公路桥梁施工中预应力技术的相关问题研究

高岑

【摘 要】 预应力施工技术是广泛用于公路桥梁建设中的技术，特别在公路桥梁结构的施工方面，这项技术显得更为重要。预应力技术在维修和加固桥梁、提升大件以及顶推施工等方面的效果很好，且应用范围在不断扩大，同时也促进了公路桥梁道路的发展。

【关键词】 公路桥梁；施工；预应力；技术

一、预应力技术的优势

1、预应力技术应用于受弯、受拉构件中，可以使其最大限度的稳定性。其原因是，它可以使构件之间的拉力提升，有利于防止公路桥梁施工中出现混凝土裂缝，就算有裂缝产生，因为构件之间有足够的拉力，使得混凝土结构会受到较小的损伤。将预应力应用到混凝土构件中，减少混凝土的荷载，使其裂缝愈合，也可以缓解混凝土钢筋的疲劳度，增加构件的抗劳性。 2、预应力技术的应用使得桥梁结构的内力被调整，当桥梁工程有较大的跨度时，预应力技术的应用，可以确保工程的整体性，使公路桥梁的稳定性提高。

3、预应力技术在一定程度上使桥梁结构的自重量减轻。应用预应力技术其前提就是要有质量高的施工材料，会使用粘性高的混凝土、强度高的钢筋，使其公路桥梁施工中所用材料减少，从而使其结构自重量减轻，提高钢材的利用率，因此可以使其成本降低，还可以使公路桥梁的承载力整体提升。

二、路桥施工中预应力技术的主要问题

1、预应力筋管道的堵塞问题

由于在预应力筋的施工人员中，部分施工人员的专业张拉技术和施工经验不达标，在预应力混凝土的浇筑过程中有时会出现不按照规范施工的情况，甚至还有一部分工程在混凝土浇筑完成后，没有对混凝土做好及时的养护措施或者是养护措施不合理、不规范，这样均有可能导致预应力混凝土中的钢筋预留管道出现堵塞的情况，致使不能够顺利进行预应力钢筋的张拉工作，甚至影响到预应力钢筋张拉的实际效果，导致预应力钢筋的理论计算值与实际张拉值存在较大的误差，影响桥梁结构整体的承载能力以及稳定性能。

2、混凝土结构张拉有关的问题

为了缩减施工工期，一般采用加入早强剂的方法，使得混凝土结构提前达到可以预拉应力的强度。由工程经验可知，如果加入早强剂，一般在混凝土浇筑3天以后既可以张拉预应力来提升预应力的混凝土强度。但是由于加入了早强剂，使得混凝土的弹性和强度模量增长非同步进行，强度增长比较快，但弹性模量增长很慢，所以使得较早的张拉预应力，会使得预应力的损失比较严重，混凝土结构的整体变形比较大，导致桥梁结构出现裂缝，同时降低了桥梁的承载能力。

3、预应力筋超长束端的张拉的问题

目前，國内在浇筑大跨度的预应力连续梁时一般采用在预应力筋的一段采取张拉应力的方法。现行的预应力规范指出：当跨度≥30m的预应力桥梁，要对预应力筋两端采取对称张拉的工艺来保证预应力筋达到设计的张拉力，在活载与恒载的共同作用下，桥梁跨中所需的抵抗弯矩来建立桥梁跨中的有效预应力，否则梁的跨中正截面就容易出现裂缝，降低梁的承载力。经本人多年观察研究发现，已经正常使用通车的桥梁，均有因为不合适的张拉工艺才出现的梁的裂缝现象。

4、后张预应力结构的张拉力大小控制的问题

由于在预应力施工时，施工工艺不规范，尤其是张拉力的控制不合理，这对桥梁的承载力造成了严重的影响。通常，在预应力筋的张拉工艺中，使用预应力筋的伸长量来衡量张拉力的大小，钢筋的张拉力是主要的，一般用预应力筋的伸长量来校核张拉力的误差。通常在预应力施工工艺时，要采取1.4级的油压来计量张拉力，导致张拉力误差很大，有些甚至还没有计量标明就张拉了千斤顶。同时，还和张拉施工的人员的技术素养有关，如果张拉人员没有经过正规的培训就施工，使张拉力有很大的误差。

