浅谈预应力施工技术在道路桥梁施工中的应用

公路桥梁施工中预应力技术　

预应力技术从２Ｏ世纪５０年代中期就开始应用在公路桥　

梁的施工之中，随着预应力筋及预应力张拉锚固体系性能的　

不断提高，预应力施工工艺也在不断完善和创新。但在实际　

施工中由其引发的质量问题也不断增多，本文基于此对施工　

中的技术问题进行探讨并提出建议。　

１．我国预应力材料和技术的发晨　

预应力是指在构件（或）结构中预先施加应力。预应力　

技术是预应力的锚固方式与张拉体系，包括结构的设计计　算、预应力的施加与锚固、预应力材料等方面。在我国预应　

力工程中，预应力筋按材料类型可分为：钢丝：钢绞线：钢　

筋；非金属预应力筋。根据预应力筋深￣ｎ－ｒ－ｒ艺或施工方法　

的不同，预应力筋又可分为：有粘结、缓粘结、无粘结和体　

外预应力筋。　

随着预应力技术的发展和实践经验的积累，预应力筋已　开发出多种高强度的品种，配套形成一系，Ｎ￣ｗｊ作、张拉、锚　

固、保护与防腐蚀工艺，在此基础上开发形成了多种预应力　

工法和专利技术。但是实际施工中也存在很多质量问题，加　

强技术问题的探讨和解决，其发展空间将更加广泛。　

２．预应力技术在公路桥梁施工中的应用　２．１预应力在混凝土空心板中的应用　

公路桥梁跨径１　６—２５ｍ，采用预应力混凝土空心板、所　

使用的预应力钢筋、一般为高强、低松弛钢绞线。先张法采　

用单根铜绞线；后张法采用扁锚或群锚（圆锚），中等张拉　

吨位。预制安装或支架现浇并编有标准图，冷拔低碳钢丝一　

般不采用了。在实际使用中，也有将预应力混凝土空心板跨　

径做到３０～３５ｍ。对于这种跨径：一是材料用量较大：二是　

钢度偏小，所以空心板跨径到２５ｍ为宜。　

２．２预应力在混凝土简支Ｔ梁中的应用　

预应力混凝土简支Ｔ梁跨径一般２０～５０ｍ，采用高强、　

低松弛钢绞线，后张法、群锚、中等张拉吨位：预制拼装。　

有配套架桥设备，并编有标准图。　

随着行车条件要求的提高，以往的简支改桥面连续，最　近已采用现浇梁端湿接缝，在支负弯矩区桥面板中配扁锚预　

路桥建设　预应力加固技术在公路桥梁施工中的应用分析　摘要：随着我国近年来交通事业的飞速发展，对道路桥梁的预应力加固技术进行更为科学合理的优化与控制，就成为了道　路桥梁工程的一项最为关键的管理优化措施。为了保证道路桥梁预应力加固技术管理工作的良好实现，就必须打造出一个集　优良专业素质与丰富施工经验于一身的管理团队，并且要把预应力加固的理论知识和工程项目的具体情况紧密地结合起来，　以此来对整个道路桥梁预应力加固技术进行全面、系统化的管理工作，从根本上做好道路桥梁预应力加固技术的管理工作，从　而促进我国道路桥梁事业的不断发展与进步。本文从我国几种常用的道路桥梁预应力加固技术的特点、施工工艺等方面，对于　如何加强道路桥梁预应力加固技术的管理工作进行了浅要的分析与探讨。　关键词：道路桥梁；预应力加固技术；简析　前言：　众所周知，道路桥梁施工是关系到人民群众切身利益的重要事业，其　预应力加固技术的管理工作自然也就成为了关键所在。然而近些年有关　道路桥梁预应力加固技术管理失控等问题的报道却依然不胜枚举，通过　深入地分析不难发现，其原因就在于道路桥梁预应力加固技术的管理过　程中，总是存在着对于预应力加固技术的各项施工工序管理都略有不足　的现象，而一旦当这许多管理不足的现象积累并综合起来了之后，就必然　会出现质的变化，从而最终造成整个道路桥梁预应力加固技术的管理失　控。由此可以看出，在道路桥梁预应力加固技术管理的每一道施工工序都　必须严格控制，不能有丝毫的马虎和放松．　１．