2018预应力在公路桥梁施工中的应用及工艺探讨
摘要：预应力混凝土桥梁因跨径大、自重轻、承载力高、设计经济合理、施工简单易行、施工工艺成熟、临时设施投入较少等优点, 日益显示出广阔的应用前景。本文针对施工工艺不合适、 锚具质量不过关等问题提出了几点解决措施。http://
Abstract: The prestressed concrete bridge is receiving more welcome thanks to its large span, light weight, high bearing capacity, reasonable in economy, simple construction, mature technology and fewer preparations in temporary facilities. The paper would point out several solving measures related to its inappropriate draftsmen, unqualified anchorage.
关键词：预应力 混凝土施工工艺措施
Key Words: prestressed, concrete, construction technology, measures
中图分类号：F540.3 文献标识码：A文章编号：
随着公路交通运输事业的发展, 我国公路桥梁的建设正以前所未有的规模在各地展开, 预应力混凝土桥梁因跨径大、自重轻、承载力高、设计经济合理、施工简单易行、施工工艺成熟、临时设施投入较少等优点, 日益显示出广阔的应用前景。
一、预应力技术在桥梁施工中的应用
1、在加固施工中的应用
一般来说， 公路桥梁的加固都是采用构件的补强以及对结构性能的改善 ，从而达到恢复或提高公路桥梁的承载能力， 增长公路桥梁的使用年限， 达到现如今的交通运输要求。
2、在受弯构件中的应用
碳纤维是有比较高强度的 ，况且碳纤维施工起来属于比较简单的那种， 正是因为这样， 使用碳纤维片材来解决受弯构件的加固问题这个方法已经得到了比较广泛肯定。 但是， 在对受弯构件进行加固以前， 结构就已经初始内力而且混凝土也已经有初始的压应变和拉应变了， 所以 ，一旦受压区的混凝土压应变达到混凝土的极限压应变的时候， 受弯构件也到了其极限的承载能力。
3、在多跨连续梁的应用
首先我们先解释一下多跨连续梁的结构问题， 多跨连续梁有正弯矩区以及负弯矩区两个形式， 一般来说， 在支座的地方就是负弯矩 ，跨中的就是正弯矩 。举个例子来说， 当多跨连续梁的抗弯承载能力和抗剪承载能力不能够满足要求的时候， 就必须进行加固的处理。
二、 预应力桥梁的施工工艺问题
1、预应力超长束一端张拉工艺的问题
国内现浇大跨度（3~5 跨,每跨 30 50m）预应力连续箱梁底板预应力束一般采用一端张拉的工艺,例如某箱梁桥 5 跨,第一联跨 66m,第二联跨 88m,第三联跨 150m,如采用一端张拉的工艺将一束钢绞线拉直需要 0.3 ―0.4fptk 的拉力,而如此长的孔道要跨越多道箱梁横隔板, 其孔道摩阻是多少, 要通过试验才能确定。 根据国内外相关规范规定:跨度 30m 以上的预应力桥梁,均要求采用两端对称张拉工艺,才能保证跨中有效预应力和桥梁在恒载和活载作用下跨中所需抵抗弯矩的建立; 否则会导致跨中承载力不足,而产生正截面裂缝 根据交通部专门调查资料,已通车的公路桥梁中,几乎都出现过由于张拉工艺不适合而产生大量裂缝的现象。
2、预应力结构混凝土开始张拉的时间问题
为提高预应力混凝土的早期强度, 近几年通过掺加早强剂的方法,一般浇注混凝土 3d 后就开始张拉预应力,然而由于混凝土强度增长需要一定的时间, 而且强度和弹性模量增长是不同步的,强度增长快,弹性模量增长慢,早期混凝土变形大,过早张拉预应力会使预应力损失增加,导致桥梁承载力不足,而出现众多裂缝病害。
此外, 采用现场试块测得的早期混凝土强度等级代替现场结构的实际混凝土强度,也存在一定的问题 。试验表明,出现事故的结构最后验算时其实际强度均未达到现场测得的强度,有时候甚至很低。
3、 预应力孔道压浆质量的问题
