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摘要：在当今公路桥梁工程施工领域当中，预应力技术是用途最为广泛、发展速度最快，最具发展潜力的一门技术学科。但因预应力技术施工工艺相对复杂，且需要很强的专业性，故在其施工中仍存在着一些问题。本文重点分析了预应力技术在道路桥梁工程应用中的问题，并对预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用领域与未来发展做了简单介绍。
关键词：预应力技术；道路桥梁；施工技术
一、预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用领域
1、多跨连续梁施工中的应用
从结构层面上来看，多跨连续梁又分为正弯矩区和负弯矩区两种形式。通常来讲，跨中的为正弯矩，存在支座的为负弯矩。当多跨连续梁的抗剪承载能力和抗弯承载能力难以满足施工要求时，就必须应用预应力技术来做加固处理。
2、受弯构件施工中的应用
碳纤维的强度是比较高的，其施工的程度亦比较简单。正因为如此，应用碳纤维片材来对受弯构件加固问题进行解决就成普遍采用的一种方式。但因在加固受弯构件之前，结构混凝土就已经具有初始的拉应变和压应变了。故受压区内混凝土的压应变一旦达到混凝土极限压应变时，受弯构件也就达到了其极限承载能力。
3、加工施工中的应用
通常来讲，加固公路桥梁时都是通过应用预应力技术，来补强构件和改善结构性能，进一步提高或恢复公路桥梁承载能力的，从而延长公路强烈使用年限，满足当前对于交通运输的要求
二、预应力技术在道路桥梁工程应用中的问题
（一）曲线孔道竖向位置偏差
在多跨连续预应力混凝土桥梁中，曲线预应力筋的竖向坐标是以预埋的波纹管中心线为准。多跨曲线孔道竖向坐标的控制点；跨中点、反弯点及支座点在实际施工中，检查曲线孔道竖向坐标时经常遇到跨中处坐标偏高与支座处坐标偏低的现象，降低了预应力筋的有效高度，影响梁的承载力和抗裂要求。
原因分析：（1）控制曲线孔道竖向坐标的钢筋支托位置计算有误或安装不准。（2）设计图纸上所标明的曲线孔道在支座处的竖向坐标有时偏高，但在该节点处纵横钢筋较多，使曲线孔道难以安装到位。（3）在钢筋安装与绑扎过程中，操作工人贪图方便，没有严格控制钢筋位置，尤其在支座处对曲线孔道的竖向坐标影响较大。
防治措施：（1）在编制施工组织设计期间，应核对曲线预应力筋的坐标高度是否会引起波纹管与梁的钢筋相碰。如在内支座处遇到这种情况，应与设计人员商讨，能否调整钢筋的规格和排列方式，不得已时考虑降低波纹管的坐标高度。在跨中处也可参照处理。至于在其它部位，钢筋应避开波纹管，不得影响波纹管的曲线形状。（2）施工单位应分解绘制预应力筋曲线坐标图、支座（跨中）处钢筋与预应力筋孔道排列详图，并交待给有关操作人员。施工中加强督促检查，严格按图施工。（3）金属小组纹管可采用钢筋支托定位，钢筋支托可点焊在箍筋上，间距为0.5～1m，防止混凝土浇注后波纹管上浮。
治理方法：（1）金属波纹管的坐标高度超出允许偏差，但不大于10mm，可不必调整。（2）金属波纹管的坐标高度如超出允许偏差大于10mm，应局部拆开调整至允许偏差内。（3）金属波纹管的坐标高度超出允许偏差较大而无法调整的情况，应会同设计人员根据实际受力情况商讨解决办法。
（二）波纹管阻塞
