预应力在道路桥梁施工中出现的问题及改进措施

　　【摘要】随着我国道路桥梁建设规模的不断扩大，在道路桥梁施工工程中，越来越广泛地应用到了预应力技术，然而随之出现的质量问题也日益增多，产生这些问题的原因是多种多样的。本文首先阐述了预应力在道路桥梁施工工程中的应用，然后总结了道路桥梁中预应力技术在工程应用中出现的问题，最后探讨和阐述了改善这些问题的措施。

　　【关键词】道路桥梁 预应力 问题 解决方案

　　前言

　　随着我国社会经济的迅速增长和建筑工艺的不断进步，预应力技术也在道路桥梁的建设中得到了越来越广泛的应用。与传统的路桥施工工艺和技术相比，预应力技术虽然在起步上相对较晚，但其在路桥施工中的发展却异常迅速，近年来已经在理论计算、检测试验、设备材料以及整个施工工艺流程和技术措施等方面形成了一套完整而可靠的体系。相信随着预应力技术在道路桥梁施工中的应用越来越成熟，一些存在的问题得到更进一步的解决，其应用的前景还会与日俱增，加倍地广阔。

　　一、 预应力的技术优势

　　预应力技术在道路桥梁中的应用并非只局限于路桥的结构，而且还被运用到路桥的加固维修、山体边坡等的加强锚固、大型构件提升以及顶推施工等各个方面，由于预应力技术的应用不仅能够节省道路桥梁的施工材料，并减轻其自重、增强其结构的抗渗能力和抗裂水平、降低其结构主拉应力和竖向剪力、提高其结构刚度，而且同时还具有施工工艺便捷、结构形式简单、设计安全可靠等特点，因此预应力技术在道路桥梁的建设中，尤其是近年来我国大力开发和提高交通设施的建设浪潮中，对于增强道路桥梁的承载能力和使用年限等方面，都有着非比寻常的重要意义。

　　二、 预应力在道路桥梁施工中的应用

　　2.1 预应力技术在路桥钢筋混凝土结构中的应用

　　混凝土裂缝是钢筋混凝土结构中的防不胜防的质量通病，特别是在道路桥梁中的大型钢筋混凝土结构和构件当中，更是极其容易出现裂缝。而在钢筋混凝土结构中运用预应力技术，可以避免结构和构件过早出现裂缝的情况，效果十分明显。具体应用就是在道路桥梁钢筋混凝土结构和构件的加载或者使用之前，给其受拉区的混凝土预先施加压力，即是在其混凝土的受拉区内进行钢筋的张拉，然后通过钢筋自身的回缩力，使得混凝土受拉区预先受到钢筋给其施加的压力。由于当此混凝土结构或构件在受到外荷载施加的拉力时，必须要先抵消受拉区混凝土当中的预压力，然后才能使混凝土受到拉力，这样就非常有效地限制了混凝土的伸长，以此来达到延缓甚至不出现裂缝的目的。

　　2.2 预应力技术在碳纤维片中的应用

　　基于道路桥梁中跨度较大、构件受弯能力的要求高等特点，其受弯的结构和构件通常都是大型的钢筋混凝土T型梁或箱梁。而由于路桥中钢筋混凝土梁的受拉区的混凝土拉应力和受压区混凝土压应力都非常大，因此为了使结构和构件满足其受弯能力的要求，其成本也特别的高。而采用碳纤维片粘贴法对路桥钢筋混凝土梁进行加固，能够利用碳纤维自身的高强度，并且施工工艺也比较简单，因此逐步得到了广泛的应用。尤其是在碳纤维片中采用了预应力技术之后，就更加可以充分地发挥其特点，从而有效地提高路桥钢筋混凝土梁的性能。因此，预应力碳纤维片也越来越普遍地应用到道路桥梁的加固改造工程中。

　　2.3 预应力技术在钢筋混凝土路面中的应用

　　在道路桥梁的混凝土路面中应用预应力技术，是在近年来才逐渐兴起并普及的一项创举。其作用原理与预应力技术在路桥钢筋混凝土结构中的应用大致相似，同样也是通过预应力钢筋的配置来对混凝土路面进行一定的约束，从而达到延缓甚至不出现裂缝的目的。当然，要在混凝土路面中应用好预应力技术，前期的理论研究工作更加的覆辙，要通过对交通荷载以及温、湿度的变化引起的路面混凝土板的翘曲约束和路面混凝土板收缩期间的板底摩擦约束等因素进行深入地研究，从而能够道路桥梁的混凝土路面施工中合理地施加纵向预应力来避免混凝土路面的横向收缩开裂。目前此技术已绎逐渐走向成熟。

