预应力技术在路桥施工中的应用

刘华清

摘要：在路桥混凝土路面施工中应用预应力技术，是近年来才逐渐兴起并广泛普及的一项新型技术，其技术的原理是通过预应力钢筋的配置对混凝土路面形成一定的约束，从而达到延缓或消除裂缝的目的。在路桥混凝土路面施工中应用预应力的技术，前期的理论研究尤为重要，需要通过对交通荷载、温度、湿度等等的变化引起路面上混凝土板的翘曲的原因进行深入的研究，在道路桥梁施工中合理的施加纵向预应力，避免混凝土的收缩和断裂。

关键词：预应力技术；路桥施工；解决对策

中图分类号：TU74文献标识码： A

引言

随着社会经济的发展，我国社会主义现代化进程不断加快，路桥工程等城市基础建设得到了进一步完善。现阶段路桥施工中，各种新型建筑结构的应用和推广，为城市基础建设的快速及合理发展奠定了良好的基础。预应力混凝土构件技术是当前路桥施工及其他建筑工程施工的主要形式，也是路桥施工中的关键技术措施之一。预应力技术在路桥施工中的应用，对保障工程质量，维持工程持久性能，增强工程使用寿命具有重要意义。

一、路桥施工中预应力技术概述

常规机械结构预应力技术是指预先对其产生的主要应力，更好的提升工程结构自身的刚性，减少工程结构在自身振动和相关弹性变形的情况下受到受拉模块影响弹性强度的明显改变，大大增强工程结构的原本抗性。在机械机构承受外荷载前预先对其在外荷载作用下受拉相关区域内部施加一定压应力，能够有效改善机械结构在使用过程中的结构和性能。

路桥施工中的预应力技术是指在路桥工程主要结构内相关构件受到外荷载前，对其受拉模块中主要钢筋部件施加预应力的方式提高主要构件的刚度。即在混凝土工程中通过预应力技术，进行预应力混凝土构件，使混凝土构建所产生的预应力减以减小或消除外荷载所引起的拉应力，利用混凝土产生高强度的抗压能力弥补其抗拉强度上存在的缺陷和不足，有效延迟混凝土受拉区域的开裂，确保工程施工质量。

路桥施工中通常采用的是强度较高的混凝土和钢材，这样能够较好的保证预应力混凝土具有较强的抗拉裂能力、刚度大、良好的抗渗性和高抗疲劳性，在一定程度上能够节省混凝土和钢材，减小构件结构的截面尺寸，降低构件自重，减少混凝土挠度并防止开裂。在路桥施工中应用预应力技术的主要目的是推迟混凝土裂缝出现时间，增强混凝土结构的持久性能。可在保证路桥工程经济性的同时，实现工程的轻巧和美观，对路桥的使用寿命也有一定的增强作用。

二、路桥施工中预应力的应用分析

1、预应力技术在路桥面施工中的应用

在路桥混凝土路面施工中应用预应力技术，是近年来才逐渐兴起并广泛普及的一项新型技术，其技术的原理是通过预应力钢筋的配置对混凝土路面形成一定的约束，从而达到延缓或消除裂缝的目的。在路桥混凝土路面施工中应用预应力的技术，前期的理论研究尤为重要，需要通过对交通荷载、温度、湿度等等的变化引起路面上混凝土板的翘曲的原因进行深入的研究，在道路桥梁施工中合理的施加纵向预应力，避免混凝土的收缩和断裂。

2、预应力技术在受弯结构中的应用

为了确保钢筋砼上部的受弯结构能够达到桥梁投运后的荷载作用力要求，在对其进行施工的过程中，就必须采用强度相对较高的材料来对其进行加固。在对受弯结构进行实际施工的过程中，最常用到的原料就是强度相对较高，且施工简便的碳纤维，在事先预制好的钢筋砼受弯构件上粘贴上碳纤维片，这样做不仅可以对受弯结构进行加固，而且还可以增加受弯结构抵抗荷载变形的能力。在实际的设计以及施工的过程中，碳纤维贴片技术的使用还必须要对受弯结构的初始内力进行充分的考虑，这主要是由于在对结构进行加固前，砼结构已经具有了一定量的拉应变以及压应变。过大的初始内力会导致受压区域应变达到极限的过程变短，但此时碳纤维材料所受到的应力相对较小，因此不能发挥其提高受弯结构强度的优势。