波纹管堵塞堵管是指在混凝土浇筑后波纹管出现堵塞的现象。发生了堵管会导致后期预应力钢绞线穿束无法通过，或张拉预应力时钢绞线实际伸长值与设计计算值相差很大，给施工带来不必要的麻烦，即影响了工期，又耗费了人力。引起堵管的原因分析：首先，施工单位在施工过程中没有严格按照施工规范安装波纹管，出现波纹管定位不精确引起的弯折扭曲、套管接头松动，或者是在混凝士浇筑施工中，振捣人员在振捣混凝土时操作失误，造成波纹管局部的破裂，直接导致混凝土水泥浆渗漏到波纹管中造成堵管。其次，波纹管自身的质量缺陷引起漏浆堵管。
在遇到堵管问题时，要根据预应力筋曲線坐标，标注漏浆孔道堵塞的位置，在避开粱的主筋位置，采用冲击钻缓慢进行开孔，清除波纹管中的水泥浆块，使钢绞线能顺利穿过波纹管并能够自由伸缩；然后待张拉完毕后用高一等级微膨胀混凝土封堵孔洞。可采取以下预防措施：在施工下科前对波纹管质量仔细检查，对有缺陷的波纹管及早发现；在浇筑混凝土前检查波纹管的安装位置，固定好，检查套管接头连接是否牢固，密闭性是否达到要求；在浇筑混凝土过程中注意波纹管的保护，避免振捣棒碰坏波纹管。
（三）张拉过程出现纵向裂缝
预应力梁板常在上表面或端头包括横肋端头和纵肋端头出现裂缝，板面裂缝多为横向在板角部位呈，端横肋靠近纵肋部位的裂缝，基本平行于肋高；纵肋端头裂缝呈斜向，此外预应力构件的端头锚固区，常出现沿预应力筋方向的纵向裂缝，并断断续续延伸，一定长度范围桁架端头有时还出现垂直裂缝，其中拱形桁架上弦往往产生横向裂缝。
这种裂缝产生的主要原因有：（1）后张法预应力构件，张拉后沿预应力筋孔道方向出现纵向裂缝，主要因为施工中预应力孔道定位不力或不准，孔道偏向一侧，当张拉时预应力筋会对孔壁产生较大的侧向分力，如遇砼较薄时就会沿孔道侧面出现裂缝，严重时会产生局部崩裂。（2）预应力板类构件的板面出现裂缝，主要因为预应力筋放张后，由于肋的刚度差，当控制力偏高时受压后产生反拱，使板面出现拉应力，加上板面与纵肋收缩不一致，也使板面受拉两种应力值叠加当超过混凝土抗拉强度，便会出现横向裂缝。（3）板面四角斜裂缝是由于端横肋对纵肋压缩变形的牵制作用，而在四角区出现对角线方向拉应力，加上收缩作用而引起裂缝。（4）预应力桁架托架等端头沿预应力方向的纵向水平裂缝，主要是构件端部节点尺寸不够和未配置足够的横向钢筋网片或钢箍，当张拉时，由于垂直预应力钢筋方向的劈裂拉应力而引起裂缝出现，此外砼振捣不密实，张拉时砼强度偏低，以及张拉力超过规定等都会引起这种裂缝出现。 预防措施：（1）先张法施工中：均匀放张，多根整批预应力筋放张，宜采用砂箱法或千斤顶法。用砂箱放张时，放张速度应均匀一致；用千斤顶放张时，放张宜分数次完成；单根钢筋采用拧松螺母的方法放张时，宜先两侧后中间，而不能一次将一根力筋松到位。严禁切割放张。（2）后张法施工中：梁端布筋设计应充分考虑张拉时产生的局部应力集中，增加横向分布钢筋数量或螺旋筋，适当增加封锚端和梁端混凝土的几何尺寸；预应力筋张拉顺序应符合设计要求，当设计未规定时，宜采取分次、逐级对称张拉。张拉时，均匀加载，不宜过快，以尽可能减小张拉过程出现局部应力集中；严格粱（板）混凝土浇筑时的施工控制，确保梁（板）混凝土浇筑质量，特别要加强对锚垫板后的混凝土振捣。张拉前，应对梁体进行检验，是否符合质量标准要求；张拉时，混凝土强度应达到设计要求；设计无规定时，以不低于设计强度值的95%为宜。
（四）锚固区混凝土爆裂
锚固区混凝土爆裂原因：由于预埋在混凝土中的锚垫板固定螺栓安装数量不够或受混凝土浇注振捣影响，造成锚垫板倾斜，并引起锚垫板与应力束轴线不垂直；锚下加固钢筋数量不足，位置不准确；锚下混凝土振捣不密实或混凝土强度未达到设计要求等几方面的原因，均可能使锚下混凝土在张拉过程中产生爆裂，造成返工损失或张拉事故，修补后的结构质量也会受到影响。因此张拉前要仔细检查锚垫板周边索混凝土是否有裂缝和架空现象，必须避免出现上述问题，产生爆裂后也必须采取妥善的办法进行补救。