预应力孔道压浆有两个重要作用: 保护预应力筋不被锈蚀; 保证预应力筋和结构共同工作;然而实际工程中预应力孔道的压浆不饱满 、不密实 、漏浆和漏灌现象十分普遍,已成为预应力结构的通病 其主要原因除了施工单位对孔道压浆工序不够重视外,目前的压浆工艺、 留孔质量 、浆体配置等也存在一定问题,特别是浆体的水灰比,规范的规定值（0.4― 0.45）偏大。 采用规范规定的水灰比后孔道浆体泌水,孔道不易饱满和密实。 近几年, 采用新研制的外加剂 JMH-3 对浆体配置技术进行了改进,将水灰比降到 0.35 以下,通过高速搅浆机（转速 ?R1000r/min） ,将浆体的流动度提高到 12s （规范规定为 14 ―18s） ,只要规范操作,普通压浆工艺也能保证压浆质量。 从压浆工艺原理到浆体配置技术,应该说是目前比较理想的压浆工艺技术,值得推广。
4、 后张预应力结构张拉力控制的问题
预应力施工作业不够规范, 特别是张拉力控制不严对预应力桥梁质量影响较大。一般张拉作业采用张拉力和预应力筋伸长量同时控制,以张拉力为主,以伸长值校核张拉力。 通常张拉力的计量采用 1.5 级油压,误差大,有的千斤顶甚至未经计量标定就张拉,而且张拉人员多数未经专业培训,如果作业不专心,经常容易出现较大误差, 甚至读错表, 发生张拉力忽高忽低的现象 。特别在多束张拉时,由于每束张拉力都不同,往往对预应力筋的伸长值计算不准确,弹性模量取值混乱,实际张拉时难以做到将伸长量按规范规定控制在 ±6%范围内,导致张拉力失控。
5、 后张预应力结构的混凝土保护层失控问题
由于混凝土保护层普遍偏小, 而施工时采用的保护层水泥垫块都已损坏和移位,导致梁板保护层失效,加之预应力孔道压浆多数不到位，使箱梁底板和板梁底面出现许多纵横向裂缝。 建议推广应用塑料垫块控制保护层厚度。
6、 预应力锚具的选择问题
锚具指在预应力桥梁施工过程中混凝土构件所用的永久性锚固装置。锚具可分为两类：一类指张拉端锚具，安装在预应力筋端部且可以张拉锚具也称之为预应力锚具，在后张法构件中，为保持预应力筋的拉力并将其传递到混凝土中的锚具；其二是固定端锚具，通常指安装在预应力筋端部，埋入混凝土中且不用以张拉的锚具。
在预应力桥梁施工中，后张法预应力混凝土构件所采用的锚具，主要有摩阻锚固和机械锚固两种类型。 摩阻锚同类锚具品种较多，应用较广泛，其使用优势是锚力的变化多 吨位大，穿索较方便；而其不足之处是锚具应力损失较大，要重复张拉或连接不方便。 机械锚固类锚具通常用于集束型高强钢丝或者锚旋高强度粗钢筋，也有锚旋单根或多根钢铰线的情况 其使用优势是锚具应力损失较小、 连接方便，在未灌浆前可以重复张扣、 放松以调整预应力的大小。
三、施工中的主要问题及措施探讨
1、预应力孔道压浆的质量问题。 预应力孔道压浆有两个重要作用：其一 、保护预应力筋，使之不被锈蚀；其二、 保证预应力筋和结构共同工作的效应 。然而，在实际工程的施工过程中，预应力孔道的压浆漏浆、 漏灌 、不饱满和不密实的现象十分普遍，已成为预应力构件施工的常见毛病 。通过实际工程施工经验，总结出出现这些毛病的主要原因有以下几点：第一、 施工单位对孔道压浆的施工程序不够熟悉 重视；第二、在施工中投入的施工设备、 压浆工艺以及留空质量等也存在一定的问题。 特别体现在浆体的水灰比通常都偏大的情况。 从压浆工艺方面来看，只要操作规范，普通压浆工艺也能保证压浆质量。 而从压浆工艺原理到浆体配置技术这些方面来分析，应该说是目前使用较多的是压浆工艺技术，也是较为理想 、值得推广的工艺程序。
2 、 锚具尺寸对锚具质量的影响 。目前，国内普遍采用的锚具规格有：M15 N 锚具和M13 N锚具两种类型 M 代表锚具；15 代表钢绞线的规格为15.24的钢绞线，13代表钢绞线的规格为12.78的钢绞线；（在我国一般普遍使用的钢绞线强度为1860MPa级的15.24钢绞线，而国外一般使用的钢绞线强度为1860MPa级的13.78钢绞线）； - N 是指所要穿载的钢绞线根数。 近年，由于钢材价格不断上涨而使用的锚具的价格却相反下滑的情况，导致生产工厂偷工减料，政府又没能及时采取有效措施，结果是出现了大量锚具尺寸偏小的现象，其锚环厚度、 直径以及操孔距均偏小，使锚具质量得不到保证。 实践证明，仅仅是因为材料价格问题，而在没有任何可靠的实验数据和科学依据下随意更改锚具的尺寸大小，所带来的严重结果是大大影响了锚固性能。 从而影响到整体建筑工程的施工质量，即出现了大量了“ 豆腐渣 ”工程 。因此，锚具尺寸的更改现象应引起相关部门的重视，尽快得以解决此问题，否则其后果将不堪设想。
参考文献：
黄育彬. 预应力混凝土桥梁施工技术探讨. 中华民居, 2011,(07) 张志华, 祝海平. 桥梁施工裂缝原因与防治措施. 江西建材, 2011,(03) 苑玉锋, 郝景瑞, 朱孟菊. 混凝土桥梁施工裂缝的预防与处理. 企业技术开发, 2011,(14)
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