新时期公路桥梁施工中预应力技术施工工艺与质量控制研究

中图分类号： U415; 文献标识码：A

引言

预应力技术作为土木工程领域的重要创新成果，因其可有效减小结构变形、提高承载能力、增强抗裂性与耐久性，逐渐成为桥梁施工中的核心技术之一。全面深入地研究预应力施工工艺与施工质量控制，不仅是提升工程整体质量的需要，也是确保桥梁长期稳定运行的重要保障。

1 公路桥梁施工中预应力技术施工工艺

1.1 材料准备

预应力施工质量的基础在于材料的规范性与一致性，施工前的材料准备尤为关键。钢绞线应选用符合国家标准（如 GB/T 5224）的低松弛高强度钢丝，确保其抗拉强度、弹性模量等性能满足设计要求。钢绞线进场后应抽样检测外观、尺寸及力学性能，避免材料缺陷引发结构隐患。锚具与波纹管也需与张拉体系完全匹配，确保能有效传递预应力并实现密封。灌浆材料应选用专用水泥基灌浆料，具备高流动性、低泌水率与适当膨胀性，避免孔隙和收缩裂缝。施工现场应设置专用材料区，做好防潮、防雨与防腐处理，同时加强对施工人员的材料识别与使用培训，确保材料全过程可追溯、质量稳定。

1.2 张拉施工工艺

预应力张拉是结构受力体系形成的关键阶段，其精确性直接决定了桥梁结构的性能和安全系数。张拉施工前应进行张拉试验，确定合适的张拉力与张拉程序，并结合结构特点制定张拉顺序，防止结构扭曲或应力集中。施工过程中，先安装张拉设备与夹具，设备应包括千斤顶、油泵、压力表及配套测量装置，需由具备操作资质的人员进行调试和校准。正式张拉应严格按设计值进行控制，采用分级加载方式缓慢施加张力，避免一次性超负荷操作带来结构损伤。整个张拉过程需采用“双控法”，即以张拉力和伸长值同时作为控制标准，二者误差应控制在规范允许范围内（一般为 ±6% ）。此外，张拉数据应进行实时记录，张拉后的回弹量应与预估值对比，及时分析可能存在的张拉损失或摩阻异常。张拉完成后，应对全部张拉段进行复查，确保所有张拉力均达到设定目标，以实现预应力的均匀分布和结构设计初衷。

1.3 锚固与封锚

张拉完成后，及时而稳妥的锚固作业是保障预应力长期有效性的又一核心环节。锚固通常采用机械锚固或粘结锚固方式，其目的是将钢绞线中的张拉力稳定地传递至结构构件中。在锚固前，应再次确认锚具与夹片的规格型号、安装方向与张拉系统相匹配，并对锚具表面进行清洁，避免油渍、锈斑等影响锚固性能。完成锚固后，需检查锚具是否发生滑移或变形，并通过拧紧螺栓等手段进行校正。锚固完成后所暴露在空气中的钢绞线端部极易受到湿气、盐雾等环境因素影响，导致腐蚀甚至结构破坏，因此应立即进行封锚处理。封锚材料可选用环氧砂浆或专用封锚胶，其施工应覆盖锚具及周边一定范围，并确保与混凝土界面结合密实。对于长期暴露或特殊气候地区，建议增加一层柔性防护层如密封胶带，以提高整体耐久性。封锚完成后，还应进行外观检查，防止出现漏封、空鼓等问题，必要时进行补封和修复，最终实现结构安全与耐久性的双重保障。

