路桥施工中预应力技术的应用

李勇　郭成利

【摘 要】路桥的预应力技术跟传统路桥施工工艺以及技术相比，尽管起步比较晚，但是在施工工艺与技术上具备很大的优势。当施工人员把预应力技术应用在路桥施工中时，可以提升路桥承载能力并延长它的使用年限。

【关键词】路桥施工；预应力技术；应用

0.前言

预应力技术随着荷载等级的不断提高，桥梁工程逐渐向轻型、大跨度方向发展，预应力梁板结构的应用越来越广泛，在今后的桥梁加固桥梁加固中，现有加固技术可能在很大程度上受到限制，因此，有必要开发和研究预应力技术在旧桥改造中的应用。

用预应力技术对结构进行加固主要是通过后张法中的体外预应力来实现的，其施工工艺：体外预应力的预应力钢束设于砼构件的外侧，钢束穿过设在构件端部的挡块和中部适当位置的转向块进行张拉，从而使砼构件获得预压应力。此法的主要目的是简化预应力工艺，但结构的受力、特性比常规的粘结预应力砼差，钢材用量也较大，目前主要用于较大跨度的桥梁工程或维修加固工程中。

1.预应力在路桥施工中的应用

1.1加固施工

施工人员采取一定的措施对路桥进行加固，其目的在于通过对构件进行补强，将结构的性能改善，进而提高桥梁的承载力，使其使用寿命得以延长，以满足当前交通运输所需。一般比较常见的加固方式分为三种，一是对桥面补强层进行加固；二是将结构的受力体系改变并对其加固；三是对体外预应力进行加固。实际施工过程中卸载的目的在于把混凝土结构加固时产生的初始应变减小，施工时可以先对构件施加一定的预应力，在构件受拉区形成一定压应力后，构件的初弯矩压应变以及拉应变都会随之减小，这样就可以把构件在极限承载力时所形成的应变增量及压力提高，以便将加固钢筋的作用充分发挥出来。

1.2混凝土多跨连续梁

预应力技术常被用作梁特别是弯矩的研究，一般弯矩有两种，一种正弯矩，一种为负弯矩，通常多跨梁里面常有正负弯矩存在的位置。通常负弯矩会位于梁支座位置，正弯矩则可以梁跨中部位。如果梁抗弯强度以及抗剪强度不能满足施工规范以及设计要求，就需要对其采取加固强度的措施；当跨中的强度值难以满足施工规范要求时就需要采取一些技术手段进行加固，最常见的技术手段为粘贴碳纤维，然而这种施工技术虽然简单易操作，但是经常会出现各种纵筋锚固问题。

随着预应力技术范围的不断扩大，路桥施工获取大量便利的同时也发现了不少问题，尤其是关于预应力张拉技术的，因为张拉技术的加工工艺比较复杂，因而会对施工技术人员的自身素质以及施工设备性能都有很高的要求。然而实际加工时，因为施工人员没有按照施工规范科学进行施工，以致于留下了很多安全隐患。

1.3受弯结构

碳纤维施工简单、强度也比较高，因而在对受弯构件加固时常会选择粘贴碳纤维片材作为施工材料。由于加固前结构本事便形成了初始内应力，混凝土也就有了初始应变以及压应变，一旦混凝土受到的压应变比混凝土极限压应变大时，构件的极限承载力也就达到了最大值。一般碳纤维片材最终应力该由混凝土自身应变增量所决定的，假如当初的始应变比较大，而碳纤维片材应力又比较小，碳纤维的高强度就很难充分发挥出来。施工人员在将碳纤维片材粘贴好的时候还需施加一定量的预应力，这样该材料就会有了初始拉应力，也就可以防止构件破坏时没有足够的应力，进而使得它的强度充分发挥出来。

1.4混凝土路面

路桥混凝土路面施工时也需采用预应力技术，这是新时期得到重视和大力推广的一项新技术，其施工原理和预应力技术应用到桥梁钢筋混凝土结构中的施工原理差不多，与此同时借助预应力钢筋的配置也实现了从某种程度上给予混凝土路面适当的约束，这样就可以延缓裂缝出现的时间或者避免裂缝的产生。在对混凝土路面进行施工时要合理施加纵向的预应力，进而防止混凝土路面出现横向收缩裂缝。当下预应力施工技术已经越加成熟，施工效果也越来越好。

2.路桥预应力施工技术常见问题

2.1波纹管出现堵塞

一些施工企业为了赶工期在安装波纹管时完全不按照施工规范以及施工设计进行，因而使得波纹管定位不够准确，进而促使套管出现接头、弯折扭曲等各种不良现象出现。施工人员在现浇混凝土时，由于要对混凝土进行振捣，一旦没有把握好振捣的力度很容易导致波纹管出现破裂现象，如果发现不及时未能采取有效措施进行更换和修复，便会导致混凝土浆往波纹管里面流去，进而导致波纹管出现堵塞现象。另外波纹管在进场验收前没有严格控制其质量，所以一旦出现质量问题，这些因素便是导致管道出现堵塞的最根本原因。

2.2预应力构件在张拉前就有裂缝问题出现

张拉前的预应力构件有裂缝问题出现主要原因在于构件受温差作用出现收缩，进而导致裂缝现象产生，然而这种不利现象是钢筋混凝土构件很难避免的，因而施工技术人员必须严格控制施工现场所采用的构件的质量，控制好裂缝，尽可能的将这些不利因素减小。

3.处理路桥施工中预应力技术问题的措施

3.1处理堵管问题的措施

路桥施工期间，如果碰到堵管现象，就要先结合预应力筋的曲线坐标位置将 堵管所在位置标出来，需注意的是一定要避开主筋所在的位置，然后采用冲击钻缓慢进行开孔。对于堵管问题也可事先采取防止措施，比如施工下料钱 要仔细检查一遍波纹管的质量，混凝土浇筑前要将安装波纹管的位置确定下来，对于套管接头以及密闭性要认真检查，整个混凝土浇筑过程中一定要采取有效措施保护好波纹管。

3.2处理裂缝问题的措施

预应力施工时采用的构件很容易受温度影响在其表面形成不同程度的温度裂缝，所以要控制好构件内外 所存在的温差。薄壁构件的拆模时间要适当的延长，一般情况下施工人员还需在预制构件以及台座间涂上适量的隔离剂以免二者粘结在一起，进而因热胀冷缩导致构件受到影响。除此之外高温期间可以采用低水化热水泥，而低温期间则需要采取适当的保温措施。路桥工程预应力混凝土的路面施工时，很容易受到路面收缩以及徐变过大因素的影响使得预应力受到损害，进而影响到工程的施工质量，这时可以选择强度比较高、水灰比比较小的混凝土开展施工作业，因为高质量的混凝土自身的收缩以及徐变比较小，可以避免上述不良现象的出现。

4.结语

总之，桥梁加固技术术语21世纪路桥施工领域发展最快也是应用最为广泛的一项施工技术，该预应力技术不仅带动了土木工程的迅速发展，也使得我国桥梁加固提载方面形成了一种更为主动、有效的技术与 方法，而且从很大程度上将构件承载能力提升到更高的层次。所以加强对我国旧桥加固以及改造技术的研究，不仅可以为我国现代交通贡献一份力量，还能给国家带来丰厚的经济效益与社会效益，因而发展前景非常广阔。

【参考文献】

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