公路桥梁中预应力技术问题及对策分析
2022-06-09
【摘 要】伴随着科学技术的迅猛发展，预应力技术在公路桥梁中得到不同程度的推广和应用，本文首先对预应力技术的优势分析，然后提出了预应力技术在公路桥梁中存在问题，并进行了原因分析，原因包括：滑丝和断丝；后张预应力结构孔道压浆不实；预应力筋孔道漏浆致使穿束张拉受阻；后张法预应力筋的伸长值产生较大误差。在此基础上，提出了一些解决性措施。
【关键词】公路桥梁 预应力技术 对策分析
1 引言
伴随着经济社会的不断发展，工程量呈现递增趋势，与此同时，预应力技术得以不断推广和应用，其应用到公路桥梁的过程中存在着越来越多的问题和挑战。在公路桥梁施工中应用预应力技术既可以为公路桥梁提供质量保障，又可以为公路桥梁施工过程中的混凝土提供承载保障[1]。然而，立足现阶段我国的施工现状，预应力技术在施工过程中还存在一些问题需要解决。
2 预应力技术的优势分析
在公路桥梁施工中有关预应力的应用不仅体现在主体结构方面，在边坡锚固等方面也有所体现，一方面节约了施工材料，另一方面，改善结构刚度和主拉应力，在公路桥梁结构上承担着抗裂、抗滑、抗渗的角色，其特点充分体现为设计安全、便捷施工等[2]。因此，预应力技术应用于公路桥梁建设具有必要性和重要性。
3 预应力技术在公路桥梁中问题及原因分析
预应力技术应用于公路桥梁施工过程中对施工质量的无法实现完全保障，期间会出现一系列问题，然而，这些问题对整个工程的施工质量造成一定的影响，因此，施工单位在施工过程中要注重施工细节，不断提升自身技术水平，从而提升行业竞争力。公路桥梁中预应力技术存在以下问题。
3.1 滑丝和断丝
滑丝和断丝的状况会在钢筋张拉的过程中出现，其直接导致钢筋的预应力不均，更为严重的会造成空心板无法承受足够的预应力。原因分析主要包括：（1）由于存放不当，钢丝束表层呈现锈斑、油污等；（2）钢丝编束过程中由于人员疏于梳理，钢丝束混乱交叉；（3）由于锚具加工过程中尺寸不够精确，导致锥度误差大；（4）千斤顶安装不到位。
3.2 后张预应力结构孔道压浆不实
后张预应力孔道压浆效果的好与坏，对其内部的稳定性和持久力产生着重要影响。美国有一项相关研究，结果显示后张预应力结构存在一些很严重的质量问题，例如断面锐减、预应力筋锈蚀、内力损失严重、断丝等等，因此，后张预应力结构的应用受到了一定程度的限制，因此，后张预应力孔道压浆的密实度在其质量控制环节扮演着重要角色。原因分析包括：（1）预应力应用于钢筋后导致设计孔道孔隙不畅，不利于水泥浆的压入；（2）设计孔道曲率小、曲线长、曲折点多；（3）设计要求的成孔材料质量不好，使孔道内摩阻呈现系数大的特征。
3.3 预应力筋孔道漏浆致使穿束张拉受阻
后张法预应力存在无法穿束以及穿束困难的情况；预应力钢筋经过穿束后，其裸露的混凝土被浇浆液包裹，在张拉过程中由于受力不均，会出现断丝的状况；压浆困难，管道堵塞。其中，重要的原因表现为波纹管破裂，张拉穿束困难，究其原因，体现在两个方面，一方面是波纹管应用于混凝土浇筑后张法预应力孔道，另一方面是振捣过程中碰触到波纹管，从而导致混凝土浆进入孔道。
3.4 后张法预应力筋的伸长值产生较大误差
预应力筋的伸长值在理论上和实践上存在较大差距，从而导致张拉力过大或者不足的现象产生。究其原因，集中体现在应变双空法、应力未被有效应用于预应力钢筋张拉过程之中。在正规的预应力钢筋张拉过程中，没有校核钢筋的实际伸长值，伸长的理论数值和实践数值差额不低于±6%时，质量事故就会出现。
4 针对预应力技术问题的对策分析
4.1 滑丝和断丝问题的对策
（1）在施工过程中要注重检验材料，在锚具类型的选择上要注重质量，按操作流程施工。（2）如果在顶锚之前出现断丝或者滑丝，需要终止张拉，同时实现千斤顶的回油，对滑丝和断丝的原因进行认真细致的寻找，对已经损坏的钢丝或者夹片进行更换，然后再进行张拉。
4.2 后张预应力结构孔道压浆不实问题的对策分析
