预应力混凝土桥梁施工中常见问题及处理措施

预应力混凝土桥梁施工中常见问题及处理措施

前言

预应力混凝土就是通过张拉钢索使得混凝土预先受到一定压应力的混凝土，在进行外部荷载承受。它所采用的是刚强度的钢材以及高强度的混凝土，运用现代设计方式的高预应力混凝土。在 20世纪 50年代左右才在我国开始使用，由于预应力混凝土的技术优势以及其特点，预应力混凝土通过缓解混凝土拉应力，使得结构部分的拉应力受到了较高的控制，有效的缓解了混凝土的开裂与开展，大大的提高了构建的抗裂性与强度，让公路桥梁的质量与跨度都得到了一定程度上的提升。

1 预应力结构的优缺点分析

1.1 预应力结构的优点

预应力技术可以适当减轻桥梁结构的自重量，因为，预应力技术的应用需要高质量的施工材料作为辅助，也就是说，其所使用的混凝土为高粘性的，钢筋则是高强度的，这样在保证同等施工质量时，其所使用的材料数量就会相对较少，进而减轻了结构自身的重量，钢材的利用率也适当有所提高，从经济角度来看，预应力技术的应用能够降低工程单位的成本投入，而如果是从工程质量的角度来看，结构自重的降低就能够提高整个公路桥梁的承载能力。

在公路桥梁施工中预应力技术的应用还能够调整桥梁结构的内力，也就是说，如果桥梁工程的跨度较大，应用预应力技术能够保证工程的整体性，提高公路桥梁工程的稳定性

1.2 预应力结构的缺点

在公路桥梁中所应用的预应力技术也会带来一定的缺点，但是这种缺点是对于工程施工来说的，并不是对工程质量而言，虽然能够在一定程度上提高公路桥梁的施工质量，但是会适当增加工程施工的难度，很多工程细节都很难控制。比如，预应力技术本身就比较复杂，对施工行为质量以及工程所使用的设备都有较高的要求，所以，在实际施工中如果应用预应力技术就要为其配备经验丰富、操作熟练的施工技术人员，同时还要保证其所应用的机械设备能够满足预应力技术的要求；预应力技术对混凝土结构的要求相对较高，如果在预应力技术应用过程中，混凝土结构使用不正确会导致反拱现象的出现，即我们常说的反拉应力，这种拉应力的出现会严重影响到公路桥梁工程的实际施工质量；预应力结构的使用是有一定条件限制的，通常情况下，预应力技术适用于工程量较大，跨度较大的公路桥梁工程，如果是应用在小型工程项目中，本身工程的构件就比较少，跨度较小，如果大量应用高质量的施工材料会大大增加工程的投资成本。

2 在公路桥梁施工中对预应力技术的应用

预应力技术在公路桥梁工程中的应用可以从三个大的方向进行分析，在受弯构件、加固施工、钢筋混凝土中都有应用。在受弯构件中预应力技术的应用主要借助于碳纤维，因为其具有较好的强度，实际施工的难度也较低，所以在受弯构件施工中对其应用比较多；通常情况下，在公路桥梁施工中对桥梁承载能力的保证往往是选用构件补强或者是结构性能改善等方式，这样做的最终目的就是要提高公路桥梁的实际使用寿命，满足桥梁运输要求。而预应力技术的应用也是当前在加固施工中应用比较广泛的一种加固方式，主要方式就是要提前对桥梁的构件进行预应力的加载，从而在桥梁上会存在着一定的受拉区和受压区，这样在不同的区域会产生完全相反性质的力，这样构件自身所存在的应变力会减小，构件承载力会有所上升；在大型公路桥梁工程施工中肯定会存在着多跨连续梁，在该部分需要应用预应力技术主要是因为在该梁上存在着正负弯矩区，而在梁的抗弯和抗剪承载力不能够满足要求时就需要进行有针对性的加固处理，而预应力技术就是要用高强度的碳纤维对其进行加固处理，提高桥梁的承载力。

3 公路桥梁施工中预应力问题及对策

在公路桥梁施工中的预应力技术应用并不是都能够保证质量的，在施工中还是会出现很多常见的问题，但是，这些问题的存在会影响到工程总体施工质量，所以，施工单位应该从细节上保证施工质量，从而提高自身的技术实力，提高竞争力。那么，在公路桥梁施工中预应力问题有哪些呢？下面我们一起进行分析。

3.1 施工工艺问题及对策

在公路桥梁施工中预应力问题之一就是施工工艺的问题，在施工过程中有很多施工工

艺问题需要注意。

（1）预应力材料问题。选购信誉度高、质优价廉厂家的产品，严格“三证”管理，产品应具有出厂合格证，以及质量检验合格证等相关证件，产品进场后进行严格检验，检测其各项质量指标达到国家标准和设计施工规定的基本要求方可使用。减少对波纹管的电焊作业以加强保护程度，采用长20～30cm、规格大一号的波纹管作为套管，确保管道接头处对齐、居中，用胶带将两端缝隙粘牢封闭。尤其是采用振捣棒进行混凝土振捣时，切记不要碰击波纹管以及波纹管接头位置。

