路桥梁施工中预应力技术与施工质量控制

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摘要：随着我国社会经济的快速发展，人们开始关注出行的问题，而作为我国一项基础性的建设，公路桥梁的建设施工极其重要，而在公路桥梁工程中，预应力技术的应用决定了整个工程的施工质量以及其使用寿命情况。因此，本文就着重分析了公路桥梁施工中的预应力技术，从而为其工程的发展以及施工质量的提高奠定良好的基础。

关键词：预应力技术；施工质量；公路桥梁

中图分类号： U448 文献标识码： A

引言

随着我国经济的快速发展，公路桥梁工程建设越来越多，建设规模越来越大。在公路桥梁施工过程中，预应力技术有着广泛的应用，预应力混凝土结果自身对材料具有高强度性能应用，能够有效控制混凝土裂缝，有利于减轻桥梁自身重量，对公路桥梁建设具有重要作用。由于我国交通流量激增，加上交通荷载增大，导致公路桥梁病害增多，在此情况下，预应力技术的应用具有重要意义。

1、预应力概念的简述

预应力的利用原理乃是在桥梁的建设过程中，通过对埋入公路桥梁路面混凝土中元件的相应预应力技术，从而达到能够将外界中所要承载的符合能力引入到桥梁张拉作用力上，减少桥梁路面本身结构混凝土各个部位之间的压力或者拉力，从而最大程度的保证桥梁整体结构的长期完整性，而且有助于减少混凝土内部混凝土与钢筋钢板桥板的作用力，对于整体大桥使用寿命的提高有着非比寻常的意义。

2、预应力在公路桥梁施工中的应用

本工程沿线共设置桥梁4座，其中中桥178m/4座。其中日孜2#桥全长41m，桥跨及孔径为1～35m，结构形式为预应力筒质T梁。预制T梁存放时间为2个月，墩顶湿接缝浇筑及体系转换实施时间为1个月，二期恒载施加时间为1个月，二次预应力张拉时间需要在T梁翼板间现浇带或空心板企口缝混凝土浇筑前进行。

2.1预应力技术在路桥钢筋混凝土结构中应用

混凝土裂缝是常见的质量通病，尤其是在大型公路桥梁施工中极容易出现混凝土裂缝。将预应力技术应用到钢筋混凝土当中，可以避免出现裂缝，而且效果显著。预应力的集中应用是在公路桥梁混凝土的构建和结构使用之前，将受拉区的混凝土施压，在进行混凝土钢筋的张拉后，钢筋通过自身的回缩，让受拉区能预先感受到钢筋施加的压力。具体应用就是在道路桥梁钢筋混凝土结构和构件的加载或者使用之前，给其受拉区的混凝土预先施加压力，即是在其混凝土的受拉区内进行钢筋的张拉，然后通过钢筋自身的回缩力，使得混凝土受拉区预先受到钢筋给其施加的压力。由于当此混凝土结构或构件在受到外荷载施加的拉力时，必须要先抵消受拉区混凝土当中的预压力，然后才能使混凝土受到拉力，这样就非常有效地限制了混凝土的伸长，以此来达到延缓甚至不出现裂缝的目的。

2.2预应力技术在混凝土承弯构件中的应用

在路桥工程的施工过程中常常需要使用到大量的承弯构件，一般情况下只要保证混凝土配合比的强度，那么混凝土在凝固之后就能够承受比较大的横纵荷载，但是对侧面荷载的承受能力则比较弱，在施工的过程中容易导致混凝土发生形变甚至产生裂缝的现象，严重影响了工程的安全。在混凝土的侧面受到比较大的外力时，混凝土的内部会产生比较大的内应力，当这些应力超过了混凝土的强度和刚度时，混凝土便产生严重的变形，导致出现裂缝。为了提高混凝土构件对压力的承受力，在施工过程中常常需要使用预应力技术。通过预应力技术对外贴在混凝土表面的碳纤维贴片和构件进行处理，能够有效地提高构件的强度和刚度，防止混凝土构件在使用过程中出现裂缝。这不仅能提高工程的质量，而且延长了结构的使用寿命。薄弱构件的应变增量，提升承重构件的整体强度。

2.3混凝土承重构件对预应力的应用

在路桥工程的施工过程中常常需要使用到大量的承弯构件，在一般的情况下只要保证了混凝土配合比的强度，那么混凝土在凝固之后就能够承受比较大的横纵荷载的能力，但是对侧面荷载的承受能力则比较弱。在施工的过程中容易导致混凝土发生形变甚至产生裂缝的现象，当混凝土的侧面受到比较大的外力时，在混凝土的内部会产生比较大的内应力，当这些应力超过了混凝土的强度和刚度时，混凝土变产生严重的变形情况，导致裂缝现象的产生。通过预应力技术对外贴在混凝土表面的碳纤维贴片和构件进行处理，能够有效的提高构件的强度和刚度，防止混凝土构件在使用的过程中出现裂缝。

2.4预应力计算方面

应该遵从预应力的计算公式F=PS，F―张拉力单位为KN，P－压力MPa，S－活塞面积mm2，例如在预制板中铺设十条10.7的钢筋，要计算其预应力大小的时候，计算过程如下，取张拉系数0.7，每条钢筋的张拉应里为1420×0.7=994MPa，张拉机的油缸活塞面积为400cm2，则张拉机张开，当压力表值P2计算为，由于在张拉过程中，钢筋受拉力F1与张拉机的张拉机F2大小相等的时候，所以F1=F2，即P1×S1×=P2×S2．所以P2=P1×S1/S2=1，故而得到这段配筋的预应力，也就是此段预应力的计算结果恰好为一根钢筋的预应力拉力极限，置于钢筋索的拉力极限计算公式其公式可以总结为，钢筋张拉应力×钢筋横截面积×钢筋条数/张拉机活塞面积=994×90×10/400×100=22.365Pa。

