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摘 要我国的公路交通设施建设规模愈来愈大，因此公路桥梁建设总量也是愈来愈大，预应力技术在公路桥梁施工中的应用也是愈来愈普遍。在本文中，笔者以某公路桥梁为例对预应力技术的应用进行了分析和研究。
关键词公路桥梁；预应力；施工
中图分类号U4文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)011-0146-01
之所以预应力技术在公路桥梁中能够获得广泛的应用，是由于预应力混凝土具有以下优点：①显著增大桥梁的跨径；②能够有效防止混凝土裂缝出现；③可以有效减轻结构的自重；④能够充分利用材料的高强度性能；⑤刚度大且行车舒适；等等。下面笔者以某公路桥梁为例对预应力技术的应用进行了分析和研究。
1工程简介
某公路大桥位于X市的西侧位置，是经过该市的高速公路与该市外环公路上的一座具有准枢纽作用的公路桥梁。此公路大桥由双向四车道的国道主干线以及两车道应急车道构成。此公路桥梁的主要技术要求是：①设计水位：30.03m；②设计荷载：公路一级荷载；③地震烈度：依照Ⅷ度地震进行抗震设计；④桥面主干线总宽28.0m、应急车道宽8.0m；⑤该公路大桥主桥上部构造为三跨一联预应力混凝土变截面箱型连续刚构，两岸引桥为预应力混凝土T型组合梁，桥面无中断，全桥长2245m；⑥该公路大桥下部结构主墩是钢筋混凝土双薄壁墩；⑦该公路大桥施工难度大：主桥上部构造箱梁施工采用悬臂现浇法，每侧悬臂分别都为25个节段，分段长度3.0～4.5m，最大节段重2885kN（右幅）。
三向预应力体系是该公路大桥的特点：①横向预应力筋：使用标准弧度1860MPa的2-15钢绞线，扁锚，控制张拉力430.6kN，并使用两端张拉的方式，横向预应力筋顺桥向的平均间距为0.5m；②竖向预应力筋：使用3.2cm的冷拉IV级精轧螺纹粗钢筋，轧丝锚具，上端张拉锚的位置在顶板顶面，控制张拉力508kN，竖向预应力筋顺桥向的平均间距为0.5m，支点附近的加密间距为0.35m；③纵向预应力束：项板连续束TC/STC/CTC、板下弯束WC、底板连续束SBC/CBC、底板上弯束SWC/CWC，空间曲线为平竖夸相结合的方式，将其分别锚固在箱梁的项板、腹板、齿板或者底板承托上。纵向束采用钢绞线标准为1.2cm-1.5cm、平均外径15.24mm、标准弧度1860MPa、预应力束标准为ASTMA416-90a（270k），使用锚具为OVM15-12型，理论破坏力（Fu）=3045.3kN，控制张拉力0.8FukN，锚下应力为1398MPa，最小延伸率3.5%，预应力钢绞线孔道使用内径7.2cm波纹管成孔。
2预应力施工技术要点
2.1确定张拉力和压力表之间的关系
现在已226#千斤顶与014#压力表配套使用来校验下组数据，并借此说明确定张拉力和压力表之间的关系的方法。
具体方法是：根据上表，在绘图纸上以压力机读数X为横坐标，油表读数Y为纵坐标，可画出10个坐标点，连线可得出一条折线，该折线近似于一直线，根据计算出的张拉力在该折线上可求出相应油表读数Y。
2.2预应力张拉操作程序
张拉之前的准备工作→安装张拉千斤顶→张拉到初应力之后，测量活塞伸长长度，作为作为后续伸长活动的起点值→张拉到控制应力→测量活塞伸长长度，测算钢绞线的实际伸长值，参考其理论数值，将两者的差值控制在6%以内，否则，则应当暂停张拉并查明原因→张拉到控制应力且持续3min，假若千斤顶油表读数回落，则应该将张拉应力补足至控制应力→千斤顶回程，按规定拆除→检查锚具的变形情况以及钢绞线的回缩值→最后检查各种测量数据是够完备，并作为原始记录。
2.3变形测定
测定钢绞线回缩以及锚具变形时，应该参照，《公路桥涵施工技术规范》中的相关规定，即夹片式锚具（用于预应力钢绞线）的变形与钢绞线回缩的容许值ΔL为6mm。
在张拉完成之后，建议用油漆在钢绞线上面做出相应的标记，在等待12小时之后对其是否缩进进行检测，假若出现缩进的情况应该将其更换新的锚具和钢绞线，而后按照操作规范进行重新的张拉。
2.4实施真空辅助压浆
实施真空辅助压浆的目的是为了将预应力预埋孔道与预应力筋之间的空隙填满，借此解决后张预应力混凝土结构中经常出现的预应力筋腐蚀问题以及与结构混泥土的共同工作问题。具体操作方法如下：
1）使用台秤（质量合格）把水泥与外加剂依照要求的比例进行称量，随后在搅拌机内进行均匀地搅拌，最后按照水灰比1/3加水进行搅拌，在搅拌的同时使用量杯将掺合料加入其中，直至最后拌匀。最终要求拌匀后的混合料的流动速度为15秒至25秒之间。
