市政桥梁施工中预应力技术的创新应用分析

司月强

摘要：作为一种现代施工技术，预应力技术在很多施工建设领域都有着广泛的应用，特别是在道路桥梁的施工中有着非常重要的作用。预应力也就是一个预先产生的力，对于一些常规建筑结构或者机械结构，我们为了能加强其刚性，可以事先给它施加一个与之日后所受作用相应的力，这样就可以增强其弹性，从而起到一个降低因自身震动和受外压导致结构变形问题的作用，也就是在结构受外力之前先施加一定压力，提高其适应性能。

关键词：市政桥梁；预应力施工技术；创新应用

中图分类号： TU997 文献标识码： A

一、预应力施工技术中存在的问题

在市政桥梁中虽然预应力技术的应用较为广泛，但在实际操作中也会有一定的问题及困境存在。为了使桥梁施工中预应力技术的应用得以提升，必须全面对存在的问题及运用的处理措施进行掌握。

(一)管道堵塞现象

在市政桥梁施工中预应力技术产生的管道堵塞现象主要表现在以下两种形式：

（1）波纹管堵塞。波纹管堵塞的出现通常在混凝土浇筑工序完成后产生，波纹管堵塞现象的产生所造成的不良影响主要是实际施工中钢绞线的实际值与设计值之间有一定的差距存在，该问题产生之后，还会对大量的人力及物力进行浪费，实施处理，最关键的是导致工程施工周期的延长。导致波纹管堵塞问题出现的原因主要包括两方面：第一，施工技术人员未能与相关规范要求相结合进行施工，因此导致波纹管有弯折或接头松动的问题出现，最终造成管道内有水泥进入，从而引发管道堵塞的现象。第二，桥梁工程施工中波纹管自身具备的质量问题。由于经济利益的作用及市场假冒伪劣商品的存在，使得工程施工中运用的管道管身有较多细小的孔洞存在，水泥浆则会通过小孔洞逐渐向波纹管内流入，通过水泥浆的凝固，最终导致波纹管堵塞现象发生。

（2）孔道堵塞。孔道堵塞也会造成预应力钢筋无法通过，导致张力效果及施工质量产生严重影响。其原因则是由于水泥尚未凝固即将内芯抽出。

(二)预应力施工中裂缝的产生

通常情况下，该裂缝在预应力施工前已经存在。作为桥梁工程中的一个常见问题，是钢筋混凝土结构中无法避免的一个问题。其原因是由于气温温差较大到之后建筑物体产生影响。因此，在施工过程中应对温度进行有效控制。

(三)张拉力存在的问题

张拉力问题主要包括张拉力工艺及张拉力的控制问题两种。

（1）张拉施工工艺中存在的问题。该问题通常是在预应力过长时产生，现阶段，我国张拉工艺的运用主要是以“大跨度预应力连续箱梁底板预应力浇筑工程”。与相关规定相结合，在该项工程中，若运用了大于30m跨度，为了使跨中承受力需求得到保障，一般应运用两端对称张拉的施工方法。但是，在实际操作中，我国道路桥梁中较大部分则是由于不合理的张拉工艺导致裂缝的形成。

（2）张拉力控制中存在的问题。若使用预应力技术时对相关规范性有所欠缺，那么则无法准确的对张拉力实施控制，从而无法保障桥梁工程的施工质量。一般，张拉施工是同时对预应力筋长的伸长量及张力进行控制，但在实际操作中会有较大的张力计量误差存在，同时人员素质对其产生的影响，对造成误差增大，特别是在多束张拉中，存在不同的张拉。存在的误差会造成弹性模量的取值对一定的准确性丧失，最终对工程张力控制产生影响。

二、预应力技术的控制措施

预应力技术存在较多的应用特点，所以，要有效对存在的问题实施控制，促使预应力技术的优势得到合理发挥。

在桥梁施工中，对于预应力技术存在的问题，对以下几种方式进行解决：首先，在对管道堵塞问题进行处理时，应对管道堵塞问题存在的位置实施精确的测量，并标记在管道外侧，与标记的位置相结合，对管道进行疏通。在疏通的过程中应将柱筋避开进行关注。运用冲击钻对实际操作中的开口施工进行操作，清除好管道堵塞故障之后，应对钢绞线的顺利通过进行保障。同时，在完成施工中的张拉力工序之后，应对钻孔实施封堵，运用混凝土作为封堵材料，但要求该混凝土有一定的微膨胀性质存在。在施工操作中，应有效保护管道，避免施工过程中施工人员对管道产生损坏，最终引发管道问题产生。在完成波纹管安装之后，还应避免有裂缝现象出现。而裂缝的产生大多与温度因素有关，因此应对温度进行有效控制，避免热胀冷缩效应引发的管道破裂形成。

