２０１５年第２期 黑龙江交通科技 Ｎｏ．２，２０１５ （总第２５２期） ＨＥＩＬＯＮＧＪｌＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪＩ （Ｓｕｍ Ｎｏ．２５２） 关于桥梁施工中预应力技术研究 程永政 （山西路桥第一工程有限责任公司） 摘要：在我国不断发展的公路桥梁建筑中，应用越来越广泛的预应力技术已经在我国的公路桥梁施工中占 据了非常重要的地位，逐渐成为了公路桥梁建设中的关键技术，并且对于公路桥梁建设提高质量有着不容忽 视的作用。根据预应力技术在公路桥梁建设中的设计，对公路桥梁施工中预应力技术的应用以及提高措施 进行了探讨。 关键词：预应力技术；公路桥梁；技术应用 中图分类号：Ｕ４４５ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２０１５）０２—０１５８—０１ １预应力技术在公路桥梁施工中的设计 要求。跨度在２ｏ一２５ ｍ之间是预应力混凝土简支Ｔ梁必须 预应力技术在目前的公路桥梁施工中得到更广泛的采 控制的范围，预应力混凝土简支Ｔ梁采用的绞线具有很高的 用，因此在公路桥梁施工设计的预应力混凝土结构需要达到 强度和较低的松弛性。在不断改进的建筑技术下，为了使桥 公路桥梁的施工要求。在设计预应力混凝土时需要对预应 面很好的连接在一起，需要采用现浇梁端湿接缝，而且扁锚预 力混凝土结构本身的承载能力进行充分的考虑，并且对所依 应力钢绞线也要在桥面的支负弯矩区进行配置。混凝土箱梁 照的设计方案进行严格的执行。为了保障建筑物的美观和 中预应力的运用在公路桥梁的施工中必须要得到充分的注 使用不会因为混凝土结构的变形而受到影响，预应力技术的 意，在施工中为了能够使混凝土箱梁的质量得到保证，对于混 材料应力和结构强度就需要在施工当中进行验算。工具支 凝土的配合比要做好设计工作和测验工作，箱梁的施工工作 撑条件在施工时需要注意其安全程度。在施工的时候为了 必须由施工的管理人员按照施工的流程严格的进行施工。对 能够使预应力技术得到很好的控制，就必须将材料的应力控 于钢筋的焊接工作和下料工作也要很好的完成。 制在所允许的使用范围内。公路桥梁施工的要求需要在预 ２．３预应力技术在加固施工中的应用 应力技术的施工设计中得到不断的满足，并且对于一些相关 对公路桥梁构件进行补强或者对公路桥梁的结构进行 的数据要控制在所规定的范围内。为了能够使预应力混凝 加固，这样能够大大的提高公路桥梁的承载能力和延长使用 土结构的工程质量在公路桥梁施工中得到保证，就需要确保 寿命，从而能够适应现代交通运输的要求。粘贴钢板加固 科学的计算以及验算，并且在设计的阶段进行严格的规范设 法、桥面补强加固法等是目前普遍采用的公路桥梁的加固方 计。 法。在加固施工时为了使混凝土的初始应变减小，就要进行 ２在公路桥梁施工中预应力技术的应用 卸载。在公路桥梁施工中使用预应力时，为了能够将构件的 ２．１预应力技术在桥梁受弯构件中的应用 承载能力得到大大的提高，进而对加固钢筋的应力进行改 碳纤维材料是公路桥梁加固施工中采用频繁的加固材 善，就需要把预应力提前施加到公路桥梁的构件上，这样就 料。碳纤维材料在钢筋混凝土公路桥梁的加固受弯构件的 能够使构件具有拉应力，并且使构件的压应力和拉应力在初 工程中被广泛的应用，这是它本身具有的施工操作简单、强 弯矩作用下得到减少。 度高等特点决定的。为了能够使受弯构件达到加固的目的， ３提高预应力技术在公路桥梁的应用措施 将碳纤维片材粘贴在钢筋混凝土上的方法就是碳纤维加固 ３．１ 钢筋安装的控制与桥梁工程后张法预应力施工 方法。但是初始内力在受弯构件加固前已经存在结构当中， 在建设公路桥梁的过程中，安装钢筋必须要严格，避免 这就使得拉应变和压应变已经存在于混凝土中，因此受弯构 将预应力筋的外皮刺破。