升了钢材的性能，因此，我们必须要对预应力钢结构在实际中的应用进行深入的探索分析。
1 预应力钢结构特点
1.1 预应力钢结构能够充分利用钢材的强度，优化钢材在承受荷载时的应力分布状态。钢材虽然具有强度高的特点，但同时在承受越来越大的荷载的同时，由于材料本身的高弹性以及高韧性，钢材会发生很大的变形，这会使钢材的强度得不到有效的利用，例如相同条件下，在允许的变形范围之内，预应力钢结构荷载承受能力是普通钢结构的2～3倍。
1.2 预应力钢结构与普通钢结构相比可以提供更高的结构稳定性。荷载作用下的预应力结构变形是与结构自身应力方向相反的，所以与普通钢结构相比，在结构自身内部应力得到平衡之前前者所能承受的荷载较后者大出很多，由此可以提高结构的稳定性。预应力的存在还可以优化结构整体的循环应力的特征，从而使钢材本身的疲劳强度大大提高。
1.3 使建筑自身形成的荷载更小，从而使结构的多项属性得到改善。例如，由于结构自身更为轻巧，在地震时建筑荷载会小很多，因此提高结构的抗震性。
1.4 更为节省材料。预应力钢结构中受弯构件可以通过结构自身预应力将一部分弯矩转换为轴拉力，从而降低弯矩的峰值，使缩小结构构件的截面成为可能，因此相对于普通钢结构，预应力钢结构在钢材的使用上可以更为节省。一般情况下，单次张拉后，预应力钢结构比普通钢结构节省钢材10%～20%，经过多次张拉后，这一数值最多可能达到40%，而采用预应力创新体系结构后，该结构与传统的普通钢结构相比，甚至节省了几十倍的钢材。
2 预应力钢结构的施工工艺
2.1 预应力筋的下料与处理
桥梁施工中，由于在张拉完成后，锚垫板与钢管中要灌入浆料形成粘结段，使预应力筋得到固定。因此在下料的的过程中，要注意把将粘结段的钢绞线进行清洗，除去污垢杂质等，主要是去掉PE层以及所含的油脂。此外，粘结段长度和位置也要进行合理的控制。也要提前注意到穿束过程中，钢绞线下垂现象对施工过程的影响以及张拉伸长的影响，从而确保两端粘结段的粘结力不会相差过大。
2.2 预应力筋张拉工艺
预应力筋的张拉包括两个基本过程，一是预紧张拉，二是高应力张拉。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在桥梁的实际施工过程中，采用了相互对应的限制钢绞线位置的施工方法，有效的避免了施工过程中产生的预应力筋的缠绕现象，但也要注意应该及时的避免钢绞线在张拉过程中产生缠绕。预紧张拉的目的就是为了有效的避免产生张拉缠绕现象。预紧张拉的质量会直接的影响到整个钢绞线张拉的最终效果。在桥梁的施工过程中，由于钢绞线比较长，下垂量也十分大，预紧张拉必须要在保证两端对称的情况下进行，只有这样才能使得钢绞线的两端粘结长度的差值不会过大。
2.3 真空灌浆工艺
施工中常用压力灌浆方法，即在孔道一端采用真空泵对孔道进行抽真空，使之产生一定真空度，然后用灌浆泵把浆料填满预应力筋预埋孔道和预应力筋间的空隙。这种灌浆方法可以解决后张预应力混凝土结构中出现的一些问题，比如预应力筋常常被腐蚀的问题。预应力筋失去保护的原因在于，后张预应力筋通常是以非水平的状态存在，而且常常是多跨度的弯曲状态。要注意到，在高应力状态下，预应力筋十分容易被腐蚀掉，此时的腐蚀部位就会造成断面缺损的问题。
3 桥梁施工中预应力在施工中应注意的问题
在进行桥梁建筑施工时，施工人员若想将预应力钢结构的功能充分发挥出来，实现最佳的使用成效，就要严格遵守以下几方面内容，进而才能最大限度提高桥梁施工设计整体质量，具体如下：
第一，对预应力的张拉力度进行有效控制。预应力张拉的强弱直接关系到桥梁建筑施工的总体质量，如果张拉较强，就会导致钢材提前进入到疲劳状态，进而使其其强度功能大幅度下降，但如果张拉较弱，就不能达到预应力张拉的最佳效果，进而致使预应力钢结构自身存在的优势无法得到充分展示。同时在预应力张拉过程中，不但要对其张拉力的强弱有效控制，还要对预应力钢筋的延伸进行合理约束，从而更加利于提高预应力钢结构的整体施工质量，保障人们的出行安全。
第二，在进行预应力钢结构的具体应用时，还要对施工人员提出相关标准要求，使其具有较强的专业化技能、丰富的经验及强烈的社会责任心等，从而在具体操作中能够严格按照规范进行，对预应力钢结构实行正确的处理。同时预应力钢结构在桥梁施工设计的具体应用中，还需要和混凝土之间进行合理搭配，进而便于展开整个桥梁工程的施工，但根据实际的操作情况来看，特别是进行连续性结构施工时，都极容易出现预应力管道堵塞的问题，而导致出现这种现象的根本原因在于施工人员出现盲目施工或是施工过程中没哟做好保护措施等，进而使预应力钢绞线无法顺利通过，不但无法得到良好的预应力操作效果，还严重影响了桥梁施工的正常运行。因此为了有效改变这一现状，相关施工人员一定要严格按照相关桥梁安装标准规定进行，并且还要对预应力钢结构的内部展开精确化的计算，进而最大限度防止出现预应力管道堵塞。
第三，预应力筋束滑丝、断丝问题。很多原因会破坏到预应力筋束，包括筋束表面有杂物、水泥、油污，千斤顶受力不均，个别钢绞线拉力太大，工作夹片中的丝受到损伤或出现生锈、油污、杂物等被污染的情况。若这样的问题出现，需要及时补救，根据预应力筋束滑丝、断丝的情况来制定补救计划，采取正当的手段对预应力筋束进行修复。如果受损情况不太严重，可以适当增加张拉力；如果受损严重，简单的修复手段解决不了，那么必须及时更换钢绞线。
除此之外，在桥梁现场具体施工时，应尽量减少施工人们的盲目状态，配置专业合理化的人员对其进行全过程的跟踪性监测，进而对抽芯时间严格控制计算，为预应力钢结构桥梁的施工质量提供保障。
结束语：
总之，应用预应力钢结构在现代的桥梁施工之中，能使得桥梁的各方面性能得到显著的提升，同时可以节约成本，增加经济效益。但是预应力钢结构在实际的施工中还是有许多方面是需要注意的，在使用预应力钢结构时，需充分深入了解实际情况，提前做好各方面的准备工作，加强对整个工程的监管，优化管理方法，使得预应力钢结构的作用能最大程度得到发挥，从而使得整个桥梁工程的效益得到提升。
参考文献：
[1]预应力技术在公路桥梁施工中的应用探究[J]. 孙维卿，高现伟.科技创新导报，2017（1）
[2]公路桥梁施工中预应力技术的应用[J]. 李进武.青海交通科技，2017（1）
[3]谈公路桥梁工程中的预应力施工技术[J]. 王磊.山西建筑，2017（6）
论文作者:向猛
论文发表刊物:《防护工程》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/2
标签：预应力论文; 钢结构论文; 桥梁论文; 钢材论文; 结构论文; 荷载论文; 过程中论文; 《防护工程》2017年第28期论文;