三、预应力技术在市政桥梁工程施工中的创新应用

(一)应用于路桥面施工

近年来，预应力技术开始应用于路桥路面和桥面施工中，并且这种技术很快得到了普及，通过对路面和桥面施加预应力可以很好地延迟路桥面结构的开裂时间。预应力技术应用于路桥面施工的原理是利用预应力钢筋来约束混凝土路桥面结构，以达到消除裂缝或者延缓裂缝的效果。路桥面施工中预应力技术的应用，需要注意对当地实际的气候状况、交通流量以及路桥面负载等情况进行详细地调查和资料搜集，做好施工前的理论研究工作，了解当地导致路面开裂或翘曲等问题的原因，然后才能对症下药，对路桥面结构进行合理的预应力施工。

(二)应用于路桥加固施工

路桥加固是路桥施工中的一个重要环节，主要目的是通过对其主要受力部位进行补强、改善承载结构的性能，从而提高或者恢复路桥的整体承载力，以延长其使用寿命。就目前来说，比较常见的路桥加固方法有预应力处理、碳纤维布粘贴以及钢板加固等。预应力处理就是在进行路桥加固施工时，我们着重对其结构性能进行改善，这样是为了提高结构的刚度，增强其韧性，而预应力技术的应用则为加固施工提供了有效的技术支持，通过对路桥薄弱部位的构件进行预应力结构加强，并适当与其他加固技术相结合，使用一些辅助材料，就可以减少路桥结构自重力和负载力对这些构件的荷载，从而对路桥的结构性能从整体上进行改善，并使其承载力得到相应的加强或恢复。

(三)应用于路桥混凝土构件

路桥施工中要使用混凝土构件，由于容易产生裂缝，因而很可能引起质量问题，这是路桥施工中存在的质量通病，也是影响路桥整体质量的重要因素。而通过在混凝土构件的加载前使用预应力技术，对结构受力区预先施加一定的作用力，对受力区域内的钢筋进行张拉，利用钢筋的收缩性，就可以在一定程度上缓解混凝土构件因受力而伸长开裂的情况。

(四)应用于路桥受弯结构

路桥钢筋混凝土受弯结构的承载负荷非常大，因而必须要对其进行高强度的加固处理，在实际的路桥受弯结构加固施工中，一般会使用高强度的碳纤维，这种方法施工比较简易，即通过将碳纤维粘贴在受弯结构上，这样可以有效增强结构的承载性能，而为了进一步提升结构的承载力，我们往往在粘贴碳纤维之前还要对碳纤维片材料进行预应力的施加处理，以增强碳纤维的应力和强度。

(五)应用于钢筋混凝土多跨连续梁

预应力技术应用于多跨连续梁中，主要是用于增强正弯矩区和负弯矩区的抗弯承载力和抗剪承载力，其加固方法和路桥受弯结构基本一样，通过在梁下粘贴碳纤维来增强桥梁的承载力。

结语

预应力技术是基于结构构件受外力荷载作用前，人为施加压力而产生预应力状态以降低外荷载产生的拉应力，依靠混凝土较高的抗压强度对其抗拉强度进行有效弥补的一种新技术，以实现对受拉混凝土开裂的推迟。应用预应力技术的混凝土结构作为与钢筋混凝土结构完全不同的一种材料，设计人员能够结合结构设计功能要求及所处环境，合理选择预应力，以确定应用性能良好、成本低廉的最优结构设计方案，这也是未来预应力技术在混凝土结构设计中应用的一个发展趋势。随着我国经济取得长足的进步，城市化建设带动了相关基础设施的发展，这对市政桥梁工程的建设质量也不断提高。桥梁建设工程的施工技术也应该发展，才会符合时代发展的要求。

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