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元谋路桥施工预应力技术的应用
本文针对元谋高速公路预应力桥梁施工中的砼早期强度、预留孔道质量,超长束张拉工艺、扁锚的应用、夹片式锚具的'尺寸和夹片长度对锚具质量影响等问题,进行了大量的调查和分析,对施工中发生的若干预应力技术问题提出了建议.
作 者：吴治勐 作者单位：中铁八局集团昆明铁路建设有限公司,云南,昆明,650200 刊 名：中国新技术新产品 英文刊名：CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS 年，卷(期)： “”(1) 分类号：U4 关键词：公路桥梁 预应力桥梁 裂缝病害预应力技术在路桥施工中的应用论文
摘要：随着社会经济的不断发展，国家对路桥基础设施的投资越来越多，路桥施工的项目及种类也越来越多，同时对质量要求也越来越高，预应力技术在我国路桥施工中得到了广泛应用。文章对预应力技术在路桥施工中的应用进行简要阐述。
关键词：路桥施工；预应力能力；应用
1.预应力应用的技术优势
所谓预应力主要就是在构件受到荷载之前，要先施加一个跟即将受到荷载的力的方向相反的力，这个力度不但可以进一步消除荷载，还能在很大程度上提高构件的抗裂性以及相应的耐久性。在一些承重的关键部位应用预应力的时候，不但可以节约公路桥梁建设过程中的混凝土钢材，还在一定程度上减轻了桥梁自身的重量。
2.桥梁施工中预应力技术存在的问题
2.1预应力钢筋管道堵塞
由于在混凝土浇筑过程中野蛮作业或未做好及时的保护工作，都有可能导致预应力钢筋管道出现堵塞的现象，从而致使穿预应力钢筋时无法顺利通过，或者是影响张拉的效果，从而给路桥施工的成本和工期等方面都造成很大的麻烦。
2.2张拉控制不严谨
由于预应力技术起步较晚，目前我国桥梁预应力施工过程中的不规范行为相对较为严重，尤其是张拉控制不严谨的现象最为普遍。许多工程采用1.5级油压进行张拉力的计量，导致误差较大，甚至有的工程还未对千斤顶进行计量标定就投入张拉的使用中。特别是进行多束张拉时，由于张拉控制不严谨，每束张拉力都不同，往往会对预应力钢筋混凝土结构产生很恶劣的影响。
2.3实际伸长值与理论伸长值有偏差
实际伸长值与理论伸长值有偏差问题指的是桥梁工程施工中的预应力筋的实际伸长值与理论伸长值的偏差问题，这将导致预应力筋会出现张拉力不足或者张拉力过大的现象产生，这种问题出现的主要原因如下：在混凝土桥梁施工中采用的预应力钢筋在进行张拉时，没有使用科学应力以及应变双控法对张拉过程进行控制。另外，在施工中进行预应力钢筋张拉时，施工的工作人员没有校核将要采用的预应力筋的实际伸长值，这可能导致预应力筋的实际伸长值和它的理论伸值的偏差过大，从而导致桥梁施工质量事故。
2.4管道压浆不密实
对于桥梁工程中的预应力孔道压浆来说，其作用主要体现在保护桥梁施工过程中的预应力筋不被锈蚀以及确保预应力筋和结构能够共同工作。就目前来看，在混凝土桥梁施工的实际工作中，管道压浆不严实的情况还是存在的，出现问题的主要原因如下：在施工的过程中，施工单位以及施工的工作人员对管道的压浆工程不够重视；在施工过程中采用的压浆工艺和留孔质量以及浆体配置也不够科学。
3.公路桥梁施工中预应力的`应用
3.1预应力技术在桥梁受弯构件中的应用
碳纤维凭借其较高的强度及简单的施工工艺，成为桥梁常用的加固材料，采用碳纤维片材对钢筋混凝土桥梁受弯构件的加固工程中得到了广泛的应用。因此要使用预应力技术防止受压区混凝土的压应变达到混凝土极限压应变，提高受弯构件的极限承载力和极限拉应变，增加桥梁的承载力。
3.2预应力技术在桥梁加固施工中的应用
桥梁加固工程通常就是通过对构件强度的补强和对结构性能的提高来维持或者提高当前使用桥梁的承载力，延长桥梁的实际使用寿命。为了减小在加固施工时混凝土的初始应变值，可以考虑预先对构件施加预应力，使构件的受压区预先产生拉应力，受拉区预先产生压应力，从而减小构件在初始弯矩作用下的压应变及拉应变，增大构件达到极限承载力时所产生的应变增量以及加固钢筋时的应力，充分利用加固钢筋的强度。