理论概述　对于每一名道路桥梁施工技术管理人员来说，都必须要把预应力加　同的理论知识和工程项目的具体情况紧密地结合起来，以此来从根本上　做好道路桥梁预应力加固技术的管理工作，从而促进我国道路桥梁事业　的不断发展与进步。　１．１理论　为了满足加固后旧桥承载力的需要，体外索一般采用折线形，同时满　足梁正截面抗弯强度和抗剪强度的要求，体外索材料一般由无粘结钢绞　线、粗钢筋与槽钢组合而成，体外索布置（如图１）所示。体外索加固桥梁受弯　构件时，可按偏心构件验算梁的承载力；按无粘结部分预应力混凝土结构，　认为截面受弯破坏时，梁内的非预应力钢筋达到屈服，而预应力钢筋达不　到极限强度，验算使用阶段的应力及结构的变形；按加劲梁组合结构分别　对其受力和使用性能进行分析。在正使用极限状态的各项指标计算时，按　整体变形协调条件计算在外载作用下预应力筋的应力增量。　葛　￡．．　Ｉ　￡！　Ｌ　图１体外索布置图　１．２钢筋混凝土梁加固后抗弯强度验算　按公路桥规范的允许应力计算法，验算在使用荷载作用下的正截面强　度，以Ｔ型梁为例，截面内力及应力分布如图２所示，平衡方程为　１／２ｂｘ　ｃ＋１，２（ｈｉ—ｂ）ｈｉ２ｘ—ｈｉ／ｘ　ｃ－Ａｓ　ｓ－Ａｐ　ｐ＝０　（１）　１／３ｂｘ２　ｅ＋３ｘ－２ｈｉ／６ｘ（ｈｉ—ｂ）ｈｉ２　ｅ＋Ａｓ　ｓ（ｈｉ－ｘ）＋Ａｐ　ｐ（ｈｐ－ｘ）＝Ｏ（２）　ｃ：口ｓ／ｎｘ／ｈｓ－ｘ　ｒ３１　式中，符号意义同桥梁规范，联立式（１）一（３），采用牛顿迭代法求出　ｃ，　ｄ　ｓ，若满足口ｃ≤［　ｃ］，　ｓ≤［　ｓ］，则加同后体系正截面强度满足要求，否则，　重新进行配筋设计　・２１２・　（ａ）应力一『衄变稠　（ｂ）簟筒尺寸圈　图２截面内力及应力分布　２．桥梁加固设计实例　某大桥为平均跨距Ｌ为１３　ｎｌ的钢筋混凝土Ｔ型梁桥，原设计荷载为汽　一１Ｏ级、拖一（；ｏ，由于船体的撞击，下缘混凝土破损，部分混凝土脱落，已出现　纵向贯通裂缝，主钢筋已严重锈蚀，加固时，首先凿除松散混凝土，用钢丝刷　清锈处理，采用挂模浇筑Ｃ４０混凝土修补完整，然后施加体外预应力加固，加　固后桥梁承载能力要求提高到汽１５级。　Ｔ型主梁翼缘宽１７８　ｃｍ，翼缘厚１２　ｃｍ，梁肋宽１８　ｃｍ，受拉Ⅱ级，钢筋面积　为４４＊２７２　ｃｍ，采用Ｃ２５混凝土，体外索布置如图１所示，支点距转向块Ｉ』３为１８０　ｃｍ，转向块的间距Ｉ２为８４０　ｃｍ，端锚固点距转向块ＩＪ１为１５０　ｃｍ，中心轴距梁上　边缘ｙＯｕ为１９＂１４　ｃｍ，中心轴距梁下边缘ｙＯａ为６０＊８６　ｃｍ，ｈｉ为端锚固点至中　心轴距离，ｈ２为转向块至中心轴距离，每片Ｔ型梁配置４根无粘结预应力钢绞　线，共１６根，为了使每片梁受力均匀，采用两端分２次张托，固定端与张拉端交　叉布置，预应力钢绞线的　张拉控制应力为８５５ＭＰａ，　有效预应力为６２　２１５ＭＰａ。　加固后桥梁，采用前　轴为５５ｋＮ、后轴为１５５ｋＮ，　两辆载重汽车进行现场荷　载试验，现场测试布置见　图３、图４。对主梁跨中挠　度、钢筋和混凝土的应力　进行分析，并确认其加固　效果。　通过分析计算我们可　以计算出主梁跨中挠度为　５．４３　ｍｍ，满足桥梁规范要　求静活载挠度不超过　（１／６００）Ｌ的要求，校验系数　１１满足０．６—０．９１１３桥鉴定的　要求，结构具有足够的抗　说鞭士戊韭片娆度Ｉｔ　蕾．筋应变片　图３测点纵向布置图　】７８　Ｉ．　Ｉ７Ｂ　Ｉ　雏　２　鬃　图４跨中横向测点布置图　‘｛’　心　线　弯刚度，达到汽一１５荷载标准作用的使用要求。荷载试验表明：在汽一１５荷载　标准作用下，加固后桥梁的抗弯承载能力系数为１．５ｌ，达到加固要求，该加　同方法是可行的。　（下转第２１４页）