三、预应力技术在公路桥梁工程中的应用

1、预应力锚具的应用

作为预应力混凝土结构，它所使用的锚具有很多种，一般主要分为机械锚固和摩阻锚固两大类。首先来说一下机械锚固类型的锚具，它采用机械加工的方法，在预应力钢材的边缘形成了适合锚锭的条件，从而进行锚固工作。机械锚具以其应力损失较小、施工方便等优点得到了广泛的运用，其中在锚旋高强度粗钢筋、集束型高强度钢丝等钢材中有很大的应用。摩阻锚固类型的锚具利用楔形锚具的功能，使预应力钢材挤压在一起，从而形成了锚旋的作用。摩阻锚固类型的锚具种类有很多，得到了广泛的应用，该锚相对比机械锚固类型的锚具来说应力损失较大、施工较繁琐，但是它的锚力变化程度大，穿索相对比较方便。

2、预应力钢材的应用

预应力钢材包括很多种，像预应力钢筋、普通和低松弛预应力钢绞线等，它们在公路桥梁施工中得到了广泛的应用，尤其是低松弛钢绞线，以它高效率、低成本、施工简单等优势受到了桥梁工程的高度重视。预应力钢材比起普通钢材来说，能够节省大量的钢材，具有更高的经济效益。在进行预应力钢材选择时，要注意几方面内容，其中包括预应力钢材有关性能参数、标准要求等，只有综合多方面进行选择，才能保证预应力钢材在工程施工中得到很好的应用。

3、预应力混凝土的应用

随着预应力技术的发展，预应力混凝土得到了广泛的运用，在公路桥梁施工中，它以结构可靠、抗裂性好等优点受到了好评。在公路桥梁工程中，高强混凝土的使用可以减少自重及截面积，使得跨越能力得到了有效的提高，而高强度正是预应力混凝土的一大优势，它与高强度钢筋相适应，能够使预应力钢筋的作用得到充分的发挥。预应力混凝土抗裂性好、刚度大、节省材料等优点，它提高了构件的稳定性。在施工中，预应力混凝土会给混凝土一个反方向的力作用，从而使桥梁的整体结构更加牢固，增加了桥梁的寿命。

4、在加固施工中的应用

公路桥梁的建成使用有一个使用年限的问题，也涉及质量的问题。为了使公路桥梁能够正常的使用，并且延长它的使用年限以及保证安全问题，以适应现代社会发展的交通运输，就要对它进行加固施工。公路桥梁的加固施工一般有两种途径，一种是补强构件，另一种是改善结构的性能。经常使用的有增强较薄弱的构件，或者增加构件以加大承载能力，改良结构以及加固公路桥梁的基础等等。加固方法有碳纤维布加固，补强层加固，体外预应力加固等等。在公路桥梁的加固施工中经常使用的方法有很多，比如在路面或桥面粘贴钢板来达到加固的效果；改变相关结构的受力体系的方法，通过受力体系的改变来达到改良桥梁加固的目的；碳纤维布粘贴的加固的方法，碳纤维具有很大的强度，粘贴碳纤维可以增大改良桥梁的承载力等等。这些方法是应用了公路桥梁本身的拉应变和压应变，预先对公路桥梁的构件施加一些预应力，来提高构件的承载力，以加固公路桥梁，使它的作用在有安全保障的条件下能够发挥得更加的充分。

5、应用于多跨连续梁上

连续梁是指具有多余约束的结构，多跨就是两个跨以上，多跨连续梁的制作是固定支座。对多跨连续梁进行施工的过程中，主要对两个关于多跨连续梁的承载力问题有所涉及，包括抗弯承载力和抗剪承载力，若多跨连续梁的两个承载力无法与标准相符，则需要对一些加固处理进行运用。在处理时应分为正弯矩区和负弯矩区，由于有较大的碳纤维强度，因此通常会运用碳纤维实施粘贴加固处理，若多跨连续桥未能进行加固处理，则很难有这样的张力存在，导致承载能力大大降低，对后期的使用照红尘严重影响，甚至很难建设起来，该加固处理能够在多跨连续梁的质量上得到保障，从而与相关的要求相符，便于施工工作的开展。

结束语：

预应力技术在当今公路桥梁工程的施工领域，不仅用途广泛，而且发展速度最快，并具有十分广阔的发展前景。但是由于预应力技术的施工工艺具有极强的专业性，而且相对比较复杂，所以在其施工过程中还存在一些问题。只有明确预应力技术的施工流程，严格控制好各道工序以及各个环节的质量，才能有效保障公路桥梁工程的施工质量，进而有效推动我国建筑行业的稳步发展。

参考文献：

[1]程善德.预应力技术在公路桥梁施工中的应用分析[J].科技创新与应用，2013（20）.

[2]胥旸.预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用[J].公路工程管理，2014.