预防措施：按图纸要求施工，保证锚垫板的位置和方向正确，锚固区加固钢筋网必须安放准确，绑扎牢固，螺旋筋的位置必须准确固定，防止振捣过程中移位或滑落。加强锚下混凝土的浇注、振捣质量，混凝土强度达到设计要求后才进行张拉施工。锚固区混凝土爆裂后，必须对松散部分混凝土进行彻底凿出清理，按设计要求进行恢复和固定。
三、预应力技术发展展望
预应力砼材料技术的发展从来都是预应力砼技术革命的先驱，预应力砼筋除了目前使用的高强度钢材外，未来新型预应力砼筋应是强度高、自重轻、弹性模量大的聚碳纤维、玻璃纤维和聚醋纤维类非金属预应力砼筋。
桥梁结构领域中，预应力技术既是一种结构手段，又是与施工方法结合形成一整套以节段式施工为主体的预应力施工工法或专利，主要有预应力悬臂分段施工技术、分段顶推施工技术、移动模架逐孔施工技术、块体节段拼装技术、大节段预制吊装技術等。这些施工技术与预应力技术是紧密相关的。现有桥梁的改造、加固技术亦是研究开发方向。
另外，在未来的发展中，设计理论将有重大进展，预应力混凝土结构的可靠性、耐久性和经济性更为协调一致；预应力工艺将进-步完善，专用产品质量提高；专业预应力砼工程公司将集团化、国际化，施工技术和管理水平大大提高。
结语
当前的预应力技术是比较成熟的一项工程技术，在今后的发展中，还将日臻完善。预应力技术以种种优势，在桥梁建设领域有着强大的生命力和竞争力，甚至在其还未完全占领的领域仍然具有强大的发展力。
参考文献：
[1]白青峰，程戈.对桥梁施工中若干预应力技术的研讨[J].山西建筑，2010（14）.
[2]王世昌，方梁斌.公路桥梁施工中预应力技术措施探讨[J].中国高新技术企业，2010（2）.
[3]封亚勇.公路桥梁施工中预应力的应用及问题的探讨[J].大科技，2010（6）.
[4]余贵红.浅谈公路桥梁施工及预应力技术应用[J].中国科技博览，2011（26）
关键词：预应力技术；道路桥梁；施工技术
一、预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用领域
1、多跨连续梁施工中的应用
从结构层面上来看，多跨连续梁又分为正弯矩区和负弯矩区两种形式。通常来讲，跨中的为正弯矩，存在支座的为负弯矩。当多跨连续梁的抗剪承载能力和抗弯承载能力难以满足施工要求时，就必须应用预应力技术来做加固处理。
2、受弯构件施工中的应用
碳纤维的强度是比较高的，其施工的程度亦比较简单。正因为如此，应用碳纤维片材来对受弯构件加固问题进行解决就成普遍采用的一种方式。但因在加固受弯构件之前，结构混凝土就已经具有初始的拉应变和压应变了。故受压区内混凝土的压应变一旦达到混凝土极限压应变时，受弯构件也就达到了其极限承载能力。
3、加工施工中的应用
通常来讲，加固公路桥梁时都是通过应用预应力技术，来补强构件和改善结构性能，进一步提高或恢复公路桥梁承载能力的，从而延长公路强烈使用年限，满足当前对于交通运输的要求
二、预应力技术在道路桥梁工程应用中的问题
（一）曲线孔道竖向位置偏差
在多跨连续预应力混凝土桥梁中，曲线预应力筋的竖向坐标是以预埋的波纹管中心线为准。多跨曲线孔道竖向坐标的控制点；跨中点、反弯点及支座点在实际施工中，检查曲线孔道竖向坐标时经常遇到跨中处坐标偏高与支座处坐标偏低的现象，降低了预应力筋的有效高度，影响梁的承载力和抗裂要求。