1.4 管道灌浆

管道灌浆是预应力结构的重要保护手段，不仅能增强预应力钢材与混凝土之间的粘结力，还能有效防止水分、氧气侵入，避免钢绞线锈蚀。因此，其施工质量的好坏对结构安全有直接影响。灌浆材料应选择专用高性能水泥基灌浆料，配置过程中严格按照设计配比控制水灰比，一般宜控制在 0.280.33 之间，过高则影响强度，过低则流动性不足。为保证浆液均匀性，搅拌时间不得少于 3 分钟，且搅拌后应立即使用。施工前，需对波纹管进行通气、冲洗与压水试验，排除内部杂物与积水，同时检查是否存在渗漏现象。正式灌浆时采用压力灌浆工艺，注浆压力应保持在 0.50.7MPa 之间，防止浆液回流或外溢，必要时可辅以真空辅助技术，提升饱满度。施工中需设置观察孔，检查浆液充满情况，一旦发现“空管”

或“漏浆”问题，应立即停浆处理。灌浆完成后，建议保压不少于30 分钟，并对所有灌浆通道进行封闭处理，以避免空气侵入。灌浆结束 72 小时后应进行强度试验及密实度抽查，确保灌浆达到设计效果。

1.5 预应力释放与后期检测

预应力的释放是一个严谨且需结合实际的过程，不能操之过急。通常在张拉完成并完成灌浆固结后，待混凝土强度达到设计值的 100% 或规范规定的最低要求（如 C50 混凝土不少于 35MPa）时，方可开始释放。释放过程需缓慢、分阶段进行，防止瞬间应力集中对结构产生不利影响。随后应开展结构内部应力检测，常用方法包括应力波测试、磁通量分析和嵌入式应变计监测，检测结果需与设计值比对，若存在误差需及时修正。同时，还应开展裂缝观测和挠度检测，检验结构性能是否达到预期要求。针对大跨度或关键部位桥梁，建议建立长期监测系统，对预应力损失、锚具变形、混凝土徐变等影响因素进行跟踪评估。后期养护中，应特别关注锚具封端、灌浆管口等易薄弱部位，定期检查密封性与封锚层状况，确保预应力系统长期处于安全可控状态。

2 预应力施工中的质量控制要点

2.1 张拉施工质量控制

张拉是预应力施工中最关键的环节，操作不当易引发结构安全问题。现场施工须严格按设计参数执行，张拉顺序应结合受力情况，由中间向两端对称进行，避免偏心或局部变形。连续多跨结构应灵活安排张拉程序，确保整体受力协调。张拉力与伸长值应通过精确设备严格控制，采用“张拉力—伸长值”双控法同步校验，确保达到设计要求。全过程由经验丰富人员操作，并配合数字化系统实时监控张拉时间、加载曲线、锁定力等数据，异常情况须立即暂停，保障安全可控。张拉完成后应检测钢绞线回弹，复核异常段落，避免应力偏差影响结构性能。相关数据需详实记录，形成完整档案，便于追溯与评估。虽工序短暂，但质量控制必须精细，任何疏漏都可能埋下耐久性隐患。

2.2 灌浆质量控制

灌浆直接关系到预应力筋的防护与粘结效果，施工宜采用真空辅助或智能压浆设备，提升密实度，避免孔道出现空洞或“死浆”。灌浆材料应具备良好流动性、膨胀性及早强性能，确保快速填充并固结。施工前应合理设置注浆孔与排气孔，科学布置注浆路径，防止浆液受阻。注浆过程应动态控制压力与流速，常规控制在 0.5～0.7MPa ，过高或过低都可能影响灌浆质量。关键部位建议采用声波透射法等无损检测手段，确保饱满。灌浆完成后应详实记录数据，包括时间、设备型号、材料批次、压力等，形成可追溯资料。若发现密实度不达标，须及时补浆，确保所有预应力筋满足结构安全要求。

结束语

预应力技术作为提高公路桥梁结构性能与耐久性的关键技术，其科学合理的施工工艺与全过程质量控制尤为重要。通过本文的研究可见，只有在施工各阶段严格落实标准化作业流程，结合现代监测与信息化手段，才能有效保障预应力结构的使用安全与工程质量。在未来的工程实践中，应进一步加强对预应力施工全过程的信息化管理、智能化监控与施工数据的分析利用，推动预应力技术向更高水平发展，为我国交通基础设施建设提供坚实技术支撑。

参考文献

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