针对孔道压浆不密实的问题进行原因探究，寻找合理的治理措施，发现问题，解决问题，此外，分析影响压浆质量的原因，在接下来的工作中严格管控，同时要不断提升施工技术，从而为取得成效提供保障。
（1）优选配合比。水泥浆配合比例在压浆质量中扮演着重要角色，要想保障孔道压浆质量，需要不断完善和优化水泥浆配合比设计，从而实现膨胀系数等的有效控制。（2）慎用膨胀剂。膨胀剂和水泥在水泥浆凝固中发生物理反应，生成气体，导致水泥体积变大。（3）适当提高压浆稳压持荷压力。通常情况下压力在压浆过程中处于0.4—0.6MPa之中，稳压时间为5秒及以上，其压力处于0.6— 0.8MPa之间。
4.3 预应力穿束张拉受阻问题的对策分析
（1）应用于波纹管的钢带要以国家的有关规定为依据，充分考虑管道的形状、直径等来确定其厚度，通常不低于0.3mm。（2）检查不仅存在与进场后，而且也需要在安装波纹管时再次进行核验，确保波纹管孔洞和褶皱的合理化，同时需保障咬口宽度适宜，避免脱扣、开裂。（3）波纹管和其接头连接管需要保持同一类型，不行型号的管道，接头连接管的长度大于40cm，大约为被连接管道内径5—7倍左右。接头之间需要借助定位钢筋进行准确定位，避免角度变换致使管道不畅，避免穿束现象。（4）混凝土浇筑过程中要防止波纹管被振动。
4.4 后张法预应力筋的伸长值误差问题的对策分析
预应力张拉工作前期需要对钢筋理论长值进行核算，在张拉实验过程中需要对实际长值和理论长值进行核算，如遇非合理范围内偏差，需要探究原因之后再进行实验。张拉器具在一定阶段内要进行检验校正。
5 结语
现阶段公路桥梁工程大量引用和应用预应技术，本文对公路桥梁中预应力技术进行分析研究，进而提出了预应力技术在公路桥梁中存在问题，例如后张法预应力筋的伸长值产生较大误差；后张预应力结构孔道压浆不实；预应力筋孔道漏浆致使穿束张拉受阻等，并进行了原因分析，在此基础上，从滑丝和断丝问题、后张预应力结构孔道压浆不实问题、预应力穿束张拉受阻问题、后张法预应力筋的伸长值误差问题方面提出了一些针对性措施。
参考文献：
[1]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.
[2]马剑飞.大跨径预应力连续梁桥施工控制关键技术研究[D].武汉理工大学，2006.
【关键词】公路桥梁 预应力技术 对策分析
1 引言
伴随着经济社会的不断发展，工程量呈现递增趋势，与此同时，预应力技术得以不断推广和应用，其应用到公路桥梁的过程中存在着越来越多的问题和挑战。在公路桥梁施工中应用预应力技术既可以为公路桥梁提供质量保障，又可以为公路桥梁施工过程中的混凝土提供承载保障[1]。然而，立足现阶段我国的施工现状，预应力技术在施工过程中还存在一些问题需要解决。
2 预应力技术的优势分析
在公路桥梁施工中有关预应力的应用不仅体现在主体结构方面，在边坡锚固等方面也有所体现，一方面节约了施工材料，另一方面，改善结构刚度和主拉应力，在公路桥梁结构上承担着抗裂、抗滑、抗渗的角色，其特点充分体现为设计安全、便捷施工等[2]。因此，预应力技术应用于公路桥梁建设具有必要性和重要性。
3 预应力技术在公路桥梁中问题及原因分析
预应力技术应用于公路桥梁施工过程中对施工质量的无法实现完全保障，期间会出现一系列问题，然而，这些问题对整个工程的施工质量造成一定的影响，因此，施工单位在施工过程中要注重施工细节，不断提升自身技术水平，从而提升行业竞争力。公路桥梁中预应力技术存在以下问题。
3.1 滑丝和断丝
滑丝和断丝的状况会在钢筋张拉的过程中出现，其直接导致钢筋的预应力不均，更为严重的会造成空心板无法承受足够的预应力。原因分析主要包括：（1）由于存放不当，钢丝束表层呈现锈斑、油污等；（2）钢丝编束过程中由于人员疏于梳理，钢丝束混乱交叉；（3）由于锚具加工过程中尺寸不够精确，导致锥度误差大；（4）千斤顶安装不到位。
3.2 后张预应力结构孔道压浆不实
