車瑤

摘要：隨著時間的推移，高速公路橋梁在運行中會出現(xiàn)病害問題，影響正常使用且極易造成嚴重的安全事故。因此，提出了高速公路橋梁維修中新型預應力技術的應用。同時還分析了在高速公路橋梁維修中應用新型預應力技術的優(yōu)勢，通過預應力技術的應用要點，規(guī)避施工中該技術存在的問題；最終明確在高速公路橋梁維修中，先張法預應力技術可以預制維修構件，無黏結預應力技術可連接混凝土箱梁，預應力碳纖維板（CFRP）加固技術可運用于橋梁的維修加固施工。通過對該技術的關鍵點進行深入分析，為其在實踐中的應用及推廣打下堅實的基礎。

關鍵詞：高速公路??橋梁維修???預應力技術???新型施工

Application?of?a?New?Prestressing?Technology?in?the?Maintenance?of?Highway?Bridges

CHE?Yao

（Gansu?Construction?Traffic?Construction?Co.，?Ltd.，?Lanzhou，?Gansu?Province，?730030?China）

Abstract：?Over?time，?highway?bridges?will?have?disease?problems?in?operation，?which?will?affect?their?normal?use?and?easily?cause?serious?safety?accidents，?so?this?paper?proposes?the?application?of?a?new?prestressing?technology?in?highway?bridge?maintenance.?It?analyzes?the?advantages?of?applying?the?new?prestressing?technology?in?the?maintenance?of?highway?bridges?and?avoids?the?problems?of?this?technology?during?construction?through?its?key?application?points.?Finally，?it?clarifies?that?in?the?maintenance?of?highway?bridges，?the?pre-tensioned?prestressing?technology?can?be?used?to?prefabricate?maintenance?components，?the?unbonded?prestressing?technology?can?connect?concrete?box?girders，?and?that?the?prestressed?carbon?fiber?reinforced?plastic?（CFRP）?reinforcement?technology?can?be?applied?to?the?maintenance?and?reinforcement?construction?of?bridges.?This?paper?makes?an?in-depth?analysis?of?the?key?points?of?this?technology，?which?lays?a?solid?foundation?for?its?application?and?promotion?in?practice.

Key?Words：?Highway;?Bridge?maintenance;?Prestressing?technology;?New?construction

在高速公路運行中，必須對工作狀態(tài)較差的橋梁進行緊急加固[1]。在選擇加固技術時，既要兼顧技術本身的使用性能，又要兼顧技術的便捷性，因此必須在保證高速道路安全的前提下，采用能實現(xiàn)加固效果的技術。在眾多的養(yǎng)護與加固技術中，新型預應力技術是最先進、最有效的[2]。預應力技術是一項新興的現(xiàn)代建筑技術，它通過對某一特定的構件或結構進行預先加壓，以消除其自身的壓力，并將其所承受的外力轉換成結構的內力，使其達到穩(wěn)定和安全的目的[3]。本文分析了在高速公路橋梁維修中應用新型預應力技術的優(yōu)勢，并探析了預應力技術的要點，以規(guī)避施工中該技術存在的問題；提出在高速公路橋梁維修中，先張法預應力技術可以應用于加預制維修構件，無粘結預應力技術可連接混凝土箱梁，預應力碳纖維板（CFRP）加固技術可運用在橋梁維修加固施工中。此方法通過改變預應力的多種形式，把預應力轉化成內荷載，從而增強整體的抗壓強度，確?；炷两Y構的安全、穩(wěn)定。

1在高速公路橋梁維修中應用新型預應力技術的優(yōu)勢

預應力是建筑工程中產(chǎn)生的應力[4]。預應力技術是20世紀發(fā)展較快的一項工程技術，它是對預應力混凝土結構進行預加應力的一種施工技術，包括內預應力技術和外預應力技術。

內預應力技術在公路橋梁工程中的優(yōu)勢：在工程施工中，既可以使用機械設備，也可以采取電熱等方法來進行預應力施工[5]。在高速公路橋梁中應用內預應力技術可以保證施工質量和安全性。

外預應力技術在高速公路橋梁施工中的優(yōu)越性：在工程施工中，對已夾持預應力鋼筋的錨具進行張拉，而后在對應的預應力混凝土結構中進行預應力施工。在對高速公路橋梁開展施工的過程中，加強外預應力技術的充分應用，對原有的機械設備進行調整，就可以嚴格控制混凝土結構的形態(tài)或預應力的狀態(tài)，達到工程建設的要求。