原因分析：（1）控制曲线孔道竖向坐标的钢筋支托位置计算有误或安装不准。（2）设计图纸上所标明的曲线孔道在支座处的竖向坐标有时偏高，但在该节点处纵横钢筋较多，使曲线孔道难以安装到位。（3）在钢筋安装与绑扎过程中，操作工人贪图方便，没有严格控制钢筋位置，尤其在支座处对曲线孔道的竖向坐标影响较大。
防治措施：（1）在编制施工组织设计期间，应核对曲线预应力筋的坐标高度是否会引起波纹管与梁的钢筋相碰。如在内支座处遇到这种情况，应与设计人员商讨，能否调整钢筋的规格和排列方式，不得已时考虑降低波纹管的坐标高度。在跨中处也可参照处理。至于在其它部位，钢筋应避开波纹管，不得影响波纹管的曲线形状。（2）施工单位应分解绘制预应力筋曲线坐标图、支座（跨中）处钢筋与预应力筋孔道排列详图，并交待给有关操作人员。施工中加强督促检查，严格按图施工。（3）金属小组纹管可采用钢筋支托定位，钢筋支托可点焊在箍筋上，间距为0.5～1m，防止混凝土浇注后波纹管上浮。
治理方法：（1）金属波纹管的坐标高度超出允许偏差，但不大于10mm，可不必调整。（2）金属波纹管的坐标高度如超出允许偏差大于10mm，应局部拆开调整至允许偏差内。（3）金属波纹管的坐标高度超出允许偏差较大而无法调整的情况，应会同设计人员根据实际受力情况商讨解决办法。
（二）波纹管阻塞
波纹管堵塞堵管是指在混凝土浇筑后波纹管出现堵塞的现象。发生了堵管会导致后期预应力钢绞线穿束无法通过，或张拉预应力时钢绞线实际伸长值与设计计算值相差很大，给施工带来不必要的麻烦，即影响了工期，又耗费了人力。引起堵管的原因分析：首先，施工单位在施工过程中没有严格按照施工规范安装波纹管，出现波纹管定位不精确引起的弯折扭曲、套管接头松动，或者是在混凝士浇筑施工中，振捣人员在振捣混凝土时操作失误，造成波纹管局部的破裂，直接导致混凝土水泥浆渗漏到波纹管中造成堵管。其次，波纹管自身的质量缺陷引起漏浆堵管。
在遇到堵管问题时，要根据预应力筋曲線坐标，标注漏浆孔道堵塞的位置，在避开粱的主筋位置，采用冲击钻缓慢进行开孔，清除波纹管中的水泥浆块，使钢绞线能顺利穿过波纹管并能够自由伸缩；然后待张拉完毕后用高一等级微膨胀混凝土封堵孔洞。可采取以下预防措施：在施工下科前对波纹管质量仔细检查，对有缺陷的波纹管及早发现；在浇筑混凝土前检查波纹管的安装位置，固定好，检查套管接头连接是否牢固，密闭性是否达到要求；在浇筑混凝土过程中注意波纹管的保护，避免振捣棒碰坏波纹管。
（三）张拉过程出现纵向裂缝
预应力梁板常在上表面或端头包括横肋端头和纵肋端头出现裂缝，板面裂缝多为横向在板角部位呈，端横肋靠近纵肋部位的裂缝，基本平行于肋高；纵肋端头裂缝呈斜向，此外预应力构件的端头锚固区，常出现沿预应力筋方向的纵向裂缝，并断断续续延伸，一定长度范围桁架端头有时还出现垂直裂缝，其中拱形桁架上弦往往产生横向裂缝。
这种裂缝产生的主要原因有：（1）后张法预应力构件，张拉后沿预应力筋孔道方向出现纵向裂缝，主要因为施工中预应力孔道定位不力或不准，孔道偏向一侧，当张拉时预应力筋会对孔壁产生较大的侧向分力，如遇砼较薄时就会沿孔道侧面出现裂缝，严重时会产生局部崩裂。（2）预应力板类构件的板面出现裂缝，主要因为预应力筋放张后，由于肋的刚度差，当控制力偏高时受压后产生反拱，使板面出现拉应力，加上板面与纵肋收缩不一致，也使板面受拉两种应力值叠加当超过混凝土抗拉强度，便会出现横向裂缝。（3）板面四角斜裂缝是由于端横肋对纵肋压缩变形的牵制作用，而在四角区出现对角线方向拉应力，加上收缩作用而引起裂缝。