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【摘要】：预应力混凝土结构是使混凝土在荷载作用前预先受压的一种结构。对混凝土构件施加预应力，可以明显提高构件的抗裂度和刚度，并且具有减轻自重、增加构件耐久性、降低造价等优点。
【关键词】：预应力混凝土 道路桥梁 施工质量控制 预应力张拉
桥梁施工控制是桥梁建设的安全保证。预应力混凝土结构具有能充分利用材料的高强度性能，有效防止混凝土裂缝，减轻结构自重，增大桥梁跨径，刚度大行车舒适等优点。目前预应力混凝土已成为国内外桥梁施工中广泛应用的一种结构材料。
1、预应力混凝土基本概念
普通混凝土构件由于抗裂性能较差，控制裂缝开展的能力较弱，不易充分利用高强材料，而预应力结构是在结构承受外荷载之前，预先施加压力，使其在外荷载作用时的受拉区混凝土内产生压应力，以抵消或减小外荷载产生的拉应力。这样，构件在正常使用情况下将不开裂或裂缝宽度较小，从而提高混凝土承受荷载时的抗拉能力，防止或延迟裂缝的出现，并增加结构的刚度，节省钢材和水泥。
1.1 预应力混凝土结构
预应力混凝土结构可以分为全预应力混凝土和部分预应力混凝土。当构件是按使用荷载作用下截面上混凝土不出现拉应力的要求进行设计时，一般称为全预应力混凝土-当构件是按在使用荷载作用下允许出现裂缝，但最大裂缝宽度不超过允许值的要求进行设计时，一般称为部分预应力混凝土。
1.2 预应力张拉方法
预应力用张拉高强度钢筋或钢丝的方法产生。张拉方法有先张法和后张法两种。先张法即先张拉钢筋，后浇灌混凝土，达到规定强度时，放松钢筋两端，而后张法则是采取先浇灌混凝土，达到规定强度时，再张拉穿过混凝土内预留孔道中的钢筋，并在两端锚固的施工方法。对于后张法施工的预应力混凝土构件，通常的做法是在构件中预留孔道，待顶应力钢筋张拉至控制应力后，用压力灌浆将孔道填实。
2、采用预应力结构的优势所在
和普通混凝土构件相比，采用预应力结构的优势很明显。具体来讲有两个方面：第一，充分利用高强度材料，因钢筋预先受拉混凝土受压，则在使用荷载的作用下，就能充分利用高强度的钢筋，同时，还可以满足裂缝控制的要求，以提高普通混凝土构件的抗裂性能。第二，可以提高构件的刚度，由于提高了构件的抗裂度，客观上也减小了裂缝的宽度，使刚度不致因裂缝而降低太多。此外，由于预加压力的偏心作用使构件产生的反拱(反向挠曲)，还可以抵消或减小在使用荷载作用下的变形。 不难看出，在桥梁施工中，采用预应力混凝土结构优势明显，可以广泛推广运用。
3、预应力混凝土的施工质量控制
3.1 预应力材料的前期管控是前提
预应力混凝土结构能否达到预定的性能，需要从源头上就开始着手。要严格材料的质量控制关，采用信誉好质量有保证的厂家产品。施工产品要有出厂合格证，质量检测报告，对到场材料进行检验，其强度、刚度、严密性及螺旋压接缝咬合牢度等各项指标均达到质量标准方可使用。加强对波纹管的保护减少对其损伤，减少施工过程中的电焊作业。一般来说，预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C30。当采用钢铰线、钢丝、热处理钢筋作为预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C40。预应力钢筋宜采用碳素钢丝、刻痕钢丝、钢铰线和热处理钢筋等。
3.2 重视配套设备的校验工作
在运用预应力混凝土的工程中。配套设备的校验工作一定要详细具体。对力筋施加预应力之前，必须将千斤顶与压力表配套校验，外观尺寸应符合质量标准要求，以确定张拉力与压力表之间的关系曲线，校验应由具有检验资质的部门检验、标定并予以校正。对于张拉机具设备应与夹具(锚具)配套使用，并按规定和要求进行检查和校验，对长期不使用的机具设备，应在使用前进行全面校验。对预留孔道应用通孔器或压气、压水等方法进行检查。端部预埋铁板与锚具和垫板接触的焊渣、毛刺、混凝土残渣等应清除干净。在张拉设备经过认真校验并确保无误，夹具(锚具和预应力筋等指标符合行业相关标准规定和设计要求后，才允许进行预应力筋张拉施工。预应力筋的张拉顺序也应严格做好符合设计要求，唯有如此，才能保证下面施工工作的顺利开展。
