浅析预应力混凝土路面在路桥施工中的应用

摘要：预应力技术经过几十年的工程实践和不断研究，已发展成为一项比较成熟的工程技术，其原理广泛应用于房屋建筑、桥梁工程等结构领域。本文简要介绍预应力混凝土路面在路桥工程中的发展情况，来表明预应力混凝土的应用广泛性与广阔的发展前景。本文从预应力混凝土结构的相关概念谈起，然后对公路桥梁预应力混凝土的体系结构进行了详细的说明，最后就公路桥梁预应力混凝土施工中的问题与治理给予全面的剖析。

关键词：公路桥梁；预应力；混凝土；问题

引言

预应力混凝土是为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，充分利用高强度钢筋及高强度混凝土，设法在混凝土结构或构件承受使用荷载前，通过施加外力，使得构件受到的拉应力减小，甚至处于压应力状态下的混凝土构件。目前各国修建的桥梁大多数是预应力混凝土结构，预应力还作为施工方法被广泛的应用。随着我国桥梁建设事业的迅猛发展，预应力混凝土结构必将更加被普遍的应用到各种形式的结构中，尤其是在公路桥梁的建设中应用的将更为广泛。

1.预应力混凝土结构概述

1.1预应力混凝土结构的定义

所谓的预应力混凝土结构，即结构在承受外荷载以前，预先采用某种人为的方法，在结构内部造成一种应力状态，使结构在使用阶段产生拉应力的区域先受到压应力，这项压应力与使用阶段荷载产生的拉应力可以相互抵消，从而推迟裂缝的出现和限制裂缝的开展，提高结构的刚度。

1.2预应力混凝土路面的优点和缺点

1.2.1预应力混凝土路面的优点

与普通的混凝土路面相比，预应力混凝土路面构具有如下几个方面的优点：

（1）预应力混凝土路面可以有效改善使用阶段的性能；

（2）预应力混凝土路面可以有效增强卸载后的恢复能力；

（3）预应力混凝土路面可以有效提高钢筋的耐疲劳强度；

（4）预应力混凝土路面可以对结构的内力进行合理的调整。

1.2.2预应力混凝土路面的缺点

与普通的混凝土路面相比，预应力混凝土路面具有如下几个方面的缺点：

（1）预应力混凝土路面的施工工艺比较复杂，而且对施工质量的要求也比较高，因而对施工人员的要求也比较高；

（2）预应力混凝土路面的施工需要有一定的专门设备，比如张拉机具和灌浆设备等；

（3）预应力混凝土路面的成本费用较大，对于构件数量少的工程，不是特别的经济划算。

2.公路桥梁预应力混凝土的体系结构

公路桥梁预应力混凝土的体系结构主要分为两类：一类是先张预应力体系，由预应力筋和粘结锚固系统组成；另一类是后张预应力体系，由预应力筋、锚具等组成。采用这两种预应力体系的混凝土结构，则分别形成先张预应力混凝土结构和后张预应力混凝土结构。

2.1先张预应力体系结构

先张预应力体系，是一种在构件预制过程中建立起来的预应力体系。预应力筋在张拉时的状态可直接观察，但建立预加应力需要专门的台座或支架。

先张预应力体系所采用的预应力筋，一般为高强粗钢筋、钢丝、钢绞线等，按直线或折线线形布置。预应力筋的锚固主要是靠其端段与混凝土之间的粘结力实现的，其锚固长度大小与混凝土强度和预应力筋的种类有关。

先张预应力筋与混凝土的直接粘结作用，预应力筋对混凝土结构的力的作用及其作为构件截面受力组成部分的作用，都是在预应力筋放张的同时形成的。这种直接粘结作用，更有利发挥预应力筋的抗拉能力，限制混凝土裂缝发展。

2.2后张预应力体系结构

后张预应力体系是一种能够在预制场或现场实现的预应力体系，后张预应力筋可以采用高强粗钢筋、钢丝束、钢绞线束等，按直线或曲线线形布置在预留的孔道内，预应力筋的锚固主要靠专用的机械锚固装置即锚具实现。

由于后张预应力体系是在结构混凝土成型后开始建立的，不论结构采用现浇或预制施工方法、整体或节段成型方式，都是经过先预设预应力筋孔道、预埋锚具，然后再穿预应力筋、张拉的工艺过程，故对结构作用的基本特点都是相同的。

3.公路桥梁预应力混凝土路面施工中的问题与治理剖析

3.1预应力混凝土骨架断丝问题及治理

3.1.1预应力混凝土骨架断丝问题的成因说明

公路桥梁预应力混凝土施工的过程中容易出现骨架断丝的问题。这是由于在预应力混凝土骨架制作时一般都是通过机械设备进行硬性拉伸来实现的。因此如果拉力不能进行很好的控制的话就会导致预应力混凝土骨架断丝，总结来讲，造成预应力混凝土骨架断丝问题的原因主要有以下几点：