浅析路桥施工中预应力技术的应用

摘要：随着社会经济的发展，公路基础建设也在不断的完善也发展中，路桥设施也呈现了蓬勃发展的景象。为了对路桥质量加以提高，必须结合运用新型施工技术，对路桥科学性施工加以提高。目前摆在我们面前的就是如何对路桥质量加以提高，对路桥承载力提升也是一项重要任务。怎样很好的对现代施工技术加以运用，提高路桥质量水平和使用周期，得以促进经济发展，带动公路建设发展。预应力对路桥公路存在重要影响和应用，在路桥建设施工中的意义也非常重大。

关键词：路桥施工；预应力；技术；应用情况

以预应力技术作为本文的研究对象，根据路桥施工的具体实际情况，加强对于施工过程中管理体系方面的不断完善，确保混凝土的构件在制作过程中的质量问题。对预应力在施工中的预制箱梁角度分析，施工作业中张拉应力在控制方面的措施，以及支架的搭设角度来入手，主要是针对预应力应用问题进行阐述和分析，同时也得出了预应力在路桥整体施工质量中所占的重要意义。

一、预应力应用过程中存在的问题

在整个路桥的施工过程中，在预应力的应用过程中最重要的就是波纹管存在堵塞堵管的现象，一般出现在混凝土的浇筑问题上。波纹管如果存在堵塞是非常严重的，将造成预应力在后期的钢绞线无法穿柬，也可能是进行钢绞线的伸长值和在设计过程中的计算值存在一定差别，对于这一现象，很容易给施工带来困扰，拖延工期的施工进度，最后给人力耗费带来严重浪费。最后造成成本增加，造成堵管引发的原因主要就是以下几方面：建设施工整体环节中，施工方不能够严格的对其进行安装，违背了正常的规范标准，最后导致波纹管不精确的定位，导致的弯折扭曲现象发生，或者在混凝士进行浇筑过程中，作业人员对振捣混凝土整体过程的不规范操作。最后导致了波纹管部分地区破裂。以上的现象都会造成混凝土水泥浆很容易的渗漏至波纹管里，最后导致堵管现象的发生；或者是波纹管本身质量有很大问题，造成漏浆堵管现象发生。下面是预应力在工作流程图：

