探讨公路桥梁施工中的预应力技术
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摘要：因预应力体系在公路桥梁中应用的优势，预应力技术在公路桥梁施工中的应用率正在提高，要对公路桥梁施工中的预应力技术进行研究，严格控制施工质量，减少预应力施工对于公路桥梁工程施工质量的影响。
关键词：
中图分类号：U448文献标识码： A
前言
毋庸置疑，在公路桥梁施工中，预应力技术施工质量的好坏对公路桥梁的建设起着关键性作用。预应力技术在公路行业也有着大量的应用，尤其是大跨度预应力公路桥梁的大批建成，更标志着我国的建桥技术已跻身于世界先进行列。
一、预应力体系在公路桥梁中应用的优势
公路桥梁中，通常使用的预应力体系的顶板纵向钢束采用的均是平竖弯曲相结合的空间曲线，基本上都集中锚固在腹板顶部承托上，底板钢束则会尽可能靠近齿板处锚固。采用这种布局的优点是：顶板束锚固在承托中，因此不需设置复杂的齿板构造，结构相对来说简单，而且还可以完全由受力需要来控制箱梁尺寸的设计。使预应力具有最大力臂，可以较大限度地发挥力学效应，而且也由于布束接近腹板，预应力以较短的传力路线分布在全截面上，使各方面受力均匀，能承受较强的载荷。顶、底板钢束在平面上按照同样的S线型锚固于设计位置上，这样的结构可以起到消除集中锚固点产生的横向力作用。
二、公路桥梁施工中的预应力技术
1、设计预应力体系
在桥梁事业中，设计混凝土桥梁预应力的体系一般采用两种体系，即XYM和OVM体系。这两种的设计体系顶板纵向钢束都采用了平竖弯曲互相结合的空间曲线的方法。而且，我们还对其进行了这样的布局：大多数的锚固都聚集在了腹板顶部的承托上面，把底板钢束尽量往齿板处锚固接近。它还有如下优点：让预应力的力臂长度得到最大的延伸，因为它的最大力臂对预应力的产生力学效应程度是最强的，这样聚集在腹板顶部承托就和预应力的传力路线分散在整个截面上，不仅对箱梁的大小设计进行简单化，还对齿板的结构也进行了简单化。
2、预应力对材料的选择
近段时间，以预应力为主的钢材成为国内外的首要选择。其中，钢绞线的特点是使用性能好、价格便宜、美化建筑物。在施工建筑时使用预应力钢绞线可以节省至少1/3的钢材。另外新一代的低松弛钢绞线具有材质轻、性能好、施工便捷等特点。在重大工程中已经得到较好的应用，并且也得到了国内外大型施工企业越来越多的重视。
3、预应力对工具的选择
在选择工具时，首先要考虑两大方面要素：机械与摩擦。选择适当的工具就是选择便捷。机械锚固的特点是能减小应力，方便连接，能及时调整使用前的预应力。摩擦锚具的特点是功过机械加工形成适合锚定工作的条件来固定，通常用于较大或较粗的钢筋。此类产品种类繁多，应用范围较广，使用较为方便，但是其中损失较大的原因是因为连接问题。
4、模板的制作及安装
模板的制作对于箱梁的性能有重要决定作用，箱梁在线型和无缝性等方面的表现很大程度上取决于模板。因此，模板的制作及安置就需要遵循一定的技术性要求。一般来说，高架桥的底模采用分块拼装的形式而且材料宜选用高强度的覆膜竹胶板。拼装工作通常是直接在支架上满铺，这样可以减少拼接过程中缝隙的数量。在模板安装的过程中，模板的线性控制对于工艺质量有重要影响，为此，木板之间链接通常会采用楔口咬合联结的形式，采取这种形式的好处就在于能够防止浇筑过程中的模板变形和漏浆，从而保证箱梁在拆模以后仍然能够顺直而均匀。
5、预应力孔道的预留
从外形上看，预应力筋分为曲线、直线以及折线这三种类型的孔道。施工时，预应力筋的外径和相应锚具的外径比孔道直径小，范围在10～15mm或者6～10mm之间，所以最终孔道的面积将是预应力筋的两倍。在市政桥梁工程中应用后张法预应力施工技术时，一定要注意预应力孔道的预留，且必须在进行浇筑前预留好。制成预留孔道的金属波纹管的直径须和对应的钢绞线配套，还应注意的是，要小心搬运波纹管，不能抛甩或者拖行。