3、公路桥梁工程中施工质量控制

3.1公路桥梁施工原材料的控制

施工原材料的质量对于项目工程的整体质量是有着决定性的影响的，因此，我们必须严格的把控施工原材料的质量，在材料进入到施工现场，相关人员必须对材料性能进行严格的试验和检测工作，确保其性能是符合设计文件中的具体要求的，同时材料还必须具备相应的出厂资格证和质量合格证等文件，材料供应商应具备良好的信誉，为方便日后的查询，施工单位还应建立材料的供应档案。

3.2公路桥梁施工机械设备的控制

在公路桥梁工程项目的施工过程中，施工单位应严格施工合同文件中的相应条款配置质量优异并且性能得到充分保证的施工机械设备，在使用机械设备之前，应先对其进行相应的检查和调试工作。而在使用施工机械设备的过程中，我们应根据相应的规范流程来操纵机械设备，保证设备在运行的过程中有良好的使用性能，运行时出现故障时，应立即停止其工作并对其进行检修，在维修完成后才可重新开始工作，同时为了最大限度的延长机械设备的使用寿命，还应定期的对设备进行维修和保养工作。

3.3预应力应用中用水量的严格监控

在整个公路桥梁的施工过程中是极其必要的。对于一些未能够及时有效的使用，最终造成流动性下降的水泥浆，技术人员是不能在其中通过加水的方式方法来提升整个过程的流动性。另外，在浆体的搅拌过程中，工作人员需要对水泥、外加剂以及施工过程中的用水计量进行严格的监管与控制，进行相关的应用。对于搅拌好的浆体，工作人员需要在每一次施工过程中，完全的进行拆卸，并且在浆体没有全部倒出之前，不可以将没有搅拌的新材料注入到其中。此部分尤其需要注意的是，工作人员在公路桥梁的施工过程中，不可以采取一边出料一边进料的方式。

3.4预应力钢筋张拉和灌浆阶段的质量控制

在钢筋张拉和灌浆阶段的质量控制主要就是张拉应力满足施工要求，孔道内的浆体要饱满。因此，在进行施工时利用一定的施工工艺和技术来保证张拉应力在设计规范要求内，对孔道灌浆进行准确计量，确保孔道浆体的饱满。在施工过程中要严格用水量，每一个环节中都不能肆意用水。在浆体的搅拌过程中，用水量要符合设计规范，按照规范要求进行施工用水的投放；当搅拌完成后不能放置不管，要及时使用，要保证搅拌量和使用量的相等。在器械中放入新材料时要保证旧材料的倒出，不能新旧肆意混合。

3.5张拉控制

受到现实条件的影响，实际情况往往与设计并不相符，应该在相应的条件下进行实验，得到实际的相应参数，如果预应力超过设计太多，那构件的抗裂性就会减弱，预应力筋承受过高的负载，在时间流逝下，容易产生裂纹，影响结构的使用安全。张拉的时候，既要控制张力，又要对伸长值进行校对，与理论伸长值相比，实际伸长值只允许偏差正负百分之六，在实施过程中，要严格按照设计要求进行。如果设计时没有具体要求，主要先纵向、再上下，最后横向的顺序进行，在张拉过程中，要防止混凝土敷设弹性模量不足，阻止桥梁内应力的增加，保证张拉之后纵向预应力。

3.6保证整个公路桥梁施工过程中的曲线形状

其中预应力钢筋预埋阶段在整个施工过程中占到举足轻重的作用，在这整个一关键的阶段包括牢固准确的对每一个控制点的高程定位，并且在相关工程的施工过程中，不能够破坏或者影响预应力钢筋的波纹套管，在施工过程中，如果出现任何的问题和困扰，相关的技术人员应该给以及时的控制和处理，及时解决问题，避免严重事故的发生。此外，在整个公路桥梁的施工过程中，需要对钢筋进行严格的监管和控制，避免在施工过程中，由于此部分的影响，造成该工程无法正常的运作，带来不必要的麻烦与困扰。

3.7公路桥梁施工人员的控制

在工程项目的施工过程中，施工人员应具备多方面的能力，如施工组织的能力、项目管理的能力、技术指导的能力、质量检查和质量规划的能力等，从而保证每一道工序的施工质量。施工团队施工时必须遵守相应的操作规范和制度标准，在完成一道工序后，应严格的检测其质量并对结果进行记录，确保其质量合格后方可开始下一道工序的施工作业。

3.8加强对于公路桥梁的反复验收

在公路桥梁建设完成以后，验收单位要反复验收。对于各个程序，用料、材料配比等进行科学的计算。从而保证道路桥路的建设符合当初的约定标准。同时，对于验收不合格的承办方，经过规定时间修改仍未合格的，可将该承办方加入到市政工程招标的黑名单当中，在今后的政府工程招标当中，失去招标、中标资格。这样，在严格的反复验收和程序之下，也可以给承建方形成一种威慑，使其放弃弄虚作假的念头。而承建方也会从长远发展角度考虑率，对于所承揽的工程更加用心构建。另外，在对于公路桥梁建设过程当中，评定小组也可以不定期的对于在建的道路桥梁进行参观指导，发现其中不符合规格的，即可责令整改，将问题解决在萌芽状态，从而保证路桥工程建成真正的良心工程。

结束语

预应力技术的应用，是路桥施工技术的进步。通过在路桥工程中使用预应力技术能够有效提高工程质量，延长使用寿命，减少病害。预应力技术不仅促进了我国路桥工程的发展，也保障了路桥的安全，对保障路桥工程建设的顺利进行和我国交通事业的发展具有重要意义。

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