3.3 预应力的张拉控制是关键
预应力张拉工艺是桥梁预应力构件施工的重要环节。在预应力混凝土构件施工中，预应力的张拉应力和伸长值是最重要的两大控制指标，如果控制不当，将会影响预应力混凝土构件的使用效果和寿命。为了确保构件中的受力达到设计状态，一定要要按技术规范操作，充分做好张拉前的准备工作，施工过程中应对预应力筋张拉进行测算与控制。在进行张拉时，应使千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线重合一致，并按时对千斤顶进行标定及调试。预应力筋张拉速度应均匀且不宜过快，两端张拉时应同步开始、同步加力和同步停歇。张拉后要及时作标记，观测是否有断丝及滑移，对钢绞线、钢丝的同一构件断丝数不得超过钢丝总数的1％，每索不得大于1根，对钢筋不允许有断筋或滑移。此外，在张拉过程中，还应注意观察梁体的侧向变形，避免梁体变形过大而产生裂纹，并及时观测各项数据，为今后的施工工作的开展夯实基础。
3.4 提高施工人员的整体素质是根本
我国推广预应力混凝土已有多年的历史，近十几年来，在应用预应力混凝土方面取得了很大的进步。各种桥梁结构的型式、跨径和施工方法都有了明显提高。但总体上来讲，普及程度还比较低，熟悉业务的专业人才缺乏，个中原因很多，但最主要的原因是预应力混凝土学科涉及领域有高强材料、生产工艺、机械设备、设计与施工等多个专业，而且这些技术交织在一起很难分开，要掌握完整的学科知识，难度较大。因此，加强预应力混凝土专业人才的培养，提高施工人员的整体素质，既是以人为本的体现，也是今后更好地开展预应力混凝土施工操作的题中之义。
总之，在具体预应力混凝土构件的施工过程中，必须做到施工前前准备充分、施工过程中操作方法正确和施工工艺控制严格，才能够从根本上提高道路桥梁等工程的施工质量，使预应力筋在构件中的受力处于设计状态，从而达到改善和提高预应力混凝土构件使用效果和寿命的目的。
【关键词】：预应力混凝土 道路桥梁 施工质量控制 预应力张拉
桥梁施工控制是桥梁建设的安全保证。预应力混凝土结构具有能充分利用材料的高强度性能，有效防止混凝土裂缝，减轻结构自重，增大桥梁跨径，刚度大行车舒适等优点。目前预应力混凝土已成为国内外桥梁施工中广泛应用的一种结构材料。
1、预应力混凝土基本概念
普通混凝土构件由于抗裂性能较差，控制裂缝开展的能力较弱，不易充分利用高强材料，而预应力结构是在结构承受外荷载之前，预先施加压力，使其在外荷载作用时的受拉区混凝土内产生压应力，以抵消或减小外荷载产生的拉应力。这样，构件在正常使用情况下将不开裂或裂缝宽度较小，从而提高混凝土承受荷载时的抗拉能力，防止或延迟裂缝的出现，并增加结构的刚度，节省钢材和水泥。
1.1 预应力混凝土结构
预应力混凝土结构可以分为全预应力混凝土和部分预应力混凝土。当构件是按使用荷载作用下截面上混凝土不出现拉应力的要求进行设计时，一般称为全预应力混凝土-当构件是按在使用荷载作用下允许出现裂缝，但最大裂缝宽度不超过允许值的要求进行设计时，一般称为部分预应力混凝土。
1.2 预应力张拉方法
预应力用张拉高强度钢筋或钢丝的方法产生。张拉方法有先张法和后张法两种。先张法即先张拉钢筋，后浇灌混凝土，达到规定强度时，放松钢筋两端，而后张法则是采取先浇灌混凝土，达到规定强度时，再张拉穿过混凝土内预留孔道中的钢筋，并在两端锚固的施工方法。对于后张法施工的预应力混凝土构件，通常的做法是在构件中预留孔道，待顶应力钢筋张拉至控制应力后，用压力灌浆将孔道填实。
2、采用预应力结构的优势所在
