浅析路桥施工中预应力技术的应用

瞿竹

(贵州路桥集团有限公司)

1 预应力技术的含义

随着经济的发展、社会的进步，交通运输量越来越大，公路桥梁所承载的荷载力也越来越大，因此，必须要采用新技术确保路桥施工的质量。预应力技术就是一项较为先进的技术，它使得路桥工程的施工在较经济的前提下，既保证工程质量一，确保使用安全，又可以实现工程的美观大方。桥梁施工中，预应力技术具体指的是，在混凝土工程中采用预应力技术，排除其荷载作用所造成的拉应力，减缓混凝土承受拉力而破裂，避开工程质量受到严重的损坏。由于众多优势，该项技术已在国内路桥工程施工中得以大范围的推广，并且得到了一定的发展。特别是在预应力混凝土结构方面，当前，结构形式越来越多，不过也是越来越复杂，相应的也增加了施工难度。因此，实际操作中必须在相关专业人士的指导下进行，并且对预应力混凝土结构特性进行分析，确保施工的质量。

2 预应力技术在桥梁工程施工中的应用

2.1 选择预应力钢绞线

使用预应力钢绞线可以为工程节省钢材，较为经济。而且利用其所带来的经济、社会效益也是其他钢材无法比拟的。低松弛钢绞线作为新一代的预应力钢材因其具有便于施工的特点，大力研究发展钢绞线材料的研究和创新是提高预应力结构功能的重要组成力量。

2.2 加固工程中预应力技术的应用

利用预应力技术可以有效的提高桥梁承载力。在具体运用时，可先将预应力作用于构件上，使构件在初弯矩的时候减小拉应变和压应变，将加固钢筋的作用充分发挥出来，进而达到延长桥梁的使用期限，满足交通运输的要求。

2.3 预应力技术在路梁工程中的应用

(1)预应力技术在路桥钢筋混凝土结构中的应用。

从实际观察和多年的经验中可以知道，道路桥梁是混凝土结构，在这个结构中包含的构件往往会出现裂缝，这主要是因为当混凝土结构或构件在受到外荷载施加的拉力时，为了达到延缓甚至不出现裂缝的目的，必须要先抵消受拉区混凝土当中的预压力，这样就非常有效地限制了混凝土的伸长。在荷载组合Ⅱ作用下产生宽度小于0.25mm的裂缝，荷载组合I作用下产生宽度不超过0.2mm的裂缝，结果如图1所示。所以，增加对施工材料应用的同时，还应该注重对预应力混凝土施工技术的施工生产管理。

(2)预应力技术在混凝土路面中的应用

由于经济、高效、美观等众多优点，预应力技术逐渐被国内众多的路桥工程所采用。为了充分发挥该项技术的作用，保证路桥质量，必须要对该项技术的应用过程进行管理，而最首要的也就是材料管理。之所以这样说是因为材料的管理是一个基础性环节，也可以说是施工管理的步伐，做好了这一部分的工作对后期整个工程的施工以及保养等方面具有非常大的优势与好处。预应力技术在混凝土路面中的实际应用，要通过对交通荷载变化引起的路面混凝土板的翘曲约束等因素进行深入地研究，从而达到延缓甚至不出现裂缝的目的。

图1 不同外力对生成裂缝的影响分析

3 路桥工程预应力施工技术应用中存在的问题

主要涉及到后张预应力结构张拉力控制的问题。

在多束张拉时，有时预应力筋的伸长值计算超出伸长量按规范规定的±6%范围，一般施工实际取值控制在4%。结果如表2所示，导致张拉力失控。通常张拉力的计量采用1.5级油压，如果张拉人员未经专业培训，容易出现操作错误，那么就会发生张拉力忽高忽低的现象。

实际伸长值未在规定范围内将导致产品质量缺陷，从而带来质量安全隐患。在实际操作中可以发现由于混凝土保护层一般情况下都是偏小的，而且水泥垫块都已经出现了严重的问题主要表现为:损坏和移位，这些问题会导致严重的质量问题，最主要的是导致梁板保护层失去原有的功效。这是一方面，另外一方面预应力孔道压浆在通常情况下表现为两个作用:其中之一是起到保护作用，保护预应力筋不因为外部环境而锈蚀;还有一个重要方面就是保证预力筋和结构共同工作，维持整个结构的稳定性。预应力孔道压浆如果不符合规范或是国家的相关规定，那么后果是很严重的，主要表现在导致箱梁底板出现问题，具体来说就是和板梁底面出现纷繁复杂的纵横向裂缝。

图2 路桥施工中预应力技术的应用分析

4 预应力混凝土技术在路桥施工中的实施与管理

混凝土抗拉强度只有抗压强度的1/10(如图3)。

图3 混凝土性能分析

根据预应力混凝土技术施工特点与过程，其在路桥施工中的应用应从设计、施工、验收三方面进行实施与管理。随着经济的快速提高，路桥建设也不断扩展，预应力技术在各种土木工程中充分发挥其作用。

施工过程中存在着各种各样的问题，其中较为常见的就是对相关环节控制不严。在这种疏漏之下，使得预应力技术在实际应用中会出现灌浆堵管等一系列的问题。针对这些情况，应该要坚持“预防为主、防治结合”。

预防的主要方法有:

(1)在浇筑混凝土之前，要确认波纹管安装位置，应保证其牢固性，密闭性。在施工前要使用保护隔离剂，也能够起到一定的防护作用。

(2)在浇筑过程中尽量不要造成波纹管的破裂。从某施工队施工管理的信息可以了解，由于季节变化而导致波纹管破裂占到全部原因的12%，结果如图4所示。

图4 路桥施工中预应力技术的应用分析

4.1 路桥预应力混凝土结构设计

随着经济的快速提高，路桥建设规模不断扩大，预应力技术在各种土木工程中充分的作用日益突出。在实际施工过程中，预应力技术难免会遇到堵管、变形等各种问题。因此，为了保证工程的质量、美观，就必须要加强预应力混凝土结构的设计工作，避免因变形带来给工程带来危害。既指有关人员要在严格按照设计规范要求之下，进行自主设计。

4.2 路桥工程施工中预应力技术的施工质量控制

(1)预应力钢筋在其张拉及灌浆阶段的施工质量控制主要是保证其控制张拉应力能够满足设计要求，在预应力工程施工过程中，保证管道不堵塞，灌浆符合质量要求，保证伸长值的变化也在设计和规范所要求的范围之内，才能保证预应力质量要求。

(2)为了确保施工的质量，浆料的搅拌工作也是重要的一环。首先，要确保搅拌好、未用完的浆体，每次都予以全部卸尽，严格控制在这些浆体中加入未经搅拌的新材料的行为。特别要严格控制一些操作人员，为了提高工作效率，而采用的边出料边进料的操作方法。其次，也要严格控制浆料的稠度。

5 结束语

总之，利用预应力技术可以既保证工程质量，又为工程降低开支，是当今路桥工程施工中一项重要的技术。但是在实际应用中，有关人员必须要严格控制施工步骤，加强施工管理，确保施工的质量。在未来，路桥工程施工会向更复杂、强度更高等方向发展，有关人员也要加大研究、不断完善预应力技术，促使其更好的辅助路桥工程施工。

［1］ 杨云彪.浅谈道路桥梁施工中应注意的问题［J］.中国高新技术企业，2009，(12).

［2］ 张卫国.浅析公路桥梁施工中预应力技术研究［J］.中国城市经济，2011，(12).

［3］ 马恒章.公路桥梁预应力混凝土施工中的问题和处理［J］.科技信息，2008(12).