试论预应力技术在路桥施工中的应用

李晋雅，刘 阳

(河南省第三公路工程有限公司，河南 郑州450000)

0 引言

随着国民经济的高速发展，路桥工程事业得到了极大的发展，预应力技术作为路桥施工的重要技术，在路桥工程施工中得到了广泛的应用，其特点主要体现在具有较高的抗裂能力、抗渗能力及较好的刚度及强度等。这些特点对我国路桥工程的承载力及质量起着重要作用。

1 预应力技术的含义

预应力技术在路桥施工中是指，将预应力技术应用于混凝土工程施工中，在构造过程中使混凝土产生预应力，将其外荷载产生的拉应力进行有效降低或排除，也就是说应用混凝土产生的高强度抗压能力对抗压强度缺漏进行补救，进而起到提高路桥工程质量的作用。在路桥工程施工中所选用的钢材及混凝土都具有较高的强度，只有这样才能增强预应力混凝土的抗拉裂能力，进而起到缩小结构切面及结构重量减轻的作用。预应力技术在路桥施工中的应用，可以降低成本，同时还可以确保工程的质量及最大限度地满足人们审美的需求，最终达到增加路桥工程使用周期的目的。

2 预应力技术在路桥工程施工中的应用

2.1 选择预应力钢绞线

目前，我国路桥施工中预应力主要选用的钢材为预应力钢筋、普通预应力钢绞线、矫直回火预应力钢丝以及低松弛钢绞线几种类型。作为新一代的预应力钢材，低松弛钢绞线因其自身特点在路桥施工中得到了广泛地应用，其特点主要是较高实用性、经济高效、施工方便及在应用中能够使建筑构件达到美观、轻薄等，尤其在部分特殊工程中，其使用范围更为宽广。如核电站、高层大跨度建筑物、高速公路、高架公路及大型桥梁等。

预应力钢绞线的应用可以有效地对所需钢材起到节约的目的，与其他钢材相比，其具有较高的经济效益与社会效益。在选用预应力钢材时，必须重视几个问题，如钢绞线的几何参数、表面状态、其松散程度、断裂荷载度以及伸长率的参数等。选择钢绞线时，必须按照国家规定的标准如品种规格、尺寸、延伸率和松弛性等进行严格选择。

2.2 选择预应力锚具

在路桥预应力技术应用中，分为先张法与后张法。通常将机械锚固与摩阻锚固作为预应力混凝土后张法施工应用的锚具。选用机械锚固类锚具主要是在预应力钢材的端部，利用机械加工从而形成可以工作的条件进行锚固。通常情况下主要在锚旋高强度粗钢筋以及集束型高强钢丝中应用这种类型的锚具，如遇特殊情况，在锚旋单根钢绞线或者多根钢绞线中也会应用到这种锚具。这种锚具的特点为较小应力损失及便于连接，在灌浆作业进行前预应力可以重复进行拉张及放松作业。摩阻锚固类锚具具有较多的品种类型，在路桥施工中具有较为广阔的应用空间。通过楔形锚具拉紧预应力钢材进而起到形成锚旋的作用。其锚固力具有多样化及较大的吨位，具有便捷的穿梭过程，其缺点主要是具有较大的应力损失，不便进行重复拉张及连接。

2.3 加固工程中预应力技术的应用

现阶段主要通过提高路桥承载力来达到加固路桥工程的作用。提高路桥承载力主要利用构件补强及结构性能改善来实现，从而实现路桥使用年限、延长及满足交通运输需求的作用。通常情况下，主要应用的加固方式有桥面结构受力体系改变、桥面补强层加固及桥体外预应力加固等，从而在初弯矩时使构件拉应力降低，达到构件极限承载能力提高的作用，并充分发挥出钢筋加固的作用。

2.4 受弯结构中预应力技术的应用

在路桥工程施工中，碳纤维因其便于施工及强度较高等特点被大量应用。混凝土的应变增量对碳纤维的最终盈利具有决定性作用。如当初始应变力增大时，较小应力的碳纤维构件就会遭到损坏，这种情况下，根本无法充分发挥碳纤维高强度的特点。基于此，在碳纤维片材粘贴过程中进行预应力的施加，使碳纤维片材具有初始拉应力，从而达到碳纤维应力提高的作用。同时，还能起到防止损坏及充分发挥碳纤维高强度的作用。

3 路桥工程施工中预应力技术的施工质量控制

1)确保钢筋保持曲线形状是预应力钢筋预埋阶段的质量控制重点，这就要求每个控制点的高程定位必须具有准确性及牢固性，在与其相关的施工环节必须重视预应力钢筋施工，不能出现波纹套管损坏的现象。如发生意外必须及时采取措施进行有效解决。

2)确保预应力钢筋控制张拉应力可以对其设计要求进行满足是预应力钢筋在其张拉及灌浆阶段的质量控制重点，确保预应力钢筋的伸长值在设计及相关规范要求的范围内，保证灌浆计量的准确性，进而达到浆体充满孔道的作用。

3)为避免孔道进入杂物或出现漏浆现象进而导致堵塞孔道情况的发生，必须在路桥预应力施工中严密封堵每个孔道接口、连接处及外露的孔道口。此外，在安装普通钢筋时，必须保护好预应力钢筋的成品，防止损坏预应力钢筋的外皮。在钢筋焊接施工中，搭接钢筋不能选用预应力钢筋，同时避免焊接作业不能在预应力钢筋周围施工。如焊接作业必须在预应力钢筋周围施工，必须采取必要的保护措施，只有这样才能提高预应力钢筋的质量及施工的安全性。

4)严格控制路桥预应力施工中的用水量，不能选用加水的方式对使用不及时、流动性降低的水泥浆进行其流动性的提高。在搅拌浆体施工中，要严格按照施工要求进行水泥、外加剂及施工用水的用量进行控制。必须全部卸尽每次搅拌好的浆体，在没有全部倒出浆体之前，禁止将没有搅拌的新材料加入，避免出料与进料同时进行。排除压浆前管道中的水分或垃圾等残留物，必须选用空压机进行彻底清除。

4 结语

随着改革开放的不断深入及我国经济实力的不断提升，我国路桥工程建设规模也越来越大，进而增加了路桥工程施工的难度。作为路桥工程施工的重要技术，预应力技术由于其自身特点在路桥施工中得到了大量的应用。不仅可以最大限度地提升工程施工的质量，还能延长路桥工程的使用周期。

［1］ 苏文建，赵坚.论道路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题［J］.中小企业管理与科技(上旬刊)，2011(1).

［2］ 张德伟，王烨. 论建筑施工中预应力的应用及存在的问题［J］. 中国房地产业，2011(3).

［3］ 雷耀东. 路桥工程施工预应力应用中存在的问题及解决方案［J］. 中小企业管理与科技(上旬刊)，2009(9).