预应力技术在道路桥梁工程施工中的质量管理

1 预应力技术在道路桥梁工程施工中的优势

1.1 提高道路桥梁的承载能力和耐久性

首先，预应力技术作为一种创新手段，通过预先施加压力，显著增强了道路桥梁的负载承受能力。预应力钢筋巧妙地平衡了混凝土结构的自重及外部负载引发的张力，使道路桥梁能承载更大的负荷，从而支持更为精巧且经济的桥型设计，节约材料并优化成本效益。其次，预应力技术对内部应力的管理至关重要。尽管混凝土具有卓越的抗压性能，但在拉伸情况下却较为脆弱。传统的非预应力道路桥梁往往因拉应力不够而易产生裂纹和形变。然而，预应力技术通过优化应力分布，有效减少了这些问题，提高了道路桥梁的耐久性和使用寿命。最后，预应力技术对于提升道路桥梁抵抗自然灾害的能力尤为关键。例如，地震期间，道路桥梁面临着严峻的动态负荷挑战，而预应力的应用使道路桥梁结构更为稳固，能够更有效地抵消地震冲击，从而降低了结构受损的风险，增强了整体的抗震韧性。

1.2 减小道路桥梁的变形和沉降

在道路桥梁的日常运作中，发生诸如变形和沉降等问题是常态现象。然而，预应力工程策略在道路桥梁的构建过程中，展现出卓越的解决方案。其核心机制在于预先施加的应力调控，有效抑制道路桥梁动态性能方面的问题。预应力钢筋通过巧妙的设计，生成对抗混凝土内部自然收缩和温度变化的拉力，从而平衡这些因素引起的应力，确保道路桥梁在使用阶段能够保持微小且稳定的几何稳定性和水平一致性。

1.3 降低道路桥梁的维护成本

首先，预应力强化了道路桥梁的承重性能和耐久性，使道路桥梁能更长久地保持稳定，从而减少了频繁的维护需求，节省了长期的维护开支。其次，得益于其对结构刚性的增强，预应力技术减少了因自然环境或荷载变化导致的道路桥梁形变和沉降问题。最后，预应力设计使道路桥梁在遭受轻微损害时维修工作更为便捷且精准。

2 预应力施工技术实施策略

2.1 张拉系统配置

在施工过程中，智能优化的预应力张拉配置策略至关重要。该体系的核心组件包括液压千斤顶、动力泵和主控单元等。其运作机制主要依赖先进的物联网技术，实时监控并捕获每根钢绞线的生产进度以及各张拉设备的压力读数。将获取的数据立即传输至主控中心，经过深度分析、精细处理和精确决策，主控单元会在接收到泵站的指令后，精确调节变频电机的工作参数，从而确保加载进程的精准控制和张力的稳定输出。

2.2 钢绞线下料及穿束施工

在项目的预应力施工策略中，钢绞线的裁剪主要借助精密砂轮切割机，特别要求使用强化型锯片在穿束操作中，通常依赖钢质支撑结构，如锥形或流线型套筒。对于有网套的钢绞线束，其安装精度尤为重要。在执行穿束步骤前，务必在钢绞线表面均匀涂抹高效的防摩擦剂，以提升顺畅度。整个流程涉及精确地将钢绞线导入波纹管，随后将其固定在小直径的钢管上，直至每一根钢绞线成功穿越到预定的孔洞中，形成完整的结构。

2.3 预应力张拉施工的准备

在预应力施工的初期阶段，施工团队必须严谨遵循相关规程，对预应力钢束的摩擦效应、接头处的阻力以及管道的阻力系数进行详尽的测试评估。基于这些测试结果，相关人员需校准张拉力度，以确保预应力值的精准性和实用性。技术专家需精确计算并复查理论上的张拉伸长量和预应力读数。在预制小箱梁的小规模试生产中，实时测量两孔道路桥梁管道的阻力变化，以明确预应力损耗的确切情况。在正式开始张拉作业前，务必精确标定结构的弧度，并在张拉完成后再次测定，对比前后差异。对于锚固装置，其清洁度不容忽视，应清除所有杂质和残留的砂浆。

3 预应力施工的质量控制方法

3.1 管道注浆

在启用压力表之前，务必进行精确校准。在整个灌浆作业中，无论是初期还是收尾阶段，设备清洁都是必要的常规步骤。在压浆环节，专业人员需确保锚具周边的孔洞和钢绞线间隙被严密封闭，同时要彻底清除任何可能的有害残留物，确保其远离孔道。需严格把控压浆过程中的关键参数，水泥浆的强度需达到 30MPa 以上，而水灰比应维持在 0.4～0.45 的范围内。若添加减水剂，需相应调整水灰比，但不得超过 0.35 。泌水率一般保持在2% 以内，且应确保初始浆液在 1d 内充分回吸。调制水泥浆时，操作时间应控制在20s，为了满足施工标准，还需适量添加膨胀剂，确保膨胀率达到15% 以上。

3.2 预应力筋张拉

在操作过程中，张拉控制主要采用双重标准，以长度变化作为验证参考，主要关注拉力参数。长度变化的误差需控制在 5% 以下，一般情况下，滑丝或钢绞线断裂不得超过一根。如果实际伸长值未达到预期，应使用肥皂水降低摩擦。在这一过程中，根据钢绞线的状态调整液压千斤顶的限位板，以保障人员安全，避免钢绞线刮伤事故。张拉作业期间，必须通过油泵保持稳定性，精确调节张拉速率和油压。张拉完成后8h 内，需使用角磨机切除多余的钢绞线，并对锚固装置周围的钢绞线间隙及孔洞实施密封处理，严禁使用电动切割设备处理钢绞线。

3.3 钢绞线和锚具的质量控制

进场的锚固装置和钢绞线在投入使用前必须经过专业质检员的严格性能测试。针对各类别和尺寸的钢丝绳及锚具，应实施精准的分类储存，并配以明确的标识，以便区分和追踪。在整个施工流程中，对其型号和规格的核实必须严谨细致，确保每个环节都有专人负责，体现精细化管理。

3.4 预应力张拉的质量控制

在质量控制流程中，首要任务是对混凝土构件的几何规格和表面完整性进行核实，确保其符合既定标准。此外，需通过一系列测试来验证其内在的力学性能，确保其实际强度达到设计初衷。在检查环节，特别关注夹片和锚固孔内部的洁净度，不容许有任何外来杂质干扰。钢丝张拉操作要求严谨，每个张拉点应能自由滑动，以保持钢绞线的均匀受力状态，初始应力应设定为总应力的低限，即不超过 5‰ 。随着张力逐渐接近设计值，应适时调整主拉杆螺母，确保其紧固稳定。

4 结语

预应力技术在道路桥梁建设中扮演着至关重要的角色。然而，由于多种内外部条件的制约，实际应用预应力技术时常会遇到一系列难题和挑战，不仅会对工程质量造成负面影响，还可能引发严重的安全风险，降低预应力技术的实施效益。因此，施工单位在使用预应力技术时，应深刻理解其核心和关键点，确保做好钢绞线切割及穿束、预应力张拉预备工作、张拉操作控制和灌浆施工等基础步骤，确保预应力施工的质量，从而保证道路桥梁工程安全稳定进行。

参考文献

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