市政道桥工程的预应力施工技术

一、引言

在城市化进程加速背景下，市政道桥需承受更大交通荷载与复杂环境影响，传统施工技术已难以满足工程需求。预应力施工技术通过预先施加应力抵消结构自重与外部荷载，显著提升道桥抗裂性与刚度，成为现代道桥建设的关键技术。本文聚焦市政道桥工程中的预应力施工技术，从技术类型、质量管控、问题解决及未来发展等方面展开研究，为工程实践提供理论参考与实践指导。

二、市政道桥工程预应力施工技术的主要类型及应用

2.1 先张法预应力施工技术

先张法通过在台座上张拉预应力筋并固定，再浇筑混凝土，待混凝土达到设计强度后放松筋体，利用筋体回缩对混凝土施加预应力。该技术工艺简单、成本较低，适用于批量生产的预制构件，如市政桥梁的空心板梁、小型箱梁等。在施工中需精准控制张拉应力值与持荷时间，确保台座刚度满足要求，避免因台座变形影响预应力施加效果，目前在中小跨径道桥预制构件施工中应用广泛。

2.2 后张法预应力施工技术

后张法在混凝土浇筑并达到规定强度后，通过预留孔道张拉预应力筋，张拉完成后进行孔道压浆与封锚。此技术无需专用台座，灵活性强，适用于大跨度现浇梁、连续梁及复杂体型构件，如市政高架桥的连续箱梁、斜拉桥主梁等。施工中需重点把控孔道位置精度、压浆密实度及锚具安装质量，防止出现孔道堵塞、压浆不饱满等问题，当前已成为大跨度市政道桥施工的主流技术之一。

2.3 体外预应力施工技术

体外预应力将预应力筋布置在混凝土结构外部，通过锚固装置与结构连接，可实现预应力筋的更换与维护。该技术对结构自身损伤小，后期维护便捷，适用于道桥结构加固改造及大跨度桥梁施工，如旧桥承载能力提升、大跨度桁架桥建设等。施工时需合理设计预应力筋走向，确保锚固点强度满足要求，同时做好防腐处理，避免预应力筋受环境因素影响而锈蚀，近年来在市政道桥加固与新建工程中的应用逐渐增多。

三、市政道桥工程预应力施工的质量控制要点

3.1 原材料与设备质量控制

原材料与设备是保障预应力施工质量的基础，需严格把控预应力筋、锚具、夹片、压浆材料等的质量。预应力筋进场前需进行力学性能检测，确保抗拉强度、伸长率等指标符合设计要求；锚具、夹片需进行硬度检测与锚固性能试验，防止出现锚固失效；压浆材料需检验其流动度、抗压强度及凝结时间，保证压浆质量。同时，张拉设备如千斤顶、压力表等需定期校准，确保张拉数据准确可靠，从源头降低质量风险。

3.2 施工过程关键环节控制

施工过程中的关键环节直接影响预应力施工效果，需加强全过程管控。在钢筋绑扎与模板安装阶段，需确保预应力筋定位准确，模板支撑牢固，防止浇筑过程中出现位移；混凝土浇筑时，避免振捣棒触碰预应力筋及预留孔道，防止孔道变形或堵塞；张拉施工需严格按照设计张拉顺序、应力值及持荷时间进行，做好张拉数据记录，及时发现并处理张拉异常情况；孔道压浆需在张拉完成后规定时间内进行，确保压浆压力与速度合理，保证孔道内浆体密实，减少空鼓现象。

3.3 施工监测与质量验收

施工监测与质量验收是把控预应力施工质量的重要手段。施工期间需对混凝土浇筑温度、预应力张拉应力损失、结构变形等参数进行实时监测，通过监测数据调整施工方案，确保施工过程符合设计预期；质量验收需严格按照规范要求进行，包括预应力筋张拉质量、孔道压浆质量、锚具安装质量等方面的验收，对验收中发现的问题及时整改，验收合格后方可进入下一工序，确保最终施工质量满足市政道桥工程的使用要求。