2）为了保持锚具端部表面的平整清洁，应该将其表面上的水泥浆进行清除，并配装盖帽，把螺栓固定在锚座螺孔内。
3）将球阀、压浆管以及快换接头安装在两端的锚座上。
4）用高压水对孔道进行冲洗，目的是一方面可以保证管壁的湿润进而使水泥浆流动顺畅，另一方面也能够检查排气孔和灌浆孔是否正常。
5）试抽真空。关闭除与真空泵连接外的所有通风孔，启动真空泵，从导管中排除空气，使孔道中的压力维持在-0.06～-0.1MPa。如果不能达到，说明导管密封不严。
6）在压浆泵0.4MPa左右的正压力作用及真空泵负压辅助作用下，在锚端盖帽进浆口压入浆体。压浆过程可通过观察透明出浆管控制。吸浆过程应连续进行，直至稀浆进入负压容器。当流出浆体达到合格浓度时，关闭出浆阀门。
7）将压力设计为1.0MPa，然后对灌浆孔道进行加压，持续时间最好不要超过3分钟，但是不能低于1分钟，最后将所有的阀门关闭。
8）为了方便日后检查浆体的抗压等级是否达到要求，应该将拌匀的浆体留作试块。
9）根据施工的实际环境等因素，等待水泥初步凝结后，才能够将接头拆除，并及时清理。
2.5施工完成后的质量控制
认真整理和汇总各种检查试验报告、各种隐蔽验收手续、施工记录以及质量评定标准等材料。在张拉完成后第二天应该及时进行封锚工作。
3结束语
预应力技术在公路桥梁的施工中具有难度较大，技术含量较高等特点，因此应该根据桥梁的实际设计要求，并按照相应的操作规范来施工，确保任何一个环节不出现纰漏。
参考文献
[1]葛宝翔,周明华.后张预应力结构施工中应引起重视的若干问题[J].施工技术,2007,6.
[2]葛宝翔，周明华.对桥梁施工中发生的若干预应力技术的质疑[A].结构混凝土创新与可持续发展——第十三届全国混凝土及预应力混凝土学术交流会论文集[C].2005.
[3]周明华.预应力桥梁裂缝的成因之一——预应力施工中存在的若干技术问题[A].第16届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C].2007.
[4]范立础.预应力混凝土连续梁桥[M].北京:人民交通出版社.2001.
[5]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范.JTGD62-2004.
关键词公路桥梁；预应力；施工
中图分类号U4文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)011-0146-01
之所以预应力技术在公路桥梁中能够获得广泛的应用，是由于预应力混凝土具有以下优点：①显著增大桥梁的跨径；②能够有效防止混凝土裂缝出现；③可以有效减轻结构的自重；④能够充分利用材料的高强度性能；⑤刚度大且行车舒适；等等。下面笔者以某公路桥梁为例对预应力技术的应用进行了分析和研究。
1工程简介
某公路大桥位于X市的西侧位置，是经过该市的高速公路与该市外环公路上的一座具有准枢纽作用的公路桥梁。此公路大桥由双向四车道的国道主干线以及两车道应急车道构成。此公路桥梁的主要技术要求是：①设计水位：30.03m；②设计荷载：公路一级荷载；③地震烈度：依照Ⅷ度地震进行抗震设计；④桥面主干线总宽28.0m、应急车道宽8.0m；⑤该公路大桥主桥上部构造为三跨一联预应力混凝土变截面箱型连续刚构，两岸引桥为预应力混凝土T型组合梁，桥面无中断，全桥长2245m；⑥该公路大桥下部结构主墩是钢筋混凝土双薄壁墩；⑦该公路大桥施工难度大：主桥上部构造箱梁施工采用悬臂现浇法，每侧悬臂分别都为25个节段，分段长度3.0～4.5m，最大节段重2885kN（右幅）。
三向预应力体系是该公路大桥的特点：①横向预应力筋：使用标准弧度1860MPa的2-15钢绞线，扁锚，控制张拉力430.6kN，并使用两端张拉的方式，横向预应力筋顺桥向的平均间距为0.5m；②竖向预应力筋：使用3.2cm的冷拉IV级精轧螺纹粗钢筋，轧丝锚具，上端张拉锚的位置在顶板顶面，控制张拉力508kN，竖向预应力筋顺桥向的平均间距为0.5m，支点附近的加密间距为0.35m；③纵向预应力束：项板连续束TC/STC/CTC、板下弯束WC、底板连续束SBC/CBC、底板上弯束SWC/CWC，空间曲线为平竖夸相结合的方式，将其分别锚固在箱梁的项板、腹板、齿板或者底板承托上。纵向束采用钢绞线标准为1.2cm-1.5cm、平均外径15.24mm、标准弧度1860MPa、预应力束标准为ASTMA416-90a（270k），使用锚具为OVM15-12型，理论破坏力（Fu）=3045.3kN，控制张拉力0.8FukN，锚下应力为1398MPa，最小延伸率3.5%，预应力钢绞线孔道使用内径7.2cm波纹管成孔。