后张预应力孔道压浆效果的好与坏，对其内部的稳定性和持久力产生着重要影响。美国有一项相关研究，结果显示后张预应力结构存在一些很严重的质量问题，例如断面锐减、预应力筋锈蚀、内力损失严重、断丝等等，因此，后张预应力结构的应用受到了一定程度的限制，因此，后张预应力孔道压浆的密实度在其质量控制环节扮演着重要角色。原因分析包括：（1）预应力应用于钢筋后导致设计孔道孔隙不畅，不利于水泥浆的压入；（2）设计孔道曲率小、曲线长、曲折点多；（3）设计要求的成孔材料质量不好，使孔道内摩阻呈现系数大的特征。
3.3 预应力筋孔道漏浆致使穿束张拉受阻
后张法预应力存在无法穿束以及穿束困难的情况；预应力钢筋经过穿束后，其裸露的混凝土被浇浆液包裹，在张拉过程中由于受力不均，会出现断丝的状况；压浆困难，管道堵塞。其中，重要的原因表现为波纹管破裂，张拉穿束困难，究其原因，体现在两个方面，一方面是波纹管应用于混凝土浇筑后张法预应力孔道，另一方面是振捣过程中碰触到波纹管，从而导致混凝土浆进入孔道。
3.4 后张法预应力筋的伸长值产生较大误差
预应力筋的伸长值在理论上和实践上存在较大差距，从而导致张拉力过大或者不足的现象产生。究其原因，集中体现在应变双空法、应力未被有效应用于预应力钢筋张拉过程之中。在正规的预应力钢筋张拉过程中，没有校核钢筋的实际伸长值，伸长的理论数值和实践数值差额不低于±6%时，质量事故就会出现。
4 针对预应力技术问题的对策分析
4.1 滑丝和断丝问题的对策
（1）在施工过程中要注重检验材料，在锚具类型的选择上要注重质量，按操作流程施工。（2）如果在顶锚之前出现断丝或者滑丝，需要终止张拉，同时实现千斤顶的回油，对滑丝和断丝的原因进行认真细致的寻找，对已经损坏的钢丝或者夹片进行更换，然后再进行张拉。
4.2 后张预应力结构孔道压浆不实问题的对策分析
针对孔道压浆不密实的问题进行原因探究，寻找合理的治理措施，发现问题，解决问题，此外，分析影响压浆质量的原因，在接下来的工作中严格管控，同时要不断提升施工技术，从而为取得成效提供保障。
（1）优选配合比。水泥浆配合比例在压浆质量中扮演着重要角色，要想保障孔道压浆质量，需要不断完善和优化水泥浆配合比设计，从而实现膨胀系数等的有效控制。（2）慎用膨胀剂。膨胀剂和水泥在水泥浆凝固中发生物理反应，生成气体，导致水泥体积变大。（3）适当提高压浆稳压持荷压力。通常情况下压力在压浆过程中处于0.4—0.6MPa之中，稳压时间为5秒及以上，其压力处于0.6— 0.8MPa之间。
4.3 预应力穿束张拉受阻问题的对策分析
（1）应用于波纹管的钢带要以国家的有关规定为依据，充分考虑管道的形状、直径等来确定其厚度，通常不低于0.3mm。（2）检查不仅存在与进场后，而且也需要在安装波纹管时再次进行核验，确保波纹管孔洞和褶皱的合理化，同时需保障咬口宽度适宜，避免脱扣、开裂。（3）波纹管和其接头连接管需要保持同一类型，不行型号的管道，接头连接管的长度大于40cm，大约为被连接管道内径5—7倍左右。接头之间需要借助定位钢筋进行准确定位，避免角度变换致使管道不畅，避免穿束现象。（4）混凝土浇筑过程中要防止波纹管被振动。
4.4 后张法预应力筋的伸长值误差问题的对策分析
预应力张拉工作前期需要对钢筋理论长值进行核算，在张拉实验过程中需要对实际长值和理论长值进行核算，如遇非合理范围内偏差，需要探究原因之后再进行实验。张拉器具在一定阶段内要进行检验校正。
5 结语
现阶段公路桥梁工程大量引用和应用预应技术，本文对公路桥梁中预应力技术进行分析研究，进而提出了预应力技术在公路桥梁中存在问题，例如后张法预应力筋的伸长值产生较大误差；后张预应力结构孔道压浆不实；预应力筋孔道漏浆致使穿束张拉受阻等，并进行了原因分析，在此基础上，从滑丝和断丝问题、后张预应力结构孔道压浆不实问题、预应力穿束张拉受阻问题、后张法预应力筋的伸长值误差问题方面提出了一些针对性措施。
参考文献：
[1]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.
[2]马剑飞.大跨径预应力连续梁桥施工控制关键技术研究[D].武汉理工大学，2006.