6、预应力束的制作与安装
（1）预应力束的制作
钢铰线进场时，经抽检送验合格后方可使用。钢铰线束的下料长度要综合考虑设计的孔道长度、锚夹具厚度、工具锚厚度、千斤顶长度、长度富余量、安装穿束器等。切断时必需采用砂轮切割机，切口要平齐、丝头不散，严禁电（气）焊切割。
（2）穿束方法
钢绞线穿束可分为整束穿和单根穿，连续梁钢绞线束一般采用整束穿，穿束工作一般由人工和卷扬机相互配合完成。直线束、短束一般采用人穿束；对于特长束、特重束、曲线束一般采用卷扬机。一般先用单根钢丝穿入波纹管，然后通过钢丝将卷扬机钢丝绳拖入波纹管。穿入速度一般控制在5～10m/min。在预应力钢材布置完后，必须做好电（气）焊等用电设备的使用防护工作，防止电弧或火花造成预应力钢材强度变低。
7、张拉控制
预应力筋的设计张拉控制力一般指的是锚下控制力，它包括了预计的预应力损失值，但不包括锚头摩阻损失。因此在进行预应力张拉施工时，实际张拉控制应力必须加上锚头摩阻损失。针对锚头及孔道的摩阻损失应请具有资质的检测方检测。当实测的孔道摩阻系数与设计摩阻系数存在偏差时，应及时与监理及设计单位联系，以便调整张拉应力及相应的设计伸长量。
张拉时一般采用张拉力控制、伸长值做校核进行“双控”。张拉时预应力筋的实际伸长值与理论伸长值的允许偏差为±6%。预应力筋张拉顺序要严格按照设计要求进行，当设计无具体要求时，应按规范给出的先纵向、再竖向、后横向的顺序进行预应力的张拉，且保证竖向和横向预应力筋张拉滞后纵向预应力筋张拉不大于三个悬浇梁段。张拉施工要满足混凝土的强度和龄期要求，防止混凝土初始弹性模量不足，引起桥梁内部应力增大。
张拉过程中可能出现断丝、滑丝现象，分析原因主要有：施工中存在焊渣等其他灼伤、碰伤钢绞线；钢绞线自身质量问题；张拉力大于设计；夹片质量问题；摩阻力太大；限位板不配套等。这些问题，施工中要采取相应的保护措施，以防止钢绞线的损伤。尤其要做好材料进场抽检工作、油泵压力表的检测工作和限位板配套。当断丝和滑丝数不超过规定值时，可采用超张拉方式补足应力，超过规定值则需卸锚，更换钢束，重新张拉。为防止张拉后工作夹片回缩至工作锚孔里，施工时要做到钢绞线于工具锚处平顺、工作夹片齐头的同时保证工作夹片与工作锚配套。
8、孔道灌浆，制作水泥浆
在公路桥梁加固施工过程中，对钢管以及锚垫板实施灌浆是必不可少的。实际中为有效地解决预应力筋及混凝土结构损坏、预应力筋生锈或者腐蚀等问题，通常采用压力灌浆的方法进行处理。压浆工艺必须符合设计要求，孔道压浆的水泥浆性能和强度应符合施工技术规范要求。应按设计要求浇筑封锚混凝土，并对
预应力管道与预应力筋之间的孔隙进行有效地填充。在实际灌浆过程中，因水泥浆体硬化后而导致的收缩和孔道壁相互分离、水泥浆的强度与要求不符以及水泥浆没有有效地充满孔道、有空隙存在等现象，都是灌注过程中需要特别注意的事项。压浆时排气、排水孔应有水泥原浆溢出后方可封闭，保证最大力臂的预应力输出，尽可能减少预应力的损失。压浆工作在5℃以下进行时，应采取防冻或保温措施。
结束语
公路桥梁工程是我国基础设计建设中的重要组成部分，为了保证人民的生命安全，建筑经得起考验的建设，我们要不断提高公路桥梁预应力施工技术，并且大大发展预应力技术，使预应力技术能够更好的在桥梁工程中发挥作用。
参考文献
[1]张钧才.预应力在桥梁施工中的应用分析[J].城市建设理论研究，2011（22）
[2]黄银香.公路桥梁施工中预应力技术探析，中国新技术新产品，2010