2预应力施工技术要点
2.1确定张拉力和压力表之间的关系
现在已226#千斤顶与014#压力表配套使用来校验下组数据，并借此说明确定张拉力和压力表之间的关系的方法。
具体方法是：根据上表，在绘图纸上以压力机读数X为横坐标，油表读数Y为纵坐标，可画出10个坐标点，连线可得出一条折线，该折线近似于一直线，根据计算出的张拉力在该折线上可求出相应油表读数Y。
2.2预应力张拉操作程序
张拉之前的准备工作→安装张拉千斤顶→张拉到初应力之后，测量活塞伸长长度，作为作为后续伸长活动的起点值→张拉到控制应力→测量活塞伸长长度，测算钢绞线的实际伸长值，参考其理论数值，将两者的差值控制在6%以内，否则，则应当暂停张拉并查明原因→张拉到控制应力且持续3min，假若千斤顶油表读数回落，则应该将张拉应力补足至控制应力→千斤顶回程，按规定拆除→检查锚具的变形情况以及钢绞线的回缩值→最后检查各种测量数据是够完备，并作为原始记录。
2.3变形测定
测定钢绞线回缩以及锚具变形时，应该参照，《公路桥涵施工技术规范》中的相关规定，即夹片式锚具（用于预应力钢绞线）的变形与钢绞线回缩的容许值ΔL为6mm。
在张拉完成之后，建议用油漆在钢绞线上面做出相应的标记，在等待12小时之后对其是否缩进进行检测，假若出现缩进的情况应该将其更换新的锚具和钢绞线，而后按照操作规范进行重新的张拉。
2.4实施真空辅助压浆
实施真空辅助压浆的目的是为了将预应力预埋孔道与预应力筋之间的空隙填满，借此解决后张预应力混凝土结构中经常出现的预应力筋腐蚀问题以及与结构混泥土的共同工作问题。具体操作方法如下：
1）使用台秤（质量合格）把水泥与外加剂依照要求的比例进行称量，随后在搅拌机内进行均匀地搅拌，最后按照水灰比1/3加水进行搅拌，在搅拌的同时使用量杯将掺合料加入其中，直至最后拌匀。最终要求拌匀后的混合料的流动速度为15秒至25秒之间。
2）为了保持锚具端部表面的平整清洁，应该将其表面上的水泥浆进行清除，并配装盖帽，把螺栓固定在锚座螺孔内。
3）将球阀、压浆管以及快换接头安装在两端的锚座上。
4）用高压水对孔道进行冲洗，目的是一方面可以保证管壁的湿润进而使水泥浆流动顺畅，另一方面也能够检查排气孔和灌浆孔是否正常。
5）试抽真空。关闭除与真空泵连接外的所有通风孔，启动真空泵，从导管中排除空气，使孔道中的压力维持在-0.06～-0.1MPa。如果不能达到，说明导管密封不严。
6）在压浆泵0.4MPa左右的正压力作用及真空泵负压辅助作用下，在锚端盖帽进浆口压入浆体。压浆过程可通过观察透明出浆管控制。吸浆过程应连续进行，直至稀浆进入负压容器。当流出浆体达到合格浓度时，关闭出浆阀门。
7）将压力设计为1.0MPa，然后对灌浆孔道进行加压，持续时间最好不要超过3分钟，但是不能低于1分钟，最后将所有的阀门关闭。
8）为了方便日后检查浆体的抗压等级是否达到要求，应该将拌匀的浆体留作试块。
9）根据施工的实际环境等因素，等待水泥初步凝结后，才能够将接头拆除，并及时清理。
2.5施工完成后的质量控制
认真整理和汇总各种检查试验报告、各种隐蔽验收手续、施工记录以及质量评定标准等材料。在张拉完成后第二天应该及时进行封锚工作。
3结束语
预应力技术在公路桥梁的施工中具有难度较大，技术含量较高等特点，因此应该根据桥梁的实际设计要求，并按照相应的操作规范来施工，确保任何一个环节不出现纰漏。
参考文献
[1]葛宝翔,周明华.后张预应力结构施工中应引起重视的若干问题[J].施工技术,2007,6.
[2]葛宝翔，周明华.对桥梁施工中发生的若干预应力技术的质疑[A].结构混凝土创新与可持续发展——第十三届全国混凝土及预应力混凝土学术交流会论文集[C].2005.
[3]周明华.预应力桥梁裂缝的成因之一——预应力施工中存在的若干技术问题[A].第16届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C].2007.
[4]范立础.预应力混凝土连续梁桥[M].北京:人民交通出版社.2001.
[5]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范.JTGD62-2004.