公路桥梁预应力混凝土技术
关键词：公路桥梁,施工,预应力,混凝土
目前预应力混凝土已成为国内外土建工程最主要的一种结构材料，而且预应力技术已扩大应用到型钢，砖，石，木等各种结构材料，并用以处理结构设计，施工中用常规技术难以解决的各种疑难问题。我国预应力混凝土的起步比西欧大约晚10年，但发展迅速，应用数量庞大。我国近年来在土木工程投资方面，建设规模方面均居世界前列。在混凝土工程技术，预应力技术应用方面取得了巨大进步。近来二三十年来，我国预应力混凝土桥梁发展很快，无论在桥型，跨度以及施工方法与技术方面都有突破性发展，不少预应力混凝土桥梁的修建技术已达到国际先进水平。
一、公路桥梁预应力混凝土的优势分析
1.预应力混凝土有效的改善了构件使用阶段的性能
在受到拉力和弯矩的构件中使用预应力技术可以有效的延缓混凝土裂缝的出现，同时降低高水平载荷导致的裂缝的发展。同时也可以降低甚至消除载荷下的挠度的出现，所以预应力的技术增加了结构件的跨度空间，为建造大跨度结构提供了必要的条件。
2.使得混凝土具备了卸载恢复能力提高
混凝土构件在加载和卸载的时候会出现形状的改变，从而产生永久变形。而预应力混凝土可以在卸载后恢复原有形态，改善了构件的弹性能力。
3.改善了构件的抗疲劳的能力
应力的的作用可以有效的降低钢筋所受到的循环应力的幅度，而对混凝土产生破坏的一个主要因素就是循环应力所产生的疲劳破坏，所以预应力可以提高混凝土构件的抗疲劳能力。
4.提高刚度减轻自重
采用普通的钢筋混凝土结构为了提高其抗裂缝和挠度等问题，不得不提高结构的强度，因此需要在材料上做文章，提高材料的指标以适应强度需求。而采用预应力的技术不仅可以有效的控制阶段性能，而且也可以从分发挥材料的强度潜力。这样就可以减小结构的尺寸和材料的用量，提高项目的经济性。
二、公路桥梁预应力混凝土施工中的问题和处理措施
1.滑丝和断丝
滑丝指夹具在预应力张拉后，夹片“咬不住”钢绞线和钢丝，钢绞线和钢丝出现滑动，达不到设计张拉值。断丝指张拉钢绞线和钢丝时，夹片将其“咬断”，即齿痕较深，在夹片处断丝。为了预防滑丝和断丝超标，应采取以下措施：(1)夹片的硬度除了检查出厂合格证外，在现场应对其进行复验，有条件的最好进行逐片复验；(2)钢绞线或钢丝的直径偏差、椭圆度、硬度指标应纳入检查内容，如偏差超限，质量不稳定，应考虑更换钢绞线或钢丝的产品供应单位；(3)滑丝断丝若不超过规范允许数量，可不予处理，若整束或大量滑丝和断丝，应将锚头取下，检验并更换钢束重新张拉。
2.波纹管孔道漏浆及处理
大多数后张法施工的预应力筋的孔道多由波纹管做成。在实际的施工过程中，很多施工单位为了节省施工成本，或者是由于供应商提供不好的材料，施工单位施工时采用的都是质量不合格，或者是质量不能够达到施工标准，钢材材质不好，波纹管的厚度不够的材料，用这样材料制作而成的波纹管的强度，张力都不能达到实际的施工要求，也就是不能符合实际的预应力混凝土结构技术施工的标准。
因此在实际的施工中，当浇注混凝土时波纹管不能承受相应的张力，则变形或者损坏，增加了整个孔道预应力的提升，在砼浇筑中，振捣棒与波纹管相接触，因振捣时振捣棒高速旋转和振动，易使波纹管薄弱处的咬口开裂或自身磨损冲击开洞，造成沙浆漏入波纹管内。因此在工程项目确定要使用预应力混凝土结构时，施工单位要严格地挑选波纹管，采购人员要充分把握市场供应信息，对于提供波纹管的供应商进行严格的评估，从而控制好波纹管的质量，对于质量不好的波纹管要及早发现，及时更换。
堵管问题，是在砂浆浇注的过程中，由于波纹管内的钢筋在插入过程中对波纹管薄弱的地方造成了损坏，砂浆在这个部位产生了泄露，进而凝固，然后产生砂浆堵塞。遇到这种问题的时候，我们要根据实际预应力筋的设计情况，找出漏浆孔道产生堵塞的位置，利用冲击钻来打孔清除波纹管中已经凝固了的水泥浆，使得预应力筋能够在波纹管内进行拉力运动，在预应力筋的张拉运动结束之后，再进行钻孔的封堵。这样就解决了堵管问题。
3.预应力孔道压浆
预应力孔道压浆有两个重要作用：一是保护预应力筋不被锈蚀；二是保证预力筋和结构共同工作；然而实际工程中预应力孔道的压浆不饱满、不密实、漏浆和漏灌现象十分普遍，已成为预应力结构的通病。其主要原因除了施工单位对孔道压浆工序不够重视外，目前的压浆工艺、留孔质量、浆体配置等也存在一定问题，特别是浆体的水灰比，规范的规定值(0.4～0.45)偏大。采用规范规定的水灰比后孔道浆体泌水，孔道不易饱满和密实。
为了防治孔道压浆不密实，可采取以下措施：(1)孔道在灌浆前应以高压水冲洗，除去杂物，疏通和湿润整个管道；(2)配制高质量的浆液，选用的水泥可用强度等级不低于32.5MPa的普通硅酸盐水泥，灰浆水灰比宜控制在0.1～0.45，泌水率宜小于2%，最大不应超过3%，灰浆应具有良好的流动性并不易离析，可掺入适量的减水剂和微膨胀剂，但不得使用对管道和预应力索有腐蚀作用的外掺剂，掺量和配方应通过试验确定；(3)管道及排气口应疏通，压浆时应从低处往高处压，待高处的孔眼冒溢浓浆后，堵住排气口持荷继续加压，待泌水流光后，再塞住孔口；(4)对孔道较长或第一次压浆不够理想的，可进行二次压浆，二次压浆应在第一次压浆初凝后进行。
4.施工过程中的其他问题及治理方法
第一、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。
第二、要做好预应力混凝土公路桥梁施工的整体规划。整体规划对于桥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。
第三、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。
结语：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。
三、结语
总体看，预应力混凝土在公路桥梁的施工中有着巨大的应用优势，从而获得了广泛的应用。从常见的问题和克服方法上看，做好施工准备和过程监督，并做好预防控制措施合理采用这样才能达到预应力混凝土的应用效果。
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本文选自核心级期刊《人民长江》，《人民长江》于1955年创刊，是水利部主管，水利部长江水利委员会主办的水利水电技术综合性科技期刊。国内统一刊号CN：42-1202/TV；国际标准刊号ISSN：1001-4179。
主要内容为宣传长江治理与开发战略规划，报道治江工作重大进展与建设成就，总结水资源保护与开发利用实践经验，交流国内外水利水电先进技术。近年来，按照科学发展观的要求，围绕“维护健康长江、促进人水和谐”的治江理念，重点对长江流域的水资源保护与开发利用进行了宣传报道。