四、市政道桥工程预应力施工常见问题及优化策略

4.1 预应力损失过大问题及优化

预应力损失过大是施工中常见问题，主要源于锚具变形、钢筋松弛、混凝土收缩徐变等因素。针对此问题，可通过优化锚具选型，选用低变形锚具减少锚具变形损失；采用超张拉工艺，延长持荷时间，降低钢筋松弛损失；合理设计混凝土配合比，添加抗裂外加剂，控制混凝土坍落度与养护条件，减少收缩徐变损失。同时，施工前进行预应力损失计算，根据实际情况调整张拉控制应力，确保结构最终获得的有效预应力符合设计要求。

4.2 孔道压浆不密实问题及优化

孔道压浆不密实易导致预应力筋锈蚀，影响结构耐久性，主要原因包括压浆材料性能不佳、压浆工艺不合理、孔道内有杂物等。优化时可选用高性能无收缩压浆材料，提升浆体流动性与密实性；采用真空辅助压浆工艺，先抽真空再压浆，减少孔道内空气残留；压浆前清理孔道内杂物与积水，确保孔道通畅；控制压浆压力与速度，分阶段压浆，保证浆体充分填充孔道，有效解决压浆不密实问题。

4.3 结构裂缝问题及优化

预应力施工过程中产生的结构裂缝，按成因可分为荷载裂缝、温度裂缝与收缩裂缝，其中荷载裂缝多因混凝土强度未达标提前张拉引发，温度裂缝常出现在温差大于 15℃的施工环境中，收缩裂缝则与混凝土养护不当密切相关，这些裂缝不仅影响道桥外观，还会成为有害物质侵入的通道，加速结构劣化。为预防荷载裂缝，需严格把控混凝土张拉强度，采用回弹法或钻芯法检测混凝土实体强度，确保其达到设计强度的 80% 以上且龄期不少于 7d 时方可进行张拉，同时在张拉前对梁体进行外观检查，若发现表面有微裂缝需先采用环氧树脂砂浆修补；针对张拉顺序不当导致的不均匀受力问题，需遵循 “对称、分批、分级” 的张拉原则，例如对连续梁采用 “先腹板后翼缘、先中间后两端” 的张拉顺序，张拉过程中安排专人观测梁体挠度变化，若相邻梁段挠度差超过 5mm 需立即停止张拉，调整张拉顺序后再继续施工；在温度裂缝控制上，夏季高温施工时需在模板外侧搭设遮阳棚，采用冰水拌合混凝土并在混凝土内部预埋温度传感器，将混凝土入模温度控制在 30^∘C 以下，当环境温度低于 5℃时需对浇筑后的混凝土覆盖电热毯与防火棉被保温，确保混凝土内外温差不超过 25°C ；对于收缩裂缝，除优化混凝土配合比（掺加缓凝型减水剂，减少水泥用量）外，还需在混凝土初凝后及时进行二次抹面，覆盖土工布并洒水养护，养护期间保持混凝土表面湿润，对于大体积混凝土结构还需设置循环冷却水管。

五、结论

本文围绕市政道桥工程预应力施工技术展开研究，明确先张法、后张法、体外预应力法三种主要技术的特点与应用场景，指出原材料与设备控制、施工过程管控、监测验收是质量控制的核心要点，针对预应力损失、压浆不密实、结构裂缝等常见问题提出有效优化策略。预应力施工技术对提升市政道桥结构性能、延长使用寿命具有重要意义，未来需进一步推动技术智能化与绿色化发展，如引入智能监测系统实时把控施工质量、研发环保型预应力材料，为市政道桥工程高质量建设提供更坚实的技术保障。随着技术不断创新与完善，预应力施工技术将在市政基础设施建设中发挥更大作用，助力城市化建设持续推进。

参考文献

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