摘要：随着我国经济的持续高速增长，国家在公路建设方面的投资力度不断加大，尤其是高等级公路的投资建设方面，大量的公路桥梁不断兴建。由于预应力桥梁施工工艺可以有效的节省材料、提高桥梁安全系数、提高桥梁力学性能、增加行车舒适度，从而在公路桥梁工程中被广泛使用。
关键词：公路桥梁；预应力技术；施工
1 预应力技术的特点
目前工程中的预应力钢绞线、预应力锚索、预应力管桩等都是预应力技术运用的体现，预应力技术的优点是其具有充分利用材料的高强度性能，并在与混凝土结合运用时可以有效地加强结构物质量，防止混凝土裂缝，加大公路桥梁跨径，减轻结构自重等作用。预应力技术在公路桥梁上得到普遍的应用，同时随着公路桥梁建设规模的扩大显得越来越重要；但从另一方面来看，这其中也有许多缺点，引起有关施工质量的问题也在不断增加，有很多时候直接影响了工程进展速度。
2 预应力施工工艺
2.1 锚固端部横梁
跨中转向横肋、墩顶导向槽的施工这三部分确定了钢绞线的空间位置，由该索形及张拉应力决定了等效荷载的大小跨中转向横肋、墩顶导向槽钢绞线存在偏折。承受局部挤压应力，这就要求锚固端横梁处锚垫板预埋位置及方向要准确。转向横肋、墩顶导向槽的制作应严格按照图纸要求进行，既要保证弯折处的曲率半径，又要打磨端部，使之平滑，防止张拉时端部对钢绞线的挤压和卡滑。
2.2 钢绞线下料与穿束
在桥梁加固中，由于张拉完毕后，锚垫板与钢管中要灌浆，形成有粘结段，所以在下料时就应将粘结段钢绞线的PE层及油脂清洗干净，控制该段的长度和位置是很难的，因为既要预先考虑到穿束过程中钢绞线下垂的影响，保证PE保护层预先进入密封罩，又要考虑张拉伸长的影响，保证两端伸长部分要一致，以确保两粘结段粘结力大致相等。在穿束过程中，由于钢绞线的长度在150m以上，中间要通过多个墩顶导向槽及跨中转向装置，无法在箱梁内进行12根钢绞线的整束穿索，因此采用单根穿索的方法。钢绞线的缠绕将会影响有效预应力的建立，所以必须保证钢绞线在全桥长范围内不缠绕，在实际施工中，预先将钢绞线、工作锚板孔、密封盖小孔分别编号，每束12根钢绞线采用单根穿索，每隔一段就用与密封罩小孔对应的橡胶垫限制钢绞线的位置，在张拉完毕后发现，采用该方法使得每束钢绞线顺直且无缠绕现象。
2.3 钢绞线张拉
桥梁加固采用两箱对称单根两端同时张拉，张拉过程分两部分：预紧和高应力张拉。（1）预紧。为了达到钢绞线从松散状态到张拉完成后顺直不缠绕，正式张拉前先要进行预紧张拉，预紧的质量决定了整个加固效果的好坏。首先，钢绞线在松散状态下，即使采用了必要的措施，但是由于钢绞线很长，下垂量还是较大，所以，为保证两端粘结段长度大致相等，预紧要两端对称进行；其次，预紧力的大小既要保证在预紧过程中，钢绞线绷紧且不缠绕，又要保证在高应力张拉时钢绞线不错位，预紧力过大或过小都达不到预紧的目的。在加固施工中，预紧张拉力采用15％设计张拉力。（2）高应力张拉。张拉前应对构件（或块体）的几何尺寸、混凝土浇筑质量、孔道位置及孔道是否畅通、灌浆孔和排气孔是否符合要求、构件端部预埋铁件位置等进行全面检查。高空张拉预应力筋时，应搭设可靠的操作平台。张拉前必须对各种机具、设备及仪表进行校验及标定。校验应由具有专业资质的检测部门进行，采用标准压力机检测。张拉设备应配套校验，并在施工中配套使用，不可混用。压力表精度不应低于1.5级，校验设备精度不低于2％。张拉时混凝土强度、张拉值、张拉理论伸长值都应由设计单位给出。
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2.4 压浆
体外索锚固横梁采用局部有粘结形式，为了达到设计者和业主对于局部有粘结段钢绞线粘结力的要求，张拉完成后局部有粘结段的压浆工作是一道很重要的工序：施工前进行了1∶1的模型试验，在保证压浆密实饱满的情况下，局部有粘结段的粘结力可达到设计张拉力的108％，满足锚固要求。工程中，压浆施工在张拉完成后24h内进行。压浆采用手动压浆机，保证压浆过程的均匀稳定和压浆压力的要求。
