试析公路桥梁施工中预应力技术的应用
王明义
【摘 要】预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用，有利地促进了公路桥梁的发展，对于提升公路桥梁的施工质量起到了关键性作用。但是，公路桥梁长期受到车辆荷载的作用会发生一定程度的变形，影响到公路桥梁的使用功能。因此，相关人员还应对预应力技术进行深层次的研究。基于此，论文结合了公司承包的潮州大桥工程对预应力技术的应用流程及施工要点进行了分析。
【Abstract】The application of prestressed technology in the construction of highway and bridge engineering has facilitated the development of highway bridge， it plays a key role in improving the quality of highway bridge construction. The highway bridge will deform to a certain extent under the influence of the vehicle load for a long time， which will affect the function of the road and bridge. Therefore， the related personnel should also carry on the deep level research to the prestressing force technology. Based on this， this paper analyzes the application process and construction points of prestressed technology combined with the Chaozhou Bridge project contracted by the company.
【關键词】公路桥梁施工；预应力技术；应用流程；施工要点
【Keywords】highway bridge construction； prestressed technology； application process； construction points
【中图分类号】U445 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）09-0165-02
1 引言
目前，预应力技术中应用最广泛的就是预应力混凝土材料，这种材料因其自身高强度、高跨度的优势，从最大程度上减少了预应力的损失，提高了施工质量。预应力技术在不断成熟的同时也带动了我国公路桥梁工程的发展，但是每项技术在应用的过程中都存在必须要注意的地方，预应力技术也不例外。因此，相关人员在工程施工中应用预应力技术时，不仅要了解应用流程还要掌握其施工要点。
2 工程案例
潮州大桥位于城市规划的中轴线潮州大道上，为保证大桥外观的美观性，本桥主塔突破了现有国内斜拉桥的造型模式，采用了大半径曲线，总高度105m，桥面以上84m。主塔由四个独立塔肢、横向连系梁、纵向连系梁之间的弧形装饰板组成。两个纵桥向塔柱之间通过包含塔梁交接处在内的7道横梁进行连接。为保证塔柱的外观，龙建路桥第五工程有限公司在主塔塔柱施工过程中，将同一标高的塔柱、横梁及装饰板一起浇筑，使纵横梁、装饰板平顺地与塔柱相连接，保证了塔柱外观的平顺，线形的顺畅。
3 预应力技术的应用流程
3.1 选取预应力钢绞线
在公路桥梁工程施工中预应力钢绞线的应用是比较普遍的，而且预应力钢绞线还可以应用到地质灾害的防护与处理工程中，其在一定程度上节省了钢材的用量，降低了公路桥梁工程施工的成本。预应力钢绞线使用范围之所以如此广泛，是因为其自身具有轻便美观、施工简单、高效经济的特点。目前，在公路桥梁工程的建设过程中，低松弛钢绞线的应用较为广泛，其可以节省大约30%的钢材用量。与此同时，在选取预应力钢绞线时，相关人员不仅要检查其尺寸、延伸率、规格等方面是否符合标准，还要根据相关参数进行选择，如：状态、伸长率、松弛度、屈服荷载等。
3.2 选取预应力锚具
在公路桥梁工程施工中，采用后张法预应力混凝土结构时[1]，通常会用到两种锚固类型的锚具：机械锚固类型、摩阻锚固类型。其中，机械锚固类型是指通过机械加工的方法来达到适合进行锚碇操作的施工条件，然后对构件加以锚固。这种类型的锚具通常被用于锚固集束型高强钢丝、高强度粗钢筋等，其在锚固过程中对锚具预应力的破坏程度比较小，并且操作较简单；摩阻锚固类型的锚固原理是利用楔形锚具将预应力钢材“挤紧”，从而形成锚旋作用。摩阻锚固类型的锚具种类比较多，而且在工程中比较常见，其具有锚力反复变化、吨位较大的优点，但是其在操作过程中会对锚具的预应力造成较大的损失。