（4）预应力桁架托架等端头沿预应力方向的纵向水平裂缝，主要是构件端部节点尺寸不够和未配置足够的横向钢筋网片或钢箍，当张拉时，由于垂直预应力钢筋方向的劈裂拉应力而引起裂缝出现，此外砼振捣不密实，张拉时砼强度偏低，以及张拉力超过规定等都会引起这种裂缝出现。 预防措施：（1）先张法施工中：均匀放张，多根整批预应力筋放张，宜采用砂箱法或千斤顶法。用砂箱放张时，放张速度应均匀一致；用千斤顶放张时，放张宜分数次完成；单根钢筋采用拧松螺母的方法放张时，宜先两侧后中间，而不能一次将一根力筋松到位。严禁切割放张。（2）后张法施工中：梁端布筋设计应充分考虑张拉时产生的局部应力集中，增加横向分布钢筋数量或螺旋筋，适当增加封锚端和梁端混凝土的几何尺寸；预应力筋张拉顺序应符合设计要求，当设计未规定时，宜采取分次、逐级对称张拉。张拉时，均匀加载，不宜过快，以尽可能减小张拉过程出现局部应力集中；严格粱（板）混凝土浇筑时的施工控制，确保梁（板）混凝土浇筑质量，特别要加强对锚垫板后的混凝土振捣。张拉前，应对梁体进行检验，是否符合质量标准要求；张拉时，混凝土强度应达到设计要求；设计无规定时，以不低于设计强度值的95%为宜。
（四）锚固区混凝土爆裂
锚固区混凝土爆裂原因：由于预埋在混凝土中的锚垫板固定螺栓安装数量不够或受混凝土浇注振捣影响，造成锚垫板倾斜，并引起锚垫板与应力束轴线不垂直；锚下加固钢筋数量不足，位置不准确；锚下混凝土振捣不密实或混凝土强度未达到设计要求等几方面的原因，均可能使锚下混凝土在张拉过程中产生爆裂，造成返工损失或张拉事故，修补后的结构质量也会受到影响。因此张拉前要仔细检查锚垫板周边索混凝土是否有裂缝和架空现象，必须避免出现上述问题，产生爆裂后也必须采取妥善的办法进行补救。
预防措施：按图纸要求施工，保证锚垫板的位置和方向正确，锚固区加固钢筋网必须安放准确，绑扎牢固，螺旋筋的位置必须准确固定，防止振捣过程中移位或滑落。加强锚下混凝土的浇注、振捣质量，混凝土强度达到设计要求后才进行张拉施工。锚固区混凝土爆裂后，必须对松散部分混凝土进行彻底凿出清理，按设计要求进行恢复和固定。
三、预应力技术发展展望
预应力砼材料技术的发展从来都是预应力砼技术革命的先驱，预应力砼筋除了目前使用的高强度钢材外，未来新型预应力砼筋应是强度高、自重轻、弹性模量大的聚碳纤维、玻璃纤维和聚醋纤维类非金属预应力砼筋。
桥梁结构领域中，预应力技术既是一种结构手段，又是与施工方法结合形成一整套以节段式施工为主体的预应力施工工法或专利，主要有预应力悬臂分段施工技术、分段顶推施工技术、移动模架逐孔施工技术、块体节段拼装技术、大节段预制吊装技術等。这些施工技术与预应力技术是紧密相关的。现有桥梁的改造、加固技术亦是研究开发方向。
另外，在未来的发展中，设计理论将有重大进展，预应力混凝土结构的可靠性、耐久性和经济性更为协调一致；预应力工艺将进-步完善，专用产品质量提高；专业预应力砼工程公司将集团化、国际化，施工技术和管理水平大大提高。
结语
当前的预应力技术是比较成熟的一项工程技术，在今后的发展中，还将日臻完善。预应力技术以种种优势，在桥梁建设领域有着强大的生命力和竞争力，甚至在其还未完全占领的领域仍然具有强大的发展力。
参考文献：
[1]白青峰，程戈.对桥梁施工中若干预应力技术的研讨[J].山西建筑，2010（14）.
[2]王世昌，方梁斌.公路桥梁施工中预应力技术措施探讨[J].中国高新技术企业，2010（2）.
[3]封亚勇.公路桥梁施工中预应力的应用及问题的探讨[J].大科技，2010（6）.
[4]余贵红.浅谈公路桥梁施工及预应力技术应用[J].中国科技博览，2011（26）