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摘要：预应力技术在公路桥梁领域中的运用时间虽说不是很久，甚至还是起步较晚，但是发展却异常迅速。预应力张拉施工的工艺复杂，专业性较强，如果控制不当，会直接影响到施工质量和使用功能。本文主要简介了预应力技术的应用，并分析了预应力技术的应用控制要点，最后就其具体运用中需要注意的事项进行了探讨。
关键词：预应力技术；公路；桥梁；张拉
自从二十世纪九十年代以来，预应力技术九因为具有节省材料、自重轻、结构简单、安全可靠、便于安装等优点而被广泛的运用在公路桥梁的施工当中。但预应力张拉施工工艺相对较复杂，要求预应力结构施工的专业性强，而在实际施工中，对施工队伍的经验要求比较高，必须严格控制施工过程中的每一个环节，才能有效确保路桥工程的施工质量，保证人们的正常安全的通行。
1预应力技术的应用简介
在我国，随着材料工业和机械工业的发展，适合于预应力技术的高性能混凝土、低松弛钢丝、钢绞线、各种形式的锚具以及各种张拉设备的生产系列化、规模化，再加上各专业生产厂的相继建立使得竞争加剧，预应力技术水平得到了极好的发展基础，得以广泛运用于公路桥梁建设方面。目前，预应力技术在公路桥梁建设上，主要运用于空心板、T型简支梁、连续箱梁、桥梁加固、连续刚构、混凝土斜拉桥、顶推法施工、边坡或山体锚固、大件提升等方面。
2公路桥梁施工过程中预应力技术的运用
2.1锚固及锚具处理环节质量控制
在预应力施工工艺中，锚固端部横梁、墩顶导向槽、跨中转向横肋三个部分，确定了预应力钢绞线的空间位置，索形及张拉应力则决定了等效荷载的大小。因为跨中转向横肋与墩顶导向槽钢绞线存在偏折，对锚固端横梁处的锚垫板预埋位置及方向要求必须准确。转向横肋、墩顶导向槽必须严格按照图纸要求制作，在保证其弯折处的曲率半径精确的同时，还要将转向横肋和墩顶导向槽的端部打磨平滑，防止张拉时钢绞线被挤压或者卡滑。
2.2预应力筋的下料与处理工艺
因为在张拉完毕之后，锚垫板与钢管中要灌浆形成粘结段，以固定预应力筋，所以在下料的时候，一定要将粘结段的钢绞线清洗干净，去除PE层和油脂。对于粘结段长度和位置的控制，需要预先考虑到穿束过程中钢绞线下垂的影响，又要考虑张拉伸长的影响，保证两端粘结段的粘结力大致相等。
2.3预应力筋的穿索质量控制
由于预应力筋的长度一般都在150m以上，在穿束的时候，中间要经过多个墩顶导向槽和跨中转向装置，如果要在箱梁内进行12根钢绞线的整束穿索非常困难，一般在预应力筋的穿索时，都采用单根穿索的办法。在穿索时，一定要注意钢绞线在全桥长的范围内都不能缠绕，否则将会使预应力不能按要求实现。一般来说，在实际施工中，都采用预先将钢绞线、锚板孔、密封盖小孔分别编号，然后对12根钢绞线分别采用单束穿索的办法，一一对应限制钢绞线的位置，从而避免产生钢绞线缠绕的情况。
2.4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。
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（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。
2.5压浆
预应力桥梁施工之中，体外索锚固定横梁一般采用局部粘结的方式，其粘结力都有设计标准，一般来说，在保证压浆密实的情况下，粘结段的粘结力达到设计张力的108％才能满足锚固要求，所以压浆工作是一道极为重要的工序，必须进行1：1的模型试验才能正式施工。而压浆施工必须在张拉完成后24h内进行，为了保证压浆过程的均匀稳定和压浆压力适度，一般采用手动压浆机。
3预应力施工运用注意事项
公路桥梁直接关系到人们的生命和财产安全，关系到我国交通运输的正常秩序，必须严格控制每一个环节，在公路桥梁预应力施工过程中，我们应当注意以下问题。
3.1预应力损失过大的对策
首先，加强预应力材料检验和各工序的质量控制。严格按照有关规范组织施工，避免因预应力材料不合格或施工行为不规范而造成预应力损失过大。其次，严格控制梁体混凝土龄期。梁体张拉前，除对梁体混凝土强度有要求外，对龄期也应进行控制，避免过早张拉。在设计时就规定龄期须达到10天以上方可张拉，以便减少混凝土收缩和徐变引起的预应力损失和梁体反拱度过大。最后，采用级配良好的石英砂。先张法施工采用砂箱法放张工艺时，宜采用级配良好的石英砂，预应力施加后砂箱的压缩值不应大于0．5mm，装砂量为砂箱长度的1／3～2／5。
3.2把握好张拉时间
近几年来，为了提高预应力混凝土的早期强度，我国在公路桥梁实际施工中，采用掺加早强剂的办法来达到要求，但由于在混凝土强度的增长需要一定时间，而且混凝土弹性模量和强度增长并不同步，早期混凝土变形大，如果时间把握不好，过早张拉预应力筋，会导致桥梁承载力不足而出现裂缝灾害。采用现场试块测试早期混凝土强度的办法也存在一些问题，现场结构的实际混凝土强度往往都达不到测试强度，甚至远远低于测试强度。
3.3伸长量的计算
从理论上讲，在计算伸长量和实际伸长量时，应考虑千斤顶的预应力筋的工作长度。张拉过程中千斤顶的工具锚锚住预应力筋使其伸长，量测到的伸长量实际包括了千斤顶内工作长度部分的伸长量；有些技术人员在计算理论伸长量时疏忽了千斤顶内工作长度的伸长量，而在实际量测的伸长量数值中，却已经包括了工作长度的伸长量，导致计算的伸长量误差超过+6％；相反，若计算理论伸长量时考虑了工作长度的伸长量，而在实际量测伸长量时没有包括工作长度的伸长量，则可能导致伸长量误差超出-6％。另外，计算实际量测总伸长量时不应扣除预应力筋锚固阶段的回缩量。
4结语
预应力结构和技术在我国公路桥梁上发展较快。同其他行业相比。在量大面广的中、小型公路桥梁几乎都采用预应力混凝土结构，跨径300m～500m的大桥，也优先选择预应力混凝土结构。西方国家以前修建了不少钢桥，随着使用时间增长，维修养护费用增大，现在也认识到预应力混凝土结构的诸多优点，修建预应力混凝土桥梁结构的比例逐年上升，而钢桥和钢筋混凝土桥的比例在减少。预应力结构和技术，有广阔的发展前景，在公路桥梁上的运用也会逐年上升，我们期望预应力技术不断完善和改进。
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论文作者:罗永梅
论文发表刊物:《基层建设》2016年16期
论文发表时间:2016/10/27
标签：预应力论文; 桥梁论文; 混凝土论文; 钢绞线论文; 锚固论文; 公路论文; 长度论文; 《基层建设》2016年16期论文;