和普通混凝土构件相比，采用预应力结构的优势很明显。具体来讲有两个方面：第一，充分利用高强度材料，因钢筋预先受拉混凝土受压，则在使用荷载的作用下，就能充分利用高强度的钢筋，同时，还可以满足裂缝控制的要求，以提高普通混凝土构件的抗裂性能。第二，可以提高构件的刚度，由于提高了构件的抗裂度，客观上也减小了裂缝的宽度，使刚度不致因裂缝而降低太多。此外，由于预加压力的偏心作用使构件产生的反拱(反向挠曲)，还可以抵消或减小在使用荷载作用下的变形。 不难看出，在桥梁施工中，采用预应力混凝土结构优势明显，可以广泛推广运用。
3、预应力混凝土的施工质量控制
3.1 预应力材料的前期管控是前提
预应力混凝土结构能否达到预定的性能，需要从源头上就开始着手。要严格材料的质量控制关，采用信誉好质量有保证的厂家产品。施工产品要有出厂合格证，质量检测报告，对到场材料进行检验，其强度、刚度、严密性及螺旋压接缝咬合牢度等各项指标均达到质量标准方可使用。加强对波纹管的保护减少对其损伤，减少施工过程中的电焊作业。一般来说，预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C30。当采用钢铰线、钢丝、热处理钢筋作为预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C40。预应力钢筋宜采用碳素钢丝、刻痕钢丝、钢铰线和热处理钢筋等。
3.2 重视配套设备的校验工作
在运用预应力混凝土的工程中。配套设备的校验工作一定要详细具体。对力筋施加预应力之前，必须将千斤顶与压力表配套校验，外观尺寸应符合质量标准要求，以确定张拉力与压力表之间的关系曲线，校验应由具有检验资质的部门检验、标定并予以校正。对于张拉机具设备应与夹具(锚具)配套使用，并按规定和要求进行检查和校验，对长期不使用的机具设备，应在使用前进行全面校验。对预留孔道应用通孔器或压气、压水等方法进行检查。端部预埋铁板与锚具和垫板接触的焊渣、毛刺、混凝土残渣等应清除干净。在张拉设备经过认真校验并确保无误，夹具(锚具和预应力筋等指标符合行业相关标准规定和设计要求后，才允许进行预应力筋张拉施工。预应力筋的张拉顺序也应严格做好符合设计要求，唯有如此，才能保证下面施工工作的顺利开展。
3.3 预应力的张拉控制是关键
预应力张拉工艺是桥梁预应力构件施工的重要环节。在预应力混凝土构件施工中，预应力的张拉应力和伸长值是最重要的两大控制指标，如果控制不当，将会影响预应力混凝土构件的使用效果和寿命。为了确保构件中的受力达到设计状态，一定要要按技术规范操作，充分做好张拉前的准备工作，施工过程中应对预应力筋张拉进行测算与控制。在进行张拉时，应使千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线重合一致，并按时对千斤顶进行标定及调试。预应力筋张拉速度应均匀且不宜过快，两端张拉时应同步开始、同步加力和同步停歇。张拉后要及时作标记，观测是否有断丝及滑移，对钢绞线、钢丝的同一构件断丝数不得超过钢丝总数的1％，每索不得大于1根，对钢筋不允许有断筋或滑移。此外，在张拉过程中，还应注意观察梁体的侧向变形，避免梁体变形过大而产生裂纹，并及时观测各项数据，为今后的施工工作的开展夯实基础。
3.4 提高施工人员的整体素质是根本
我国推广预应力混凝土已有多年的历史，近十几年来，在应用预应力混凝土方面取得了很大的进步。各种桥梁结构的型式、跨径和施工方法都有了明显提高。但总体上来讲，普及程度还比较低，熟悉业务的专业人才缺乏，个中原因很多，但最主要的原因是预应力混凝土学科涉及领域有高强材料、生产工艺、机械设备、设计与施工等多个专业，而且这些技术交织在一起很难分开，要掌握完整的学科知识，难度较大。因此，加强预应力混凝土专业人才的培养，提高施工人员的整体素质，既是以人为本的体现，也是今后更好地开展预应力混凝土施工操作的题中之义。
总之，在具体预应力混凝土构件的施工过程中，必须做到施工前前准备充分、施工过程中操作方法正确和施工工艺控制严格，才能够从根本上提高道路桥梁等工程的施工质量，使预应力筋在构件中的受力处于设计状态，从而达到改善和提高预应力混凝土构件使用效果和寿命的目的。