2預應力施工技術存在的問題

2.1控制張拉力

我國預應力施工技術發(fā)展時間較短，相關的規(guī)定、法律和制度等還不完善，在工程實踐和施工工作方面缺少施工技術標準支持。這不僅會影響項目的質量，還會阻礙整個建筑工程的發(fā)展，所以亟須從內容和專業(yè)性入手，確保我國預應力施工技術水平獲得提升。此外，在具體施工階段，大部分施工人員都未接受專門的技術培訓，導致他們無法對張力進行精確控制，還會出現(xiàn)各種各樣的誤差，不止對施工工作的穩(wěn)定性造成影響，還會出現(xiàn)結構變形等問題，更甚者產(chǎn)生一連串的質量問題。所以，在開展預應力施工的環(huán)節(jié)中，企業(yè)應聘用大量專業(yè)能力強、知識經(jīng)驗豐富的人才，參與施工方案的擬定，可以通過多元化培訓、技術交底等方式，使他們掌握更多技術和技能，為后續(xù)階段的施工奠定基礎。而在進行預應力鋼筋張拉力控制時，由于管線的偏移和彎管所引起的摩擦會對其造成一定的影響。

因此，必須在施工前進行精確的測量和放樣，并嚴格按照要求進行預應力管道的安裝，防止由于人為原因造成的管道彎曲、移位等問題?？刂茝埨Φ姆椒ㄊ菍埨蜕扉L量進行雙重控制。對張拉力控制進行拉伸試驗，結果表明實際的伸長量和理論上的偏差相符，完全貼合設計要求。

2.2拉張時間

在對高速公路橋梁項目開展施工時，為了優(yōu)化混凝土的強度，很多企業(yè)都會采用早強劑來完成澆筑工作，并對混凝土做好張拉處理，直到其滿足預期的強度標準，才會繼續(xù)后續(xù)階段的施工。但若是混凝土強度遠遠超出預期，那么其彈性模量就會呈現(xiàn)出不同程度的增大，還會讓原本的結構受到損壞，影響到橋梁的承載能力，引發(fā)嚴重的混凝土開裂問題。結果表明，采用早期強化劑對混凝土的性能影響較大，不能滿足現(xiàn)行技術規(guī)范的要求。

2.3預應力鋼筋滑絲和斷絲

由于張拉時的種種因素，導致預應力筋出現(xiàn)脫絲、斷裂等情況，使得預應力筋面對受力不均勻等問題，很難產(chǎn)生較強的預應力，縮短整個結構的應用年限。所以，應該加強對預應力鋼索的滑絲數(shù)和斷絲量進行控制。加強對原料質量的控制，加強對預應力鋼筋的進場檢驗。

3預應力技術的施工要點

3.1鋼筋的安裝

在高速公路橋梁的建設中，必須嚴格按規(guī)范進行鋼筋的裝配，防止預應力鋼的損壞，確保高速公路橋梁的安全。為了防止鋼筋損壞，建筑單位要采取有效的措施，對預應力筋進行保護，在施工過程中要對其進行嚴格的檢查，并保證將預應力筋綁扎好后，再對其進行加固。

3.2后張拉法在橋梁工程中的應用

在后張預應力施工中，不僅要按照設計圖紙進行預應力加固，而且要禁止使用氣割、電割等方式，根據(jù)實際情況來調整鋼筋的長度使用砂輪割機進行切割。工人應對剪下的預應力鋼筋進行檢驗，并按照設計圖紙上所列的數(shù)量，將鋼絞線整理好后進行編號，并捆牢防止相互絞結，并用濕布包扎，防止鋼絲被火花燙傷。施工中，必須嚴格按檢測標準進行預應力管線的安裝與固定，并確保錨桿張拉力達到設計和技術規(guī)范的要求，從而防止管線滲漏。

4高速公路橋梁維修中新型預應力技術的應用

在高速公路橋梁工程中，新型預應力技術主要有兩種，一種是外部預應力；另一種是內向預應力。機械法施工技術包括多種施工方法，是目前常用的預應力方法。在高速公路橋梁維修中，新型預應力技術的運用包括如下幾個方面。

