市政路桥施工中的预应力技术应用与施工要点

一、引言

市政路桥是城市交通网络的关键，其质量影响交通流畅和居民安全。城市建设的提升要求更高的路桥性能。预应力技术因其优势，在施工中广泛应用。它通过施加预应力于混凝土结构，抵消拉应力，增强结构的抗裂性、承载力和耐久性，延长使用寿命。深入研究预应力技术在市政路桥施工的应用和要点，对确保工程质量至关重要。

二、预应力技术原理

预应力技术通过张拉钢筋对混凝土施加预压应力，以降低外部荷载下的拉应力，减少裂缝。施加方法分为先张法和后张法。

先张法是在混凝土浇筑前张拉并锚固预应力筋，混凝土养护至规定强度后释放预应力筋，产生预压应力。适用于中小型构件。

后张法是在混凝土硬化前设置孔道，混凝土达到强度后张拉预应力筋并锚固，最后灌浆，确保筋与混凝土紧密结合，适用于大型构件和现场浇筑结构。

三、预应力技术在市政路桥施工中的应用范围

（一）桥梁工程

简支梁桥：预应力技术在简支梁桥施工中广泛用于预制梁生产，有效提高梁承载力，减小截面尺寸，减轻结构自重，降低经济成本。例如，中小跨径简支梁桥采用预应力空心板梁，满足交通荷载需求，提升施工效率。

连续梁桥：连续梁桥因结构特性在支座处产生大负弯矩。预应力技术通过在顶、底板布置预应力筋，分别抵抗负、正弯矩，提升结构性能。对大跨径桥，预应力技术至关重要，可使桥梁跨越更大空间，满足交通需求。

斜拉桥与悬索桥：斜拉桥中，斜拉索和悬索桥主缆是预应力体系的重要部分。精确施加预应力确保桥梁稳定，承受重荷载。预应力技术在大型桥梁建设中起决定性作用。

（二）道路工程

预应力混凝土路面技术：预应力混凝土路面技术能显著提高城市道路或高速公路的性能，尤其适用于交通量大、重载车辆多的情况。通过施加预应力，该技术减少了路面板块厚度，增强了抗裂性和承载力，延长了使用寿命，降低了维护频率。

特殊路基处理方法：在软土地基上进行道路建设时，采用预应力管桩等特殊路基处理方法是提高地基承载力、控制沉降、确保道路稳定性的有效手段。

四、预应力技术在市政路桥施工中的具体应用

（一）预应力筋的布置

基于结构受力特性进行预应力筋的合理布置：在桥梁结构设计中，应依据各部位的受力特性，科学地安排预应力筋的布局。以连续梁桥为例，跨中区域主要承受正弯矩，故在底板区域配置较多的预应力筋；而支座区域则主要承受负弯矩，因此在顶板区域布置预应力筋。此外，还需考虑预应力筋的曲线布局，以优化其与结构受力状态的匹配度。

兼顾施工的可操作性：预应力筋的布局亦需充分考虑施工的可操作性，以防止预应力筋之间产生干扰，或在穿束和张拉过程中出现难以克服的困难。在设计阶段，必须与施工团队进行深入沟通，确保预应力筋布局方案的可实施性。

（二）预应力张拉

张拉设备的选取与校验：选取适宜的张拉设备，例如千斤顶、油泵等，并对其定期执行校验程序，以确保张拉设备的精确度与可靠性。张拉设备的精确度直接关系到预应力施加的效果，因此，校验工作具有至关重要的作用。

张拉顺序的确定：依据结构特性及设计要求，确定合理的张拉顺序。通常情况下，对于多根预应力筋的张拉，应采取对称张拉的方法，以确保结构受力的均衡性。在连续梁桥施工过程中，一般先进行纵向预应力筋的张拉，随后依次进行横向与竖向预应力筋的张拉。

张拉控制策略：本研究采用以应力控制为主导、伸长值校验为辅助的张拉控制方法。在张拉作业过程中，必须精确遵循设计规范所规定的张拉应力值进行操作，并对预应力筋的实际伸长量进行精确测量。若实际伸长量与理论计算伸长量之间的偏差超出既定标准（通常为± 6% ），则应立即中止张拉作业，对偏差原因进行深入分析，并在采取适当调整措施后，方可恢复张拉作业。