3、预应力技术在路桥加固施工中的应用

在道路桥梁建造中，桥梁的加固是很重要的一个环节，道路桥梁加固一般是通过对主要承重部分的补强和对结构性能的改善来恢复或提高现有道路的承载能力，从而延长其使用寿命，以适应现代交通的发展要求。道路桥梁加固的重点在改善桥梁的结构性能，增加构件的刚度和强度，预应力技术在桥梁加固中的应用能够有效加强构件的承载能力，从整体上改善路桥结构性能，恢复道路桥梁的承载能力和使用性能，增加其使用寿命。在道路桥梁薄弱构件处使用辅助材料加强构件的刚度和强度，减少作用在构件上的荷载。通常加固方法可以选择碳纤维布粘贴、钢板加固、预应力处理等。

4、预应力技术在路桥混凝土构件中的应用

混凝土裂缝是钢筋混凝土构件中易产生的质量通病，在道路桥梁的大型钢筋混凝土结构中，极易出现裂缝。预应力技术在路桥混凝土构件中的应用就是在路桥钢筋混凝土结构加载或使用前，预先给受拉区域施加一定压力。即在混凝土受拉区域内进行钢筋张拉，通过钢筋自身所具备的回缩性能，使混凝土受拉区预先受到钢筋对其施加的压力。当混凝土构件受到外荷载施加拉力的作用时，必须要抵消受拉区域混凝土中的预压力，在很大程度上限制了混凝土的伸长，以此延缓和减少混凝土裂缝。

5、在对钢筋砼路面进行建设时预应力技术的应用

所谓的预应力路面主要有两种，即连续型路面以及单独型路面。在对单独型路面进行施工的过程中，由于路面的施工间隔时间相对较长，因此，很容易出现膨胀缝将路面隔开。基于此，在对此类路面进行施工时，就必须对其钢筋给予相应的预应力处理。在对道路桥梁的建设进行预应力处理的过程中，根据施力顺序的不同，可以将其分为以下两种施工方法，一种是先浇筑混凝土，然后在对刚劲进行预拉；另一种方法就是先对钢筋进行预拉，然后在进行混凝土浇筑。

三、出现问题和处理措施

1、孔道坍塌问题和处理措施

在路桥工程施工建设期间，一般会遇到预应力钢筋在孔道中堵塞的情况，导致这一问题的因素大多是孔道坍塌或者孔道杂物过多引起的堵塞，这种问题会或多或少地降低张拉的效果，以致降低路桥施工建设的的质量。如果采用的混凝土水泥还没用结固完全，就马上开展抽芯操作，引起混凝土结构的强度不足，或者抽芯操作太迟造成橡胶管断裂等等，都有可能导致孔道堵塞甚至是坍塌。如何有效预防和处理这一问题，经详细论证，可按照以下措施处理：通过测量计算找到发生堵塞的详细位置，采取冲击钻开展钻孔，在此过程中不要对主筋造成损害。在路桥施工过程中，为防止孔道堵塞的问题，在开始施工建设之前，应对所用波纹管道进行详细检测，以免其出现质量方面的问题，在浇筑混凝土作业之前再次确定孔道的安装位置。

2、裂缝问题和处理措施

混凝土结构的收缩过大、温度改变剧烈以及钢筋结构的承受力超过特定值都有可能引起张拉前的预应力结构出现开裂问题，因此可在相关实验室进开展构建时可能导致裂缝的实验，分析结果，对建筑结构裂缝做好预防措施。通常裂缝只会在结构的表面产生，像结构侧面和构件顶面位置，而也在箍筋位置有可能出现裂缝的现象。为预防因温度的剧烈变化而引起的开裂现象，对应的处理措施就是降低结构内部与外部之间的温度差值，增加薄壁拆模时间，不要让台座与预制结构之间进行粘合，预防结构因热胀冷缩导致裂缝问题的出现。

结束语

预应力技术在路桥施工中的应用具有一定的复杂性，在实际施工过程中对于各个施工环节及施工工艺进行科学合理的施工质量管理是保证工程质量、寿命、持久性能和安全运营的有效措施，应受到施工企业和施工人员的高度重视。工程实际施工前，对相关施工人员进行预应力技术培训，使其掌握专业的施工技术和理论知识，在拟定路桥施工方案的过程中，保证设计和施工合理性的同时，积极引入新型的施工材料和技术，不断提高工程施工技术水平，提高路桥施工质量，促进施工企业自身市场竞争力的提高。

参考文献

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