3.3 设计预应力体系
在桥梁工程中，混凝土桥梁预应力体系一般有两种，即XYM体系和OVM体系。这两种体系在设计过程中有相同点，就是在顶板纵向钢束都采用了平、竖、弯曲互相结合的空间曲线设计方法，并在腹板顶部的承托部位集中了大量的锚固，将底板的钢束向齿板锚固处接近。这两种预应力体系的优点是最大程度地延伸了预应力力臂的长度，从而可以产生最强的预应力力学效应，并且使聚集在腹板顶部承托位置的锚固随着预应力的传力路线分布在整个截面上。此外，预应力体系的设计还简化了箱梁的设计过程，使齿板的结构更趋于简单化。
3.4 预应力效应分析
由于在预应力混凝土的结构设计中，设计人员通常是按照自己在以往设计中的经验，并结合其他公路桥梁工程施工的实例来制作预应力钢束的分布图，因此在预应力体系设计完成以后，需要对整个体系中的预应力效应进行分析。预应力效应的分析内容通常包括预应力钢绞线的设计、锚具的选择、预应力体系等方面。设计人员需要对结构所有的横面预应力进行详细的检查，如果发现预应力的设计达不到公路桥梁结构的承载力要求，就需要对原有的预应力钢束的分布进行相应的调整，然后再次检查横面预应力的状况。经过几次反复的检查和修正，直到预应力钢束的分布图完全满足桥梁结构的承载力要求为止。
此外，在计算预应力损失时，设计人员需要从瞬时损失和后期损失两个方面来进行计算。其中，瞬时损失是指整个体系瞬间的预应力损失值，这种损失通常在钢束锚固过程中或者锚固后出现；而后期损失是指在钢束锚固后发生的预应力损失。
4 预应力技术的应用要点
4.1 对预应力的预埋质量进行控制
预应力预埋质量在整个公路桥梁工程建设中占据着十分重要的位置，因此，工作人员需要结合工程的实际施工情况，对预应力预埋质量进行严格的控制。工作人员应利用元件管理模型构建系统中的功能管理模块以及预埋的要求，加强对预应力钢筋的管理力度，保证预应力系统的功能能够得到充分的运用。同时，工作人员还应确保曲线形状与预埋质量控制之间的有效性，对牢固定位项目中的控制点进行管理，从而增强预应力钢筋与施工进度之间的平衡度，减少波纹套管受到的损害[2]。
4.2 控制预应力预制箱梁的施工质量
第一，在预应力预制箱梁施工中，预应力筋的选取对施工质量起到了至关重要的作用。工作人员在选取预应力筋时，首先需要对预应力筋的供货厂家进行严格的筛选，确保厂家具有生产资质、完善的质保体系以及良好的业内口碑；其次要在出厂前对预应力筋的质量进行抽样检测；最后在预应力筋进入施工现场时再次进行质量检验；第二，预制箱梁施工中所用到的全部鋼绞线，其强度和使用性能都必须满足相关规范的要求。而且，钢绞线对提高箱梁的抗拉能力十分重要，因此工作人员需要在使用前对其进行严格的力学试验，待试验结果符合标准后才可投入使用；第三，施工过程中所用到的夹具也应符合国家相关规范的要求。第四，在进行预应力张拉时，预应力设备的规格应与设计要求保持一致，工作人员需要准确读出油表的读数，对波纹管进行精准的定位。并且，实际伸长值与预应力张拉设计值之间的差值要满足6%的标准值。
4.3 对张拉灌浆的质量进行控制
在进行张拉灌浆时，工作人员需要结合公路桥梁工程项目的实际施工情况，制定并落实有效的管理制度和控制措施，创建系统的管理体系和运行机制。而且，工作人员还需要采取不同的措施来增强整个张拉灌浆流程的稳定性，确保施工参数都符合相应的标准。与此同时，相关人员还要对预应力筋的伸长量进行集中的控制，并对张拉灌浆的质量控制措施进行管理，从而提升整个运行机制的实效性，为公路桥梁工程的进一步优化奠定良好的基础[3]。
5 结语
预应力技术在公路桥梁工程施工中得到了广泛的应用，逐渐发展成公路桥梁工程中首选的施工技术。施工人员、技术人员以及施工企业在注重对预应力的预埋质量、预制箱梁的施工质量、张拉灌浆的质量进行控制的同时，还应不断采取一定的措施提高预应力施工技术的水平，不断完善预应力技术应用中的缺陷，从而使我国的公路桥梁拥有更加美好的发展前景。
【参考文献】
【1】路本升.公路桥梁施工中的预应力技术探讨[J].工程技术研究，2017（07）：36-37.
【2】郭瑞，刘相呈.试析公路桥梁施工中预应力技术的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2017（12）：163-164.
【3】南迎龙.试析公路桥梁施工中的预应力技术[J].经营管理者，2017（11）：305.