　　三、 预应力在道路桥梁施工中存在的问题

　　3.1 波纹管堵塞

　　堵管是指在混凝土浇筑后波纹管出现堵塞的现象发生了堵管会导致后期预应力钢绞线穿束无法通过或张拉预应力时钢绞线实际伸长值与设计计算值相差很大，给施工带来不必要的麻烦，即影响了工期，又耗费了人力。引起堵管的原因分析：首先，施工单位在施工过程中没有严格按照施工规范安装波纹管，出现波纹管定位不精确引起的弯折扭曲、套管接头松动，或者是在混凝土浇筑施工中，振捣人员在振捣混凝土时操作失误，造成波纹管局部的破裂，直接导致混凝土水泥浆渗漏到波纹管中造成堵管。其次，波纹管自身的质量缺陷引起漏浆堵管。

　　3.2 预应力超长时出现的一段张拉工艺问题

　　国内现浇大跨度(3～5跨，每跨30—50m)预应力连续箱梁底板预应力束一般采用一端张拉的工艺。例如某箱梁桥5跨，第一联跨66m，第二联跨88m，第三联跨150m，如采用一端张拉的工艺将一束钢绞线拉直需要0.3—0.4Ak的拉力，而如此长的孔道要跨越多道箱梁横隔板，其孔道摩阻是多少，要通过试验才能确定。根据国内外相关规范规定：跨度≥30m以上的预应力桥梁，均要求采用两端对称张拉工艺，才能保证跨中有效预应力和桥梁在恒载和活载作用下跨中所需抵抗弯矩的建立：否则会导致跨中承载力不足，而产生正截面裂缝。根据交通部专门调查资料，已通车的公路桥梁中，几乎都出现过由于张拉工艺不适合而产生大量裂缝的现象。

　　3.3 后张预应力结构张拉力控制的问题

　　预应力施工作业不够规范，特别是张拉力控制不严对预应力桥梁质量影响较大。一般张拉作业采用张拉力和预应力筋伸长量同时控制，以张拉力为主，以伸长值校核张拉力。通常张拉力的计量采用1.5级油压，误差大，有的千斤顶甚至未经计量标定就张拉，而且张拉人员多数未经专业培训，如果作业不专心，经常容易出现较大误差，甚至读错表，发生张拉力忽高忽低的现象。特别在多束张拉时，由于每束张拉力都不同，往往对预应力筋的伸长值计算不准确，弹性模量取值混乱，实际张拉时难以做到将伸长量按规范规定控制在±6%范围内，导致张拉力失控。

　　3.4 预应力结构张拉前出现裂隙问题

　　钢筋砼结构在使用荷载作用下裂隙是不能避免的，部分预应力的B类构件也允许出现有限制的裂隙，而在预制场内的构件，则应尽量避免出现裂隙。张拉前出现的裂隙经常是由于干缩和温差造成的。裂缝常在表面处，宽度较细、分布不均，梁板类构件多沿短方向分布，有时产生在箍筋位置，有时从构件顶面延伸到构件侧面，温度裂缝温度裂缝有表面的、深进的和贯穿的，走向元一定规律。梁板式构件裂缝多平行于短边，深进和贯穿的裂缝一般与短边方向平行，裂缝沿构件全长分段出现。

　　3.5预应力钢筋孔道堵塞问题

　　这种现象主要发生在后张法构件中，预留孔道塌陷或堵塞使预应力筋不能顺利穿过，不能保证灌注工程质量，影响张拉效果。产生的主要原因是抽芯过早，水泥砼尚未凝固，不具有一定的强度，或抽芯太晚，橡胶抽拔管可能被拔断。

　　四、 路桥施工中预应力存在问题的解决方案

　　遇到堵管问题，首先根据预应力筋曲线坐标，标注漏浆孔道堵塞的位置，在避开梁的主筋位置，采用冲击钻缓慢进行开孔，清除波纹管中的水泥浆块，使钢绞线能顺利穿过波纹管并能够自由伸缩;然后待张拉完毕后用高一等级微膨胀混凝土封堵孔洞。可采取以下预防措施：在施工下料前对波纹管质量仔细检查，对有缺陷的波纹管及早发现：在浇筑混凝土前检查波纹管的安装位置，固定好，检查套管接头连接是否牢固，密闭性是否达到要求：在浇筑混凝土过程中注意波纹管的保护，避免振捣棒碰坏波纹管。

　　为预防表面温度裂缝，应控制构件内外过大的温差，在夏季施工时优先使用低水化热水泥。在低温时预制构件应采取保温措施，不要过早拆除模板。对空心板等薄壁构件适当延长拆模时间，使之缓慢降温。预制构件和台座之间应涂刷有效隔离剂以预防粘接，使构件不受底模热胀冷缩的作用。在砼浇筑前的施工作业中应注意保护隔离剂，对于用长线法生产先张构件应及时放松应力筋，以减少约束作用。

　　结语

　　在道路桥梁施工预应力工艺较复杂，在预应力施工中应做好预应力施工操作人员的技能培训，严格要求按照操作程序施工，认真做好施工前后的各项检查，早发现问题，因此从设计到施工的所有技术人员都应精心设计、保证工程顺利施工，编制科学合理的施工方案严格按照施工验收规范、操作规程作业，同时应不断应用新技术、新材料、新工艺，确保工程施工质量。

　　参考文献

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文章名称： 预应力在道路桥梁施工中出现的问题及改进措施

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