交通建设　ｎ棚目豢饰　２０１３年１月　【文章编号】１６７３—００３８（２０１３）０１—０２０４—０２　浅谈道路桥梁施工中的预应力施工要点　成海军　（浙江华鼎市政建设有限公司　浙江省台州市３１８０２０）　摘　要：随着社会经济的不断发展，道路桥梁有了大规模的建设，预应力技术作为一项被广泛应用到建筑和道路行业　中的新技术，其在公路桥梁施工及桥梁加固中起到了重要作用。同时，它不仅应用于公路桥梁的结构当中，还在山体和边　坡锚固、路桥的加固和维修等方面得到了充分的运用。在道路桥梁施工中，必须注意顸应力技术应用的实际问题，做好施　工准备和质量监督，才能充分发挥其在道路桥梁建设中的作用与效果。本文通过引用工程实例探讨了道路桥梁施工中预　应力技术的应用，并分析了质量控制与安全措施，从而保障了工程项目的顺利实施。　关键词：道路；桥梁；施工；预应力；质量　引言　预应力是一项被广泛应用到建筑和道路行业中的　新技术，在当前的道路桥梁建设中，其已经形成了一套　理论计算、施工技术和工艺、设备和材料等方面的完整　体系，在我国公路桥梁的施工中有发挥着巨大的应用　优势。但是，在预应力施工过程中，必须从常见的问题　和缺点上积累经验，充分发挥预应力技术在公路桥梁　施工中的长处，从而创造出优质的道桥工程。　１工程概况　某地桥梁主桥桥型为下承式钢管混凝土拱桥，长　７０ｍ，计算跨径６８ｍ，上部结构采用二正二斜共四榀的　下承式钢管混凝土拱桥。桥梁上部结构桥跨结构由系　梁（主系梁、边系梁），横梁（端横梁、吊点横梁）、拱肋　（主拱肋、边拱肋）、吊杆（主吊杆、边吊杆）和桥面板组　成。主系梁高２．０ｍ，底宽２．０ｍ，每个主系梁内设１４束　１７＋ｓ１５．２的预应力钢束，并预留２束１７＋ｓ１５．２的备用　钢束。边系梁高１．４５ｍ，底宽０．４ｍ，每个边系梁内设２　束１２＋ｓ１５．２的预应力钢束。吊点横梁采用Ｔ形断面，腹　板宽０．７ｍ，高２．０　２．１５８ｍ，每片吊点横梁配置２束　１５＋ｓ１５．２和２束１２＋ｓ１５．２的预应力钢束。端横梁梁高　２．４～２．５５８ｍ，采用矩形截面实体截面，截面宽２ｍ，每片　端横梁配置１０束１２＋ｓ１５．２的预应力钢束。桥面板为纵　向跨径５ｍ的单向板，配以适量的纵向预应力纲束。　２预应力材料和张拉设备的选择　根据设计要求，预应力筋选用２７０级低松驰预应　力钢绞线，直径＋ｑ５．２ｒａｍ，面积Ａ＝１３９ｍｍｚ，标准强度　Ｒｖｂ＝１８６０ＭＰａ，弹性模量Ｅ＝１．９５ｘ１０５ＭＰａ，控制张拉应力　仃ｌｃ＝０．７５Ｒ？。同时采用塑料波纹管道，预应力锚具体系选　择０ｖＭ锚固体系，张拉设备如表１所示。　３预应力施工方法及技术要点　３．１波纹管安装　表１张拉设备选型　锚具类型　千斤顶型号　外形尺寸　张拉行程　最大张拉力　油泵型号　油缸面积（一０　０ＶＭ１５－９　ＹＤＣ３０００型　￣４５￣５２５　２ｏｏｍｍ　３５Ｏ０ｋＮ　ＺＤＢ６／６３　６１６０ｏ　０ＶＭ１５－１２　ＹＤＣ４０００型　６４５０￣５３０　３００ｒａｍ　４ｏｏＯｋＮ　ＺＤＢ６／６３　６１６０ｏ　ＯＶＭｌ５－１５　ＹＤＣ４０００型　６４５０ｘ５３０　３００ｒａｍ　４Ｏｏ０ｋＮ　ＺＤＢ６／６３　６１６００　０ＶＭ１５—１７　ＹＤＣ４０００型　６４５０￣５３０　３００ｍｍ　４Ｏｏ０ｋＮ　ＺＤＢ６，６３　６１６００　ＢＭ１５—４　ＹＣＮ２３型　也１　１０ｘ５８０　１６０ｍｍ　１６０ｋＮ　ＹＢＺ４／５０　３７７０　波纹管使用前应检查其表面有无孔洞，波纹管接　头采用大一号波纹管连接，套接处用胶带缠裹，并用铁　丝绑扎，防止水泥浆渗入孔道内。接头尽量设在直线　段。同时要求内管接触要严密。波纹管安装时，必须沿　预应力筋穿束方向顺纹安装；对接时，应保证顺纹对　接，以免穿束时产生毛刺。同时要应严格控制其位置，　保持线形，确保孔道与锚垫板垂直，由于波纹管本身　轻，在混凝土内柔软变形的原因，在安装时用短钢筋每　隔ｌｍ（曲线段加密至０．５ｍ）与结构钢筋焊接作定位筋。　为防止灌注混凝土时波纹管上浮而使孔道偏离设计位　置改变预应力受力状态，在孔道内穿筋或穿束加重。混　凝土浇筑后应抽出压重物进行清孔，以保持孔道畅通。　此外，在钢筋绑扎过程中必须切实好预留孔道的位置、　形状、外观，电焊作业时应禁止电焊火花触及管道，以　免烧伤孔道。锚垫板要随波纹管一同安装，安装是锚垫　板、波纹管必须同一轴线，并垂直于槽口或齿板，槽口和　齿板的普通钢筋必须与结构钢筋连接，当槽口和齿板的　普通钢筋与预应力筋冲突时，普通钢筋可适当移位。　３．２预应力筋的制作和安装　预应力筋下料必须严格按设计的结构长度。钢绞　线切割时，应在每端离切口３０　５０ｍｍ处用铁丝绑扎，　切割采用砂轮切割机。切割好的钢绞线应进行编束，编　束时用２０＃铁丝每隔２￣３ｍ绑扎一道，铁丝口应向里，　并先将钢绞线理顺，尽可能使各根钢绞线松紧一致，绑　好的钢绞线束编号挂牌，分类堆放。　３．