【摘 要】预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用，有利地促进了公路桥梁的发展，对于提升公路桥梁的施工质量起到了关键性作用。但是，公路桥梁长期受到车辆荷载的作用会发生一定程度的变形，影响到公路桥梁的使用功能。因此，相关人员还应对预应力技术进行深层次的研究。基于此，论文结合了公司承包的潮州大桥工程对预应力技术的应用流程及施工要点进行了分析。
【Abstract】The application of prestressed technology in the construction of highway and bridge engineering has facilitated the development of highway bridge， it plays a key role in improving the quality of highway bridge construction. The highway bridge will deform to a certain extent under the influence of the vehicle load for a long time， which will affect the function of the road and bridge. Therefore， the related personnel should also carry on the deep level research to the prestressing force technology. Based on this， this paper analyzes the application process and construction points of prestressed technology combined with the Chaozhou Bridge project contracted by the company.
【關键词】公路桥梁施工；预应力技术；应用流程；施工要点
【Keywords】highway bridge construction； prestressed technology； application process； construction points
【中图分类号】U445 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）09-0165-02
1 引言
目前，预应力技术中应用最广泛的就是预应力混凝土材料，这种材料因其自身高强度、高跨度的优势，从最大程度上减少了预应力的损失，提高了施工质量。预应力技术在不断成熟的同时也带动了我国公路桥梁工程的发展，但是每项技术在应用的过程中都存在必须要注意的地方，预应力技术也不例外。因此，相关人员在工程施工中应用预应力技术时，不仅要了解应用流程还要掌握其施工要点。
2 工程案例
潮州大桥位于城市规划的中轴线潮州大道上，为保证大桥外观的美观性，本桥主塔突破了现有国内斜拉桥的造型模式，采用了大半径曲线，总高度105m，桥面以上84m。主塔由四个独立塔肢、横向连系梁、纵向连系梁之间的弧形装饰板组成。两个纵桥向塔柱之间通过包含塔梁交接处在内的7道横梁进行连接。为保证塔柱的外观，龙建路桥第五工程有限公司在主塔塔柱施工过程中，将同一标高的塔柱、横梁及装饰板一起浇筑，使纵横梁、装饰板平顺地与塔柱相连接，保证了塔柱外观的平顺，线形的顺畅。
3 预应力技术的应用流程
3.1 选取预应力钢绞线
在公路桥梁工程施工中预应力钢绞线的应用是比较普遍的，而且预应力钢绞线还可以应用到地质灾害的防护与处理工程中，其在一定程度上节省了钢材的用量，降低了公路桥梁工程施工的成本。预应力钢绞线使用范围之所以如此广泛，是因为其自身具有轻便美观、施工简单、高效经济的特点。目前，在公路桥梁工程的建设过程中，低松弛钢绞线的应用较为广泛，其可以节省大约30%的钢材用量。与此同时，在选取预应力钢绞线时，相关人员不仅要检查其尺寸、延伸率、规格等方面是否符合标准，还要根据相关参数进行选择，如：状态、伸长率、松弛度、屈服荷载等。
3.2 选取预应力锚具
在公路桥梁工程施工中，采用后张法预应力混凝土结构时[1]，通常会用到两种锚固类型的锚具：机械锚固类型、摩阻锚固类型。其中，机械锚固类型是指通过机械加工的方法来达到适合进行锚碇操作的施工条件，然后对构件加以锚固。这种类型的锚具通常被用于锚固集束型高强钢丝、高强度粗钢筋等，其在锚固过程中对锚具预应力的破坏程度比较小，并且操作较简单；摩阻锚固类型的锚固原理是利用楔形锚具将预应力钢材“挤紧”，从而形成锚旋作用。摩阻锚固类型的锚具种类比较多，而且在工程中比较常见，其具有锚力反复变化、吨位较大的优点，但是其在操作过程中会对锚具的预应力造成较大的损失。