（1）人为方面的原因：在骨架钢筋的预应力施加过程中，人为的通过敲击以及其他振动形式进行预应力判断，会使得骨架钢筋内部出现裂纹进而容易导致断丝；

（2）骨架钢筋自身方面的原因：由于骨架钢筋自身存在一定的质量问题，所以也容易导致混凝土骨架断丝；

（3）使用的机械设备方面的原因：由于机械设备本身的使用时间比较长，容易在拉力标定时出现问题，以至于拉力不能得到很好的控制，最终导致凝土骨架断丝。

3.1.2预应力混凝土骨架断丝问题的治理举措

为了能够有效预防预应力混凝土骨架断丝问题的发生，需要做好如下几个方面的工作：

（1）加强对相关施工人员的培训和管理，确保施工人员能够正确操作预应力的判断；

（2）在预应力骨架钢筋选择时，一定要确保所选择的骨架钢筋不存在质量问题，一定要确保钢筋的质量；

（3）要进行仪器的及时调整，随时进行标定，对机械拉力机的拉力进行合理的控制。

3.2混凝土孔道的流浆问题及治理

钢筋骨架拉伸完毕后，在进行混凝土孔道的灌浆铺设作业时，往往会遇到混凝土孔道的流浆问题。为了能够有效预防混凝土孔道的流浆问题的发生，需要做好如下几个方面的工作：

（1）要确保水泥浆的科学配比，一般来说水泥浆的水灰比在0.4-0.45之间为最佳。

（2）压浆之前，一定要做好孔道内壁的清洁工作，有效预防在压浆时因为杂质的影响而产生气泡等问题的发生。

（3）在压浆过程中，要选择好施工方法，并且要严格控制施工工艺。通过各个步骤的相互配合，有效预防混凝土孔道流浆问题的发生，进而有效保证预应力混凝土的施工质量。

3.3预应力混凝土堵管问题

对于路桥建设施工中的预应力技术会遇到堵管的问题时，主要的解决措施就是要根据预应力筋曲线的坐标，标记好漏浆孔道堵塞的准确位置，在操作时要尽量避开梁的主筋的位置，我们可以采用冲击钻的方式来慢慢的开孔，然后可以清除波纹管里存留的水泥浆块等物质，这样就可以使钢绞线顺利的穿过波纹管，而且还能够自由的伸缩，最后等到张拉操作完毕之后，再用高一等级微膨胀混凝土来封堵孔洞。

在具体的实施过程中应采取以下的几点预防措施：

（1）可以再施工前仔细认真的将波纹管质量多检查几遍，确保无误。在检查的过程中要及时对有问题的波纹管进行处理；

（2）在浇筑混凝土之前及仔细的检查好波纹管的具体安装的位置，确保安装好，检查安装的位置是不是很牢固，密闭性是不是已经达到了标准；也可以在浇筑混凝土的过程中密切的注意保护。

3.4施工过程中的其他问题及治理方法

（1）加强对施工人员的管理。很多造成预应力混凝土公路桥梁施工问题的根本原因就是缺少对施工人员的严格管理，以至于施工人员不按技术要求施工，随意调换原材料，偷工减料，进而导致一系列的施工质量问题，因此有必要加强对施工人员的管理。

（2）要做好预应力混凝土公路桥梁施工的整体规划。整体规划对于梁施工来说具有非常重要的作用，在施工前要做好施工的整体规划，可以有效确保工程的实施。

（3）要做好预应力混凝土公路桥梁施工工程质量的阶段性验收。阶段性验收是确保工程质量的重要前提，因此，在工程实际施工的过程中，合理设置阶段性的验收工作对预防工程施工中相关问题的发生具有非常重要的作用。

4.结语

综上所述，在进行预应力混凝土路面的结构设计和使用时，要严格的控制挠度值，绝不可以超过规范规定的可操作的挠度。这样在设计阶段就严格遵守规范规定，再根据工程实际的需要与标准进行科学的计算与验算，才能确保路桥预应力混凝土施工中的质量。预应力混凝土结构在公路桥梁工程的施工中应用的非常广泛，但工程施工中也容易出现一系列的问题，只有采取有效措施，做好各种施工预案，才能充分保障工程最终的顺利施工。

参考文献

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[4]徐东辉.公路桥梁预应力混凝土施工中的常见问题和处理[J].科技资讯，2011：19.

收稿日期：2013-4-18

作者简介：王秀萍（1982-），女，汉族，工程师，毕业于河南理工大学，现主要从事合同管理工作，任合同部部长。