在焊接钢筋时，必须要保证保护措 件在混凝土的受压区达到压应变的极限值时也达到了极限 施已经实施在预应力筋的周围，不可以将预应力筋当成搭接 承载能力。所以在施工中为了避免混凝土的受压区达到压 线。在捆扎钢筋的过程中，施工必须以一定的顺序做依据， 应变的极限值，就需要利用预应力技术达到目的，这不仅仅 并严格按其操作，首先对梁内的预应力筋进行捆扎，接着是 能够有效的使受弯构件的极限拉应变和承载力得到提高，也 板内预应力筋的捆扎。在施工后张预应力时，应严格以设计 能使公路桥梁的承载力得到很大的提高。 图纸中的标准为依据选择下料长度，在布置时要将具体的施 ２．２预应力在混凝土空心板、简支Ｔ梁和箱梁中的应用 工要求纳入考虑因素。应当对预应力筋的切割进行检查，确 在公路桥梁的施工中，低松弛、高强度的钢绞线是预应力 定保护措施实施到位后进行下料。只能采用切割机对预应 混凝土空心板施工中经常使用的。在实际的施工中，对于一 力钢筋进行切割，使用气割或者电割是被禁止的，而且应将 般保持在３Ｏ一３５ ｍ跨径范围之间使用预应力混凝土空心板 湿布覆盖在钢绞线周围再进行切割，防止飞溅的火星使钢绞 是非常合适的，因为这种跨径具有刚度小、材料用量大的特 线被灼伤。另外，应当对预应力筋的强度以及预应力筋的编 点，符合跨径必须保持３Ｏ一３５ ｍ的预制应力混凝土空心板的 （下转第１６ｏ页） 收稿日期：２０１４—１０—１０ 作者简介：程永政（１９６９一），男，山西高平人，工程师，研究方向：道路桥梁施工。 ・ｌ５８・ 总第２５２期 度约１０—５０ 黑龙江交通科技 薄壳，即过渡区。过渡区微观结构特点： 第２期 通混凝土相比），有利于纤维的三维向分布。由于纤维混凝 ①氢氧化钙和钙矾石晶粒大且集中；②孔隙率大、孔隙直径 大（主要为＞５０ ｎｍ的孔隙）；③存在大量原生微裂纹，混凝 土未承载之前相体运动产生的裂纹。由此可知过渡区最薄 弱，虽然水泥石和骨料两相的刚性很大，但传递应力作用的 土表面泌水极少，较难抹光，操作时间稍长。进行压纹时，会 由于纤维网弹性作用和相互拉结使混凝土表面不如普通混 凝土平整，需细心施工。 过渡区使得混凝土的刚性和弹性模量减小。而聚丙烯纤维 的“承托”骨料作用，减小了过渡区的厚度，使抵抗挠曲变形 养护：纤维混凝土养护与普通混凝土养护方法一样，以 保持混凝土表面湿润为原则。 夷陵长江大桥桥面使用至今，未出现混凝土常见的通病 质量问题，此项新材料应用成功，它具有以下优点。 （１）聚丙烯纤维材料呈惰性，不与混凝土材料发生化学 反应，施工方便，无需专用的施工机械及设备，切缝施工中及 伸缩缝位置不易出现掉角、损坏现象。 能力增加，具有良好的韧性、抗裂性和抗冲击性。 （４）耐磨性试验采用《公路工程水泥混凝土试验规程》 Ｔ０５２７—９４的磨耗试验方法，？纤维混凝土磨耗量比普通混 凝土减小了０．５１ ｋｇ／ｍ 。 这是由于纤维混凝土致密性高，且纤维网自身高性能抗 磨减小了混凝土的磨耗量，使用寿命延长。 （５）聚丙烯纤维混凝土抗渗标号比基准混凝土增加了 ０．２ ＭＰａ以上，可以替代防水剂来达到抗渗目的。 混凝土早期塑性收缩和温差引起的收缩产生弹性拉应 力，而聚丙烯纤维的三维交错方式分布形式具有约束和对应 力的分散作用，阻止了收缩引起的裂纹，增强了混凝土的致 密性；同时，混凝土内部刚发生微裂纹趋势时，即被均布于各 （２）聚丙烯纤维混凝土的和易性在同样条件下比普通 混凝土好，但流动性稍差；其和易性和流动性均比钢纤维混 凝土好的多，且钢纤维混凝土用碎石粒径过大，会削弱增强 作用，钢纤维易集中于大粒径骨料周围结团，聚丙烯纤维混 凝土所用骨料不受此影响。 （３）聚丙烯纤维混凝土良好的抗裂性、耐磨性和抗渗 方向的纤维抑制和拉结，避免外界水分和侵蚀性离子进入对 混凝土及钢筋产生侵蚀作用。 普通混凝土水泥石和骨料两相存在弹性模量、线胀系数 等参数上的差异，在反复的荷载、冷热循环与干湿循环作用 下，过渡区作为薄弱环节，在较低的拉应力作用下其原始裂 缝会逐渐扩展，而聚丙烯纤维对骨料的“承托”作用，避免沉 降裂纹的形成，同时减小过渡区厚度，使混凝土中直径 ＞５０ ｎｎｌ的孔隙大大减少，小于５Ｏ ｎｍ的孔隙增多。