3 公路桥梁施工中预应力技术
3.1 预应力锚具的应用
随着经济的快速发展，预应力锚具在公路桥梁工程建设中应用越来越广泛，目前常用的锚具是柳州欧维姆机械股份有限公司的锚具产品“OVM”——“欧维姆”，它在公路桥梁建设中扮演了重要的作用。首先，在公路桥梁建设中，锚具是整个公路构造的重要组成部分，是用土或石料修筑而成的线形结构物，由锚具体、边坡、边沟及其它附属设施等几个部分组成。在实际应用中，它要承受的不仅是本身的岩土重量和锚垫板重力，还有来自行车的荷载。在制造过程中若没有特殊的要求，石块厚度应大于等于15cm，能避免构件截面呈过大的偏心受力状态，使构件边缘产生过大的拉应力。
3.2 预应力钢绞线的应用
在公路桥梁工程建设中，预应力钢绞线扮演着重要的角色。预应力钢绞线的使用可节省至少三分之一以上的钢材，目前，预应力钢绞线在高速公路、高层跨度房屋、大型桥梁中都在应用。通常预应力钢绞线是由2、3、7或19根高强度钢丝构成的绞合钢缆，并经消除应力处理（稳定化处理），适合预应力混凝土或类似用途。按照一根钢绞线中的钢丝数量可以分为2丝钢绞线、3丝钢绞线、7丝钢绞线及19丝钢绞线。按照表面形态可以分为光面钢绞线、刻痕钢绞线、模拔钢绞线、镀锌钢绞线、涂环氧树脂钢绞线等。还可以按照直径、强度级别、标准分类。预应力钢绞线的主要特点是强度高和松弛性能好，另外展开时较挺直。常见抗拉强度等级为1860兆帕，还有1720、1770、1960、2000、2100兆帕之类的强度等级。这种钢材的屈服强度也较高，因此在公路桥梁建设中选择合适的钢绞线，会起到事半功倍的效果。
4 公路桥梁施工中预应力技术的改进措施
4.1 管道不畅改进措施
使用的管材质量一定要达标，加强监督，破损管材不得使用。如果在施工过程中已经无法更换新的管材的条件下，发现漏浆或堵管的问题，要小心处理，根据预应力钢筋曲线坐标，避开梁的主筋位置，进行开孔处理。在浇筑前后均进行通孔检查，做到万无一失。超过40m的多波预应力筋采用了波纹管真空灌浆，即在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽真空，然后用灌浆泵将优化后的特种水泥浆从孔道的另一端灌入，以提高预应力孔道灌浆的饱满度和密实度。
4.2 公路桥梁预应力裂缝的改进措施
公路桥梁能预应力结构在张拉前出现裂缝是由干缩和温差决定的。这就要从根本入手，避免预应力构件有太大的温差，高温时采用低水化热水泥，在低温时预制构件进行保温防冷措施，模板拆除不要太早，对空心板等薄壁构件适当延长拆模时间，使之缓慢降温。预制构件和台座之间应涂刷有效隔离剂以预防粘接，使构件不受底模热胀冷缩的作用。在砼浇筑前的施工作业中应注意保护隔离剂，对于用长线法生产先张构件应及时放松应力筋，以减少约束作用。
4.3 严格管理，加强监督与验收，使用标准的预应力材料
预应力混凝土结构的施工过程管理首先要以材料的管理作为重点。只有在合格的预应力材料的基础上才能建设高质量的预应力公路桥梁。因此，施工企业要加强管理强度，建立健全监督机制，加强材料进库验收存放。从基础材料入手，保障预应力技术在公路桥梁施工中的充分应用。
结语
预应力技术的发展在公路桥梁中的应用为工程带来了巨大的效益，同时也难免会存在着一些缺陷，先进的技术为现代桥梁公路建设提供了快速的进步，但是某些工程质量问题仍无法避免，这就要求技术要有相应的改进，所以相关技术人员应该进行仔细研究，现场考察等，对问题进行深刻剖析，保证技术的准确高效性，对现有技术在桥梁公路工程中的应用合理科学的改进并完善，保障道路桥梁事业的发展。
参考文献
［1］成扬.公路桥梁施工中预应力技术探讨[J].内蒙古公路与运输，2011，No.12506：24-25.
论文作者:韩辉
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/20
标签：预应力论文; 钢绞线论文; 桥梁论文; 公路论文; 应力论文; 孔道论文; 技术论文; 《防护工程》2018年第27期论文;