3.3预应力技术在钢筋混凝土多跨连续桥梁中的应用
从受力上分析，多跨连续梁桥有正弯矩区和负弯矩区两种受力区，支座处一般为负弯矩，跨中处则多为正弯矩。当连续梁桥的极限抗弯承载力和极限抗剪承载力不满足使用要求时，则需要考虑使用预应力技术对其进行加固处理。而桥梁跨中正弯矩区极限抗弯承载力不满足使用要求时也可采用预应力技术加固，可以使用施工相对容易的粘贴碳纤维的方法对薄弱部位进行加固。
3.4预应力技术在避免桥梁钢筋混凝土结构裂缝中应用
混凝土裂缝是桥梁常见的病害，特别是跨海跨河大桥等大型桥梁的施工更是经常出F混凝土裂缝，严重影响桥梁的整体强度和刚度。目前，国内将预应力技术应用到钢筋混凝土当中的施工实例已有很多，能够有效地避免混凝土出现裂缝，并取得了显著的效果。
3.5预应力技术在路桥钢筋混凝土结构中的应用
混凝土裂缝是钢筋混凝土结构中的防不胜防的质量通病，特别是在桥梁中的大型钢筋混凝土结构和构件当中，更是极其容易出现裂缝。而在钢筋混凝土结构中运用预应力技术，可以避免结构和构件过早出现裂缝的情况，效果十分明显。具体应用就是在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。由于这个时候的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。
综上所述，预应力技术在现代桥梁公路施工中的重要作用，直接影响到桥梁公路的建设质量和使用年限。在实际的桥梁公路建设中，必须加强施工相关人员的专业技术技能培训，保持施工人员认真的工作态度，采取新材料、新工艺、新技术，同时做好安全事故的预防工作，确保桥梁公路工程的质量和按时竣工。
摘要:随着我国建筑行业的发展，我国公路桥梁工程也得到了长足发展。预应力施工技术在高速公路桥梁施工中得到了广泛的应用，但在应用中还存在着一些问题，影响着高速公路桥梁的施工进度及施工质量。本文简要分析了高速公路桥梁施工中预应力施工技术的应用，并对其存在的问题进行分析。
关键词:桥梁施工;预应力;施工技术
预应力施工技术是公路桥梁工程施工中最重要的施工技术之一，能够有效地提升桥梁工程的稳定性，进而提高其承载能力，以满足高速公路桥梁工程施工质量要求。预应力施工技术的应用，不仅能够提高桥梁工程的质量，还能够提升桥梁工程的施工进度。
2.1预应力技术在桥梁受弯构件中的应用
碳纤维材料的强度较高，其施工工艺也比较简单。因而，碳纤维材料在钢筋混凝土高速公路桥梁加固工程中主要被用作加固材料。一般情况下，将碳纤维片材粘贴到钢筋混凝土上来实现桥梁的加固工作。为提高受弯构件的极限拉应变及承载力，施工企业应在高速公路桥梁施工过程中应用预应力施工技术，降低混凝土受到压力而发生变形的概率。
2.2预应力技术在简支梁中的应用
通常情况下，在桥梁工程施工过程中会使用钢绞线来进行预应力混凝土简支T梁施工，但需确保简支T梁跨径在20m到50m之间。随着桥梁技术的发展，现浇梁端湿接缝技术也渐渐形成，在应用这一技术时，施工过程中应将扁锚预应力钢绞线设在支负弯矩的位置，来对桥面进行连接。
2.3预应力技术在混凝土箱梁中的应用
在混凝土箱梁施工过程中应用预应力技术，设计人员应该做好准备工作，同时还要做好混凝土配合比的检测工作。在施工的过程中，施工人员要严格按照图纸的设计要求进行施工，认真进行钢筋绑扎、焊接作业，还要完善钢筋的下料工作，才能够提升公路混凝土箱梁的施工质量。
2.4预应力技术在桥梁加固施工中的应用
在高速公路桥梁施工中，一般通过对桥梁的主要承重部分进行补强或采用预应力技术对桥梁主要构件进行加固来提高桥梁的整体承重能力及其使用寿命。目前，我国最常用的公路桥梁加固方法包括桥面补强加固法、粘贴钢板加固法、预应力加固法等。
3预应力技术的施工要点
3.1要控制钢筋的安装
