路桥施工中预应力技术的应用分析

刘 晶

(山西路桥第二工程有限公司，山西临汾 041051)

0 引言

路桥工程量的加大导致对预应力技术的应用量在增大，但同时，施工单位所承担的竞争压力也相对而增大，在这种情况下，各个路桥施工单位都要从施工质量这一基础方向来提高自身的竞争力，而在路桥施工中，对施工质量有直接影响力的就是预应力技术，因为，在路桥施工中预应力技术是关键性技术。所以，在此，我们要对路桥施工中的预应力技术做一个具体的分析，为各个施工单位提供更多的借鉴。

1 预应力技术简析

预应力技术的最初应用时间为20世纪50年代，最初应用只限于建筑工程，而到了20世纪80年代才应用到路桥工程当中，并从此以后，预应力技术在路桥工程的施工中得到了广泛的应用。那么，在路桥工程中的预应力主要是指“在混凝土工程中采用预应力技术，使混凝土在构造过程中产生预应力，并降低或者排除其外荷载所造成的拉应力，通俗的来讲就是运用混凝土所产生的高强度抗压能力补救抗压强度的缺漏，延缓混凝土承受拉力而破裂。”在道路桥梁工程中应用预应力技术的主要目的就在于要提高混凝土工程的施工质量。

2 预应力技术特点分析

2.1 具有较强的使用功能

在预应力技术应用中为了保证预应力的实际效果，所应用的建筑材料如混凝土、钢材等都是高质量的，这样就能够减少材料的应用量，实现了结构截面的减小，这样所建设的桥梁高度就会有所下降。尤其是在当今土地资源异常紧张的状态下，预应力技术的应用能够有效的降低立交桥的高度，也就会适当的减小引道长度，节省土地资源的使用，能够实现经济效益和社会效益。与此同时，该技术的应用还能够有效的减小桥梁自身的重量，防止混凝土裂缝的出现，而桥梁高度的降低也导致建筑结构发生了良性的改变，桥梁外观质量也有所提升。

2.2 桥梁受力分析

通常情况下，公路桥梁在设计过程中除了要考虑到桥梁的使用功能之外，还要考虑到我国城市规划、地下管道敷设等现实状况，因此，我们看到桥梁建设结构需要从多方面进行分析与考虑。尤其是在当前桥梁建设难度增加的状态下，对桥梁结构的要求也在不断提高，尤其是桥梁的受力结构，要满足减小占用空间的同时还要提高桥梁的受力能力，这就需要在设计过程中做到“精确的分析合理的布局”，而预应力技术的应用给桥梁结构带来了比较复杂的受力体系，这种力系能够提高桥梁的受力能力，就比如，预应力具有空间效应，这种空间效应同弯扭内力有着一定的抵消作用，还比如，在“多梁格的宽桥”中，桥梁中的预应力能够适当的对主梁的受力状况进行改善，实现受力作用的均衡，提高桥梁的使用寿命。

2.3 桥梁耐久性

通俗来讲，耐久性即是指桥梁的使用寿命，由于预应力技术的应用需要高质量的钢材与混凝土，这种高质量的施工材料能够在一定程度上提高建筑物的抗裂性以及抗渗性，提高了混凝土工程的施工质量，减小了裂缝出现的几率，进而也就避免了环境中的水、盐、碱等对桥梁的腐蚀，适当延长了桥梁的使用寿命。

3 路桥施工中预应力技术的应用

3.1 优化选择施工材料与工具

在预应力技术中最重要的施工材料与工具就是钢绞线与锚具，因此，为了较好的应用预应力技术，需要优化选择这两项内容。

1)优化选择钢绞线。一般情况下，根据路桥工程对预应力效果要求的不同所选用的钢绞线类型也是不同的，主要的钢材有“低松弛性钢绞线、矫直回火性钢绞线、普通钢绞线、预应力钢筋”等等，其中低松弛性的预应力钢绞线是一种相对较新的预应力钢材，该钢材的实用性较高、价格较低、施工方便、构件轻薄、外形美观，因此，这种钢材的实际应用率比较高，尤其是在路桥施工中，其应用更是非常广泛。因为，在路桥施工中应用这种新型钢材材料能够在保证同等施工质量的前提下，减少钢材使用量，提高路桥工程施工的经济效益。但是，无论何种类型的钢材在选择过程中都要重点注意以下几个参数，即“松散状态、钢材表面状态、断裂荷载度、伸长率参数与几何参数”，除此之外，在选择过程中还要考虑到设计中的产品规格要求、生产厂家的信誉程度等。