一般 １００ ｎｍ以上的孔隙易碰撞后相通，对抗渗性影响大，而小于 ５０ ｎｌｎ的孔隙多则是凝胶数量充足，水化产物多，和易性好， 密性高，利于防水。 性，达到可持续发展的耐久性要求；特殊的力学性能提高结 构承载力，降低投资成本。 （４）聚丙烯纤维混凝土一次性投资较普通混凝土高，但从 其维修费用、使用年限、车速及车流量提高的社会效益、资金时 间效益综合考虑，每年支出的费用要低２５％以上（按年成本法 计算等值年金）；纤维混凝土比钢纤维混凝土施工成本要低得 多，按每立方米混凝土正常掺量计算的成本比较：聚丙烯纤维增 加１４８元／ＩＩｌ３，而钢纤维混凝土增加４５０元／Ｉｎ３。 ５结束语 聚丙烯纤维混凝土结构耐久性好，维护成本低，适用性 广泛，社会经济效益显著，在工程界已受到越来越多的关注 和了解，是值得推广应用的新型复合高性能混凝土。 参考文献： ４聚丙烯纤维混凝土在夷陵长江大桥桥面铺装中的应用 混凝土拌制：选用强制式搅和机，严格按各种材料的配 合比进行计量，纤维网与砂、石、水泥一起加入搅拌机和水搅 拌，时间不少于４ ｒａｉｎ。 浇筑摊铺过程如有发现结团现象及时清除；掺纤维混凝 ［１］美国《纤维网加强的混凝土和喷射混凝土》规范（ＡＳＴＭＣ一３９、 ＡＳＴＭ－４９６、ＡＴＳＭＣ一１０１８）［ｓ］． ［２］混凝土外加剂应用技术规范（ＧＢＪ１１９—８８）［ｓ］． ［３］公路桥涵施工技术规范（ＪＴＪ０４１—２０００）［ｓ］． ［４］普通混凝土配合比设计规程（ＪＴＪ５５—２０００）［Ｓ］． ［５］公路工程水泥混凝土试验规程（ＪＴＪ０５３—９４）［Ｓ］． 土流动性较差，在边角处容易产生蜂窝，因此，边角部分可先 用捣棒捣实；板角采用插入式振动器振捣。工人拉动振动梁 速度应稍慢一些，混凝土振动时间延长２０ ｓ左右（与振动普 （上接第１５８页） 拉环节。 ４结语 束等进行认真检查。安装管道时应该与公路工程的质量检 验标准相符合，牢固固定各个管道，避免或减少渗水现象发 生在控制张拉力方面，应当严格按照设计图纸决定锚下张 拉控制力。 ３．２混凝土浇筑的控制 在现代公路桥梁施工中，预应力技术得到的非常广泛的 混凝土的浇筑环节在公路桥梁的整个施工过程中是一 个十分重要的环节，为了避免发生异物进入的现象，必须要 封堵多个孔道，包括外漏的孔道、预应力孔道接口、排气孔 道、灌浆孔、外漏的灌注孔等。如果灌浆孔与排水孔位于下 层孔道中，因为其斜向深处板面而且有较大长度，所以一定 要牢固固定。在灌注混凝土的过程中，应避免孔道与预应力 锚具被振动棒接触到，防止出现混凝土移位的现象。在振捣 混凝土的过程中，应对钢筋密集的地方特别加以注意，比如 应用，伴随着预应力技术的应用，公路桥梁施工性能和施工 质量都得到了很大的提高，并且对建设公路桥梁起到了很大 的促进作用，有效的对公路桥梁的外观形态进行了改善。我 国的公路桥梁的施工水平在预应力技术的应用下得到了明 显的提高。因此，为了能够更好的使我国公路桥梁建设得到 不断的发展，就需要研究人员和建筑施工单位对预应力技术 进行研究和使用，使预应力技术得到更大的重视。 参考文献： ［１］刘伟．浅析路桥施工中预应力技术的应用［Ｊ］．价值工程， ２０１０，８（２１）：３５一 ３９． 孔道部位与应力锚具，因为它们都是塑性沉缩裂缝容易产生 的部位。为了使振捣的密实得到保证，人工、模板和短筋的 配合敲振在施工过程中是十分必要的。在灌注混凝土后，必 须彻底清理孔道的基础，这样才能顺利完成后续的灌注和张 ・［２］俞建辉，王建国．浅谈公路桥梁施工中预应力的应用及存在的 问题［Ｊ］．中国高新技术企业，２０１０，（３）：４５－４７． ［３］ 赵荣高速公路桥梁施工中预应力技术与控制措施［Ｊ］．交通世 界：建养机械。２０１２，１１（１０）：２２—２３． １６Ｏ・