在高速公路桥梁施工的过程中，施工人员应该严格按照要求进行钢筋安装，要预防预应力钢受损伤，从而保证高速公路桥梁施工的顺利进行。为避免钢筋被破坏，施工企业应制定有效的措施来保护预应力筋，施工人员在进行施工时应该严格把关，同时应确保绑扎好梁内的预应力筋之后再绑扎板内的预应力筋。
3.2在桥梁工程中使用后张力预应力施工
就后张预应力施工来说，施工人员不仅须按设计图纸要求做好预应力筋的保护工作，还应根据实际情况控制钢绞线下料长度，下料必须用砂轮割机切割，禁止采用气割、电割。施工人员应对预应力筋的切割程度进行检查，将下料后的钢绞线按设计图纸规定的股数理顺、编束、编号并绑扎牢固，以防互相铰缠，并采用湿布进行覆盖，以防钢绞线被火星灼伤。施工过程中，应严格按照检验标准进行桥梁预应力管道安装和固定，并保证锚下张拉控制力满足设计及规范要求，以避免管道出现渗水的问题。
3.3加强对混凝土浇筑的控制
在混凝土浇筑过程中，预应力管道处的振捣需特别注意，以免碰伤管道，造成管道变形漏浆，进而造成预应力管道堵塞。为了使高速公路桥梁的张拉能够满足规范要求，在混凝土浇筑完成后，施工人员应该及时地对孔道进行彻底的清理，以避免因管道堵塞而影响预应力钢束的.张拉及压浆，以提高桥梁工程的质量。
4预应力施工技术存在的问题
4.1拉张时间的问题
在公路桥梁的施工过程中，为了提升混凝土预应力的早期强度，大多数企业选择使用早强剂，在混凝土浇筑3天之后便进行张拉，然后等待混凝土达到合适的强度。然而，若混凝土强度实现地太快，和弹性模量的增加不成正比，会增加预应力的损伤，致使公路桥梁的承载力不足，容易出现混凝土裂缝等质量问题。实践证明，在混凝土中使用早强剂，难以达到标准规范的要求。
4.2张拉力控制的问题
由于预应力施工技术在国内起步较晚，相关规范成文时间较晚且内容不全面、专业性不强，导致在实际施工过程中没有严格的施工规范作为参考，进而对施工质量造成影响。此外，在施工的过程中，很多施工人员未经过专业的技术培训，对张拉力的控制不够精准，造成实际偏差较大，这不仅会对混凝土结构的稳固性产生影响，造成混凝土结构的变形，严重者将造成质量事故。因而，企业在进行预应力工程施工时，尽量选用具备专业经验的施工人员，并制作切实可行的施工方案，对施工人员进行严格的培训及施工技术交底。再者，在进行后张法预应力钢绞线进行张拉时，易受管道偏差及管道弯曲产生的摩擦力的影响。由此，要求在施工准备阶段的测量放样务必准确，施工过程中严格按要求布设预应力管道，以防出现人为因素造成的管道弯曲、易位等现象。张拉采用张拉力与伸长值双控法。以张拉力控制为主，伸长量校对，实际伸长量与理论的差值符合设计要求。
4.3预应力钢筋管道堵塞的问题
在混凝土浇筑时，若施工人员在施工过程中不按规范进行作业，导致预应力孔道堵塞，事后又未采取及时有效措施进行处理，将使得后续预应力钢绞线穿束施工困难，进而影响张拉效果，导致实际伸长值同理论伸长值间存在较大误差。为减少上述情况的发生，在实际的施工过程中，施工人员应该严格按照规范的要求进行施工，混凝土浇注完毕后进行冲水检查，以免水泥浆漏入引起管道堵塞。
4.4预应力钢筋滑丝和断丝问题
在张拉过程中，各种原因都可能引起预应力筋滑丝和断丝，使预应力筋受力不均，甚至不能建立足够的预应力，从而影响桥梁的使用寿命。因此需要限制预应力筋的滑丝和断丝数量。当滑丝和断丝数量在允许范围内时，不需处理;反之，则需按要求进行处理。此外，还应从源头上采取有效措施，严格把控原材料质量，做好预应力钢绞线的进场检查。
5结语
预应力技术在高速公路桥梁施工当中的应用较为普遍，但其也存在着不足。施工企业应该采取各类有效措施来避免预应力施工技术在应用中所存在的问题，进而确保高速公路桥梁工程的质量。与此同时，还应该进一步地完善预应力技术，提高我国预应力技术的运用水平，从而提高高速公路桥梁施工的质量。
参考文献
[1]娄松林.论高速公路桥梁施工中预应力施工技术的应用[J].工程技术(引文版)，(1):126.
[2]关凤林.高速公路桥梁施工中预应力施工技术的应用与分析[J.科，2017(1):149.