2)优化选择应力锚具。预应力施工过程中所选用的锚具一定要根据不同的施工方法来进行选择，而预应力施工方法有两种，一种是先张法，另一种则是后张法。需要选择锚具的预应力施工方法是后张法，而锚具又分为两种类型，即“摩阻锚固类型和机械锚固类型”，这两种类型的锚具具有不同的特征，摩阻类型的锚具因为其品种比较多，所以，其应用的空间相对来说也非常广泛，通常情况下，其锚固力以及吨位充满各种变化，因此，其可以被用来开展高速度的作业。但是，其在使用过程中可能会造成应力的损失，因此，选择过程中要考虑好路桥工程的需要;机械类型的锚具应用环境为“高强集束型钢丝、高强度钢筋中、多钢绞线中、单根钢绞线中”等，该锚具在使用过程中造成的应力损失比较小，连接也相对方便。

3.2 加固作业中的预应力

在路桥施工中加固是一个提高路桥承载能力必不可少的程序，而加固的实现是需要很多构件补强、改善构件结构等工序的，只有这样修建出来的路桥才能够满足当今市场对其各个方面的要求。而常用的承载力提高方式有很多种，比如，改变路桥受力体系、加固路桥外部预应力、对桥面补强层进行加固等等，而在实际施工中就完全可以应用预应力技术来开展加固作业，应用方式为在路桥构件上施加预应力，这样在受拉区就会产生拉应力，桥梁构件承载力就会有所提升，加固作用自然也会有所体现。

3.3 受弯构件中的预应力

当前，在路桥施工中对碳纤维的应用比较广泛，尤其是一些施工简便、强度较高的碳纤维，而碳纤维的应用会产生一种应力，这种应力实际产生的效果与“混凝土应变增量”有着直接的关系，也就是说，如果混凝土初始应力远远超过了碳纤维所产生的应力，这时桥梁构件会受到破坏，碳纤维所具有的特点无从发挥。所以，在路桥施工中要积极应用预应力技术，就是指，在碳纤维粘贴施工时要事先对这些碳纤维进行预应力的加载，这样具有一定初始应力基础，碳纤维的整体效用就会得到有效发挥。

3.4 箱梁钢绞线施工中的预应力

箱梁钢绞线施工是路桥预应力施工中的一部分，该工程的施工需要注意的事项非常多，任何一个部分出现问题都会导致整个桥梁工程施工质量出现问题。在众多问题中比较重要的就是预应力张拉中钢绞线的张拉顺序，一般来讲，在箱梁钢绞线张拉中横向的钢绞线是由上而下进行张拉的，而腹板则是要由下而上进行预应力的张拉。而总结构上的基本张拉顺序为横梁的第一批钢束、纵梁钢束、横梁剩余钢束。在张拉之后的第一天内，还需要对预应力管道开展压浆作业，该作业的开展需要对环境进行观察，如果是在雨天进行的施工，雨水对箱梁的钢绞线产生锈蚀，导致钢绞线强度减弱，因此，如果是在雨季进行的作业，需要提前开展灌浆作业。

3.5 混凝土施工中的预应力

在路桥施工中混凝土工程是相对较难的，首先，需要有完备的应急预案。在基本应急预案中需要包括泵送设备、搅拌设备、运输设备、供电设备等，应急预案的主要功能就在于要保证混凝土施工是连续进行的。其次，混凝土的振捣技术要求。振动棒需要以垂直的状态开展工作，振动棒插入与拔出时的速度也是不同的，前者需要快速进行，而后者则需要缓慢进行，相应的振捣时间设定是需要根据混凝土具体状况而确定，同时为了保证混凝土中不会出现气泡，要在浇筑时进行二次振捣。

4 结语

预应力技术对路桥工程质量的影响度正在被人们所普遍认知，也正是因为如此，施工单位都在积极努力的提高自身预应力施工技术，那么，预应力技术在路桥施工中主要表现在以下几个方面，即优化选择施工材料与工具;加固作业中的预应力;受弯构件中的预应力;箱梁钢绞线施工中的预应力;混凝土施工中的预应力，因此，要保证预应力施工质量就要从这几方面着手。

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