（三）孔道压浆

压浆材料的选择：本研究选取符合质量标准的压浆材料，包括水泥浆或特定的压浆剂。所选水泥浆应具备优异的流动性、低泌水性以及高强度特性。在水泥浆的配制过程中，必须严格控制水灰比等关键参数。

压浆工艺：在压浆作业前，必须对孔道进行彻底清理，以确保孔道的畅通无阻。采用真空辅助压浆技术，可以有效提升压浆的密实性。在压浆操作过程中，应确保压浆作业的连续性，从一端开始压浆，直至另一端出现浆液，且出浆稠度与进浆保持一致。随后封闭出浆口，并维持一定压力进行稳压，以确保孔道内水泥浆的充分填充。

五、市政路桥施工中预应力技术的施工要点

（一）施工准备阶段

技术交底：施工单位需组织技术及施工人员进行深入的技术交底活动，确保所有参与人员对预应力技术的施工流程、技术规范及质量标准有明确的认识。交底内容应涵盖预应力筋的布局、张拉设备的操作程序、孔道压浆的关键步骤等方面。

材料与设备检验：必须对预应力筋、锚具、夹具、压浆材料等关键材料执行严格的质量检验流程，以确保其满足设计规范的要求。同时，对张拉设备、压浆设备等进行精确的调试与校验，以保障设备的正常运作。

（二）施工过程中

预应力筋的制备与安装技术：在预应力筋的制备过程中，必须确保下料长度的精确性，推荐使用砂轮切割机进行切割作业，严禁使用电弧焊切割，以防止对预应力筋造成损伤。在安装预应力筋时，应采取措施保护其表面，避免划伤、弯折等不良情况的发生。对于曲线型预应力筋，必须依据设计规范中规定的曲线坐标进行精确安装，以确保其位置的准确性。

模板的安装与拆卸技术：模板安装时需确保其牢固性和尺寸的精确性，以防止混凝土浇筑过程中模板发生变形，从而影响预应力筋的位置和结构尺寸的准确性。在进行预应力张拉作业前，模板的拆卸必须遵循设计规范的要求，防止因过早拆模而对结构造成损害。

混凝土的浇筑技术：在混凝土浇筑过程中，必须注意振捣的密实性，避免振捣棒直接接触预应力筋和锚具，以防其发生移位或损坏。同时，应严格控制混凝土的浇筑速度和高度，以防止混凝土离析现象的产生。

（三）质量控制要点

预应力筋品质管控：针对预应力筋的外观、直径、强度等关键指标实施严格检测，以确保其品质满足既定标准。在储存及应用阶段，应采取措施防止预应力筋遭受锈蚀及腐蚀。

锚具与夹具品质管控：锚具与夹具的品质对预应力锚固效果具有决定性影响。必须进行硬度测试、静载锚固性能试验等，以确保其满足设计规范。在安装过程中，应确保锚具与夹具的定位精确，且与预应力筋保持垂直。

预应力施加过程中的质量控制：必须严格按照设计规范所规定的张拉应力值和伸长量进行精确控制，以确保预应力施加的准确性。在张拉作业过程中，应持续监控结构的变形状态，一旦发现任何异常情况，应立即中止张拉作业，并采取相应的应对措施。

孔道压浆过程中的质量控制：确保压浆材料符合质量标准，并且压浆工艺得到正确执行，以保证孔道压浆的完整性和密实度。通过审核压浆记录、观察浆液的排出情况以及对孔道进行后期无损检测等方法，可以有效地对压浆质量进行监控。

六、结论

预应力技术在市政路桥施工中应用广泛，对提升结构性能和质量、延长使用寿命至关重要。施工时需遵循要点，加强各环节管理，确保技术效果。随着技术进步，其应用将更成熟，为城市交通基建提供强大支持。

参考文献

[1] 陈启帆. 市政路桥工程预应力施工技术分析[J]. 中国住宅设施,2024,(12):128-130.

[2]李桂荣.市政路桥施工预应力技术应用研究[J].城市建设理论研究(电子版),2024,(22):177-179.

[3]洪丽.市政路桥工程中预应力施工技术重点研究[J].城市建设理论研究(电子版),2024,(21):193-195.