一、混凝土在路桥施工中出现的问题
近年来，我国交通基础建设得到迅猛发展，各地兴建了大量的混凝土路桥，在路桥建造和使用过程中，因出现裂缝而影响工程质量甚至导致路桥垮塌的事故屡见不鲜。普通混凝土在路桥施工中出现的问题，经常困扰着桥梁工程技术人员。这些问题主要表现在以下几个方面。
（一）抗拉力不强
普通混凝土是由水泥、碎石或卵石、砂和水拌合，经硬化而成的一种人造材料。砂、石在混凝土中起骨架作用，并抑制水泥的收缩；水泥和水形成水泥浆，包裹在粗细骨料表面并填充骨料间的空隙。水泥浆体在硬化前起润滑作用，使混凝土拌合物具有良好工作性能，硬化后将骨料胶结在一起，形成坚强的整体，但是水泥、石子和砂石是易脆性的材料，抗拉力不强，当混凝土受拉或受弯，在很小的拉应力下就会开裂。
（二）弹性不好
由于普通混凝土材料本身的特性，虽然抗压强度高，混凝土的抗压强度一般在7. 5~60MPa之间，当掺入高效减水剂和掺合料时，强度可达100MPa以上。但是它的弹性不好，没有能屈能伸的品性，好比一个大丈夫只能拔剑而起，却不能忍辱负重。所以，在路桥面的荷载量非常大且受力不均匀的情况下，荷载力不能驱散分匀，这样就导致某一个构件不堪重力，最终产生裂缝。
（三）收缩易变形
普通混凝土具有热胀冷缩的性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土也将发生收缩变化。然而，收缩容易导致变形，若变形遭到约束，则会在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在实际施工中，普通混凝土很容易结硬，结硬之后，混凝土中的水分子逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，变形也较大，因混凝土表层水分流失快，内部损失慢，就产生了表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力。当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。
（四）耐久性较弱
耐久性曾被认为是普通混凝土的优点，随着普遍的应用后问题的出现，以及科研力的增强，发现了普通混凝土的耐久性并不强，反而较弱。耐久性包括三个方面：（1）抗渗性，指混凝土抵抗压力水渗透的能力，普通混凝土的抗渗性还是非常强的；（2）抗冻性，是指混凝土在使用的环境中，经受多次冻融循环作用，能保持强度和外观的完整性的能力。普通混凝土的抗冻性很弱，当气温在零度以下时，混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，就会出现裂缝；（3）抗侵蚀性，指在酸、碱、盐等环境中对水泥石的侵蚀所表现出现的免疫力。
随着环境的恶化，再加上混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层容易受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，从而减弱了普通混凝土的耐久性。
二、混凝土桥梁裂缝产生的原因
混凝土桥梁结构裂缝的原因复杂多变，有多种因素的相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因，就其产生的原因，大致可划分为以下几类：
（一）荷载引起的裂缝
混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力作用下产生的裂缝称为荷载裂缝，可分为直接应力和次应力裂缝两种。（1）直接应力裂缝是指由外荷载引起的直接应力而产生的裂缝。（2）次应力裂缝是指由外荷载引起的次应力而产生的裂缝。
（二）温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩的特性。当环境或结构内部温度发生变化时，混凝土会发生变形，如变形受到约束，则在结构内会有应力产生，一旦应力超过混凝土的抗拉强度就会产生温度裂缝，在一些大跨径的钢筋混凝士桥梁中，温度应力甚至可以超出活荷载的应力。温度裂缝区别于其它裂缝的最主要特征是它会随着温度的变化而变化，
（三）收缩引起的裂缝
在大量的桥梁工程施工过程中，混凝土因收缩而引起的裂缝是最普遍的。在混凝土收缩的种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩两种情形。
（四）施工材料质量引起的裂缝
混凝土主要由水泥、砂、石骨料、拌和水和外加剂组成。配置混凝土用的材料如果质量不合格，亦会导致结构产生裂缝。
（五）施工工艺质量引起的裂缝
在桥梁混凝土的结构浇筑、预制构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装的过程中，如果施工工艺不合理、施工质量低劣，易产生纵向、横向、斜向等各种形式的裂缝，特别是细长的薄壁结构更易出现。
三、保证混凝土质量及控制裂缝的措施
综上所述，桥梁混凝土产生裂缝的主要原因可以归纳为以下三个大的方向：温度、收缩及抗拉，在施工过程中可以通过以下措施控制混凝土裂缝的产生。
（一）混凝土施工的质量保证措施：
（1）选择合适的水泥和严格控制好水泥用量。优先采用525R，425R普通水泥等高标号水泥，减少水泥用量；
（2）严格控制骨料级配和含泥量；
（3）选择适当的外加剂和合适的配合比；
（4）增加适当的预埋件。
（二）混凝土施工的温度控制措施：为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度应力的措施有以下几种：
（1）拌合混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；
（2）夏天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；
（3）在混凝士中埋设水管，通入冷水进行内部降温；
（4）严格控制混凝土的入模温度。
（三）加强混凝土的早期养护：大量实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成的，寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝，因此混凝士的保温对防止表面早期裂缝尤为重要。从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：
（1）防止混凝土内外温度差及混凝土表面产生梯度；
（2）防止混凝土超冷，应尽量设法使混凝土施工期间的最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度；
（3）防止老混凝土面的过冷，以减少新老混凝土间的约束。
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