3.3 设计预应力体系
在桥梁工程中，混凝土桥梁预应力体系一般有两种，即XYM体系和OVM体系。这两种体系在设计过程中有相同点，就是在顶板纵向钢束都采用了平、竖、弯曲互相结合的空间曲线设计方法，并在腹板顶部的承托部位集中了大量的锚固，将底板的钢束向齿板锚固处接近。这两种预应力体系的优点是最大程度地延伸了预应力力臂的长度，从而可以产生最强的预应力力学效应，并且使聚集在腹板顶部承托位置的锚固随着预应力的传力路线分布在整个截面上。此外，预应力体系的设计还简化了箱梁的设计过程，使齿板的结构更趋于简单化。
3.4 预应力效应分析
由于在预应力混凝土的结构设计中，设计人员通常是按照自己在以往设计中的经验，并结合其他公路桥梁工程施工的实例来制作预应力钢束的分布图，因此在预应力体系设计完成以后，需要对整个体系中的预应力效应进行分析。预应力效应的分析内容通常包括预应力钢绞线的设计、锚具的选择、预应力体系等方面。设计人员需要对结构所有的横面预应力进行详细的检查，如果发现预应力的设计达不到公路桥梁结构的承载力要求，就需要对原有的预应力钢束的分布进行相应的调整，然后再次检查横面预应力的状况。经过几次反复的检查和修正，直到预应力钢束的分布图完全满足桥梁结构的承载力要求为止。
此外，在计算预应力损失时，设计人员需要从瞬时损失和后期损失两个方面来进行计算。其中，瞬时损失是指整个体系瞬间的预应力损失值，这种损失通常在钢束锚固过程中或者锚固后出现；而后期损失是指在钢束锚固后发生的预应力损失。
4 预应力技术的应用要点
4.1 对预应力的预埋质量进行控制
预应力预埋质量在整个公路桥梁工程建设中占据着十分重要的位置，因此，工作人员需要结合工程的实际施工情况，对预应力预埋质量进行严格的控制。工作人员应利用元件管理模型构建系统中的功能管理模块以及预埋的要求，加强对预应力钢筋的管理力度，保证预应力系统的功能能够得到充分的运用。同时，工作人员还应确保曲线形状与预埋质量控制之间的有效性，对牢固定位项目中的控制点进行管理，从而增强预应力钢筋与施工进度之间的平衡度，减少波纹套管受到的损害[2]。
4.2 控制预应力预制箱梁的施工质量
第一，在预应力预制箱梁施工中，预应力筋的选取对施工质量起到了至关重要的作用。工作人员在选取预应力筋时，首先需要对预应力筋的供货厂家进行严格的筛选，确保厂家具有生产资质、完善的质保体系以及良好的业内口碑；其次要在出厂前对预应力筋的质量进行抽样检测；最后在预应力筋进入施工现场时再次进行质量检验；第二，预制箱梁施工中所用到的全部鋼绞线，其强度和使用性能都必须满足相关规范的要求。而且，钢绞线对提高箱梁的抗拉能力十分重要，因此工作人员需要在使用前对其进行严格的力学试验，待试验结果符合标准后才可投入使用；第三，施工过程中所用到的夹具也应符合国家相关规范的要求。第四，在进行预应力张拉时，预应力设备的规格应与设计要求保持一致，工作人员需要准确读出油表的读数，对波纹管进行精准的定位。并且，实际伸长值与预应力张拉设计值之间的差值要满足6%的标准值。
4.3 对张拉灌浆的质量进行控制
在进行张拉灌浆时，工作人员需要结合公路桥梁工程项目的实际施工情况，制定并落实有效的管理制度和控制措施，创建系统的管理体系和运行机制。而且，工作人员还需要采取不同的措施来增强整个张拉灌浆流程的稳定性，确保施工参数都符合相应的标准。与此同时，相关人员还要对预应力筋的伸长量进行集中的控制，并对张拉灌浆的质量控制措施进行管理，从而提升整个运行机制的实效性，为公路桥梁工程的进一步优化奠定良好的基础[3]。
5 结语
预应力技术在公路桥梁工程施工中得到了广泛的应用，逐渐发展成公路桥梁工程中首选的施工技术。施工人员、技术人员以及施工企业在注重对预应力的预埋质量、预制箱梁的施工质量、张拉灌浆的质量进行控制的同时，还应不断采取一定的措施提高预应力施工技术的水平，不断完善预应力技术应用中的缺陷，从而使我国的公路桥梁拥有更加美好的发展前景。
【参考文献】
【1】路本升.公路桥梁施工中的预应力技术探讨[J].工程技术研究，2017（07）：36-37.
【2】郭瑞，刘相呈.试析公路桥梁施工中预应力技术的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2017（12）：163-164.
【3】南迎龙.试析公路桥梁施工中的预应力技术[J].经营管理者，2017（11）：305.