4.1先張法技術在橋梁維修預制構件中的應用

所謂先張法，即先在張拉臺座上張拉預應力鋼筋，再將其暫時固定在臺面上，再進行澆筑，當混凝土達到80%的強度后將其放松，當鋼筋收縮時結合力會向混凝土施加預應力。

在張拉前，應按設計圖紙要求選用適當?shù)囊簤呵Ы镯敽陀捅恚源_保施工的安全。選用的千斤頂應符合一次性鋼筋張拉時的伸長值要求，其噸位為鋼筋張拉力的1.5～2倍，油表選用不小于1.5級，壓力讀數(shù)為計算值的1.5～2倍，使用前要配合檢查，使用200次后必須重新進行校驗。在達到應力值和延伸值后，保持5?min，使預應力筋松弛后，再次張拉。制造末端錨具時，應充分考慮鋼絲繩的需要，錨具的外部是開放的，深度應以有效地錨固鋼絲繩為準；在安裝錨點之前，將刻槽的位置打磨為一個粗糙的平面后鉆入全螺紋螺桿。先張法預應力技術施工工藝簡便，造價低，工期短，且受力良好，可充分保障工程的質量，值得廣泛應用于一般大型高速公路工程。施工單位將預應力技術用于高速公路橋梁的施工中，可有效改善結構抗拉應變和承載力，減少因受壓引起的混凝土變形。

4.2無粘結預應力技術在混凝土箱梁中的應用

在20世紀80年代中期我國開始推廣和使用無粘結預應力技術，如成都浦江雷河橋、焦作幸福河橋、南海北江金沙大橋、濮陽市金堤河宋海大橋等工程。隨著對結構不斷進行研究和實踐，局部預應力結構在橋梁結構中的應用也日益廣泛。在混凝土箱梁的施工中，既要做好預應力的準備，又要對混凝土的配合比進行檢驗。在工程中，必須認真嚴格地進行鋼筋綁扎、焊接作業(yè)，遵守設計規(guī)范以提高工程質量。為探究粘結預應力技術在混凝土箱梁中的應用，案例中橋上部為30?m簡支小箱梁，兩根梁為無粘結預應力鋼筋，其余為粘結預應力鋼筋。

在高速公路橋梁養(yǎng)護中，不粘結局部預應力混凝土梁的縱向預應力筋都按曲線排列，這使施工過程大為簡化，工期大為縮短。對于無粘結預應力混凝土構件，其施工程序如下：鋪層→預應力筋→綁扎調整預應力筋→進行編束→澆筑混凝土。

4.3預應力碳纖維板加固技術在施工中的應用

在高速公路橋梁建設中，通常采用預應力技術對主承重部位進行加固的方式，以改善結構的承載力和使用壽命。在國內，常采用的加固技術主要有橋面加固、粘貼鋼板加固、預應力加固等。施工前，要做好現(xiàn)場勘察、施工設計等工作，敲掉需要修補的混凝土表面易碎區(qū)域，鑿掉表面剝落、空鼓、腐蝕等缺陷，鑿掉質量差的地方后再用水泥砂漿進行修補，清除表面污物進行倒角處理，并打磨成弧形，以確保修補部位的干燥整潔；主劑、硬化劑按規(guī)定的配比進行底涂操作，然后自然干燥，1～2?d后膠水固化，再進行下一道工序；修補不平坦部分后，采用特殊的環(huán)氧樹脂，將碳纖維布直接涂于混凝土底層，并按設計要求的大小、層數(shù)進行切割，由上往下、從左到右粘貼碳纖維織物。

施工工藝與質量加固效果有直接的聯(lián)系，施工工藝成為施工質量是否可靠的關鍵，預應力CFPR技術在公路橋梁的緊急加固中的施工工藝流程如下：施工前準備→修復破損部位→底涂補平作業(yè)→下層粘接樹脂工序→粘貼碳纖維板→加工并處理貼片表面。

5?結語

隨著技術的進步，預應力技術在高速公路橋梁的維修和加固中得到了迅速的發(fā)展與完善。在高速公路橋梁維修中，先張法預應力技術可預制維修構件，無粘結預應力技術可連接混凝土箱梁，預應力碳纖維板（CFRP）加固技術可運用在橋梁維修加固施工中。采用新型預應力加固技術，既可以恢復構件的整體剛度，又可確保其工作性能和耐久性，同時有效地改善結構承載力，減少材料的消耗，降低加固項目成本。在今后的發(fā)展中，應持續(xù)對預應力技術進行改進，以達到提高工程質量的目的。

參考文獻

[1]趙汝森.市政路橋工程施工中的預應力技術研究[J].工程技術研究，2022，7（18）：227-229.

[2]楊昌國，鄧翠娥.橋梁施工中預應力技術施工工藝與質量控制[J].黑龍江交通科技，2022，45（9）：92-94.

[3]高山威.有黏結預應力加固混凝土梁合理配筋研究[D].長春：吉林建筑大學，2023.

[4]張思遠.體外預應力加固連續(xù)剛構橋技術及工程應用研究[D].淮南：安徽理工大學，2022.

[5]倪政斌.大懸臂倒T型預應力蓋梁設計與施工技術探討[J].福建交通科技，2022（6）：50-55，65.