（2）张拉时间的问题。在预应力施工中，张拉时间是一个比较难控制的问题，一方面要确保混凝土早期的强度，另一方面还要保证施工之后的整体质量。通常情况下张拉的时间为浇筑完工后三天之后，但是，混凝土的强度增长和弹性增长并没有在同一个速度上，强度的速度要快于弹性的速度，而在砼浇筑完成之后的早期时间内，其存在着较大的变形率，所以，如果张拉过早会导致存留的预应力不足，最终的结果就是桥梁的承载力达不到要求。而如果张拉的时间过晚，对桥梁的承载力也会产生不良影响，所以，在实际施工中对于张拉的时间要根据工程现场状况进行具体分析和把握。

（3）后张结构张拉力控制问题。在预应力施工中需要对张拉力进行准确的控制，尤其是在后张拉结构中的张拉力，如果实际施工行为缺少规范性，张拉力控制会对桥梁的使用质量产生很大的影响。一般来讲，对张拉力的控制是同预应力筋的控制是同步的，但是重点是张拉力的控制，而预应力伸长值则作为张拉力的校核标准。但是，在很多施工中所采用的计量方式多是 1.5级油压，这种方式存在的误差较大，对施工质量影响同样会很大。同时，在张拉力控制过程中，很多施工人员往往没有经过专业化的培训或者是作业不专心，尤其是在伸长值计算时，如果计算结果误差较大会导致张拉力控制出现很严重的失误。对于这一问题，我们需要从两个方面来解决，一方面是选用先进的张拉力计量方式，另一种

就是从操作人员素质上进行提升，要选用专业化的控制人员，并严格要求，伸长值计量的浮动标准，在我国相关规范中，明确规定了伸长值的偏差需要控制在 6%。

（4）孔道压浆问题。在预应力技术中的孔道压浆主要是为了确保钢筋同构件同时工作，确保钢筋的良好工作性能。但是，在实际施工中在该工序中总是会出现很多的问题，比如管道压浆不实、不满，出现渗漏等问题。之所以会出现这样的问题主要是在施工过程中施工单位对该工序缺少重视。除此之外，从总体上来看，孔的位置预留、浆体的配合比等也会存在着些许问题。而解决的对策主要是在浆体配置时要尽量采用外加剂方式，这样就能够降低水和灰的比例到0.35，保证浆液的压实度，同时，选用先进的搅拌机械， 提高搅拌速度，进行规范化操作等，这样就能够保证孔道压浆的质量。

3.2 锚具问题及对策

在预应力施工中不可缺少的一个施工工序就是锚具，但是，在锚具连接位置和尺寸选择上都会出现一定的问题，因此，为了保证施工质量，在实际施工中要根据工程的实际需求以及相关的规范来寻找有效的问题解决方式。

（1）锚具的连接问题。这里的锚具主要指的就是扁锚。通常情况下，扁锚的应用是有条件限制的，其应用的环境为结构的截面尺寸存在一定限制，或者是构造连接。而在该方面出现的主要问题就是很多施工单位为了追求经济利益，在“箱梁底板”与“板梁结构”中同时应用扁锚，甚至有些施工单位还申请了该方面的专利，显然这种做法是不正确的。因为扁锚施工过程中进行的张拉是逐一进行的，如果整体进行其会受到技术上的限制，导致钢绞线的受力失去均衡性，而如果采用对扁波纹管进行留孔，所导致的问题会更加的严重。对于这一问题而言最好的解决方式就是在“箱梁板、腹板、空心板”等桥梁结构中避免采用扁锚。

（2）锚具尺寸问题。最近几年，我国建材市场出现了一种建材价格不稳状况，同样是建材，管材的价格呈现的是上涨的趋势，而锚具的价格则在不断下跌，这样的现实状况就给生产厂家带来了很大的问题，利润空间减小，为了求得生存，他们只能采用偷工减料的方式来提高利润率，很多厂家所生产的锚具夹片长度减小；厚度、孔距等都在缩减，锚具质量就达不到要求。这样的锚具尺寸问题就直接影响到了预应力技术的施工质量，主要是锚的固定性受到了一定的影响。其解决方式就是在选择预应力技术施工材料时，一定要严格进行检查，对于锚具尺寸而言，如果夹片的长度小于50毫米，一定要避免用于施工中，相关的尺寸和厚度也要根据工程的需要进行重点关注。

3.3 滑丝和断丝问题及对策

滑丝的主要原因有钢绞线严重锈蚀、表面有杂物、油污等，或者工作夹片尺寸偏差大等。出现断丝的原因主要有钢绞线之间相互纠缠而发生受力不均或者钢绞线受到机械损伤等。为了预防滑丝和断丝超标，应采取以下措施。

（1）施工中应将钢绞线的直径偏差、椭圆度、硬度指标纳入检查内容，如偏差超标，质量不稳定，应考虑更换产品供应商。钢绞线在运输和下料安装时要注意保护，减少损伤。

（2）夹片硬度除了检查出厂合格证外，还要在现场对其进行硬度、外观等指标进行检验。

（3）滑丝和断丝若不超过规范数量，可以不进行处理，若出现整束或大量滑丝断丝，应将锚头取下，检验并更换钢束重新张拉。

4 结束语

预应力技术在公路桥梁施工中的应用率正在提高，也正是因此，我们要重视对施工中存在的问题进行关注，并通过自身的经验采取有效的方式来解决这些问题，以推动预应力技术在公路桥梁施工中的广泛应用，提高公路桥梁的施工质量。