探究市政路桥施工中预应力技术的运用

陈丽芳

探究市政路桥施工中预应力技术的运用

陈丽芳

预应力技术是路桥施工中的一种新型施工技术，这种施工技术本身具有多重优势，它具有较高的渗透力与抗裂能力，同时，强度和刚度也比较高，因此在道路桥梁建设中得到了普遍的应用。近年来，随着经济的发展，路桥工程也得到了发展，道路建设的工程逐渐增大，预应力作为工程施工中的一种关键技术受到越来越多人的关注。本文就市政路桥中对预应力技术的应用进行分析。

市政路桥；施工；预应力；技术

随着路桥工程的迅速发展，对其施工技术的要求也越来越高，为了满足时代要求，需要将路桥施工技术作为核心环节不断提升和改进。预应力技术是具有代表性的施工技术，对于路桥工程施工质量的提高起着重要的作用。在激烈的工程施工中，路桥工程要想取得较好的施工效果，就需要在运用预应力技术的同时不断进行技术创新，这样不仅能够提高其竞争力，同时还能够延长道路桥梁的使用寿命。

1　预应力技术的概述及其优势分析

1.1预应力技术的概述

在市政路桥工程建设中，其预应力技术主要是指预先对道路工程结构施工压应力，从而减少甚至抵消路面荷载对路道产生的拉应力，一定程度上能够提高路桥工程结构的刚性，使得工程结构的振动和弹性变形进一步降低，避免路桥受到拉应力的影响导致结构变形，这一技术的使用能提高路桥工程的整体抗性。

1.2预应力技术的优势分析

预应力技术具有多种特点：①应用范围广，预应力技术作为工程中的关键技术，不仅适用于跨度较大的路桥结构以及体系连续的路桥结构，同时还在中小跨度的路桥结构中被应用，并且在市政路桥工程以及桥梁工程施工中受到普遍使用。②减少了施工过程中的额外工程施工，在市政路桥施工中使用预应力技术能够降低施工过程中对桥下净空的影响，也降低了其对桥体结构的影响。此外，预应力的使用能够调整桥体原有的应力状况，减少了路桥所承受的荷载，使得路桥结构的稳定性显著提升。与传统的施工加固方法相比，预应力施工加固过程中所使用的人力资源相对较少，可以减少工程施工中各种资源的浪费，降低工程施工成本，而且这种工程施工技术可以根据施工的实际情况不断更换，方便后期的维修和管理，同时还可以降低交通运输所受的影响。

2　市政路桥施工中对预应力技术的应用

2.1结构设计中对预应力技术的应用

在市政路桥施工结构设计中，首先需要对预应力混凝土结构进行设计，必须按照一定的规范和要求在考虑到承接力和一般使用状况的前提下进行预应力结构设计，要保证施工中使用的材料与应力验算的强度以及结构验算的强度相一致，这才满足预应力结构设计的基本要求。考虑到市政路桥工程的美观度，为了避免结构变形对其造成影响，需要在设计验算中保证工具的安全性，将其控制在结构材料应力所操控的范围内，这样才能使得使用中的预应力大小得到有效控制，增强预应力的应用效果。在结构设计和施工中，需要对结构的挠度值严格控制，一旦出现实际施工中的挠度大于工程规定的挠度时，就会对整个工程的施工产生严重的影响。因此，为了避免这种现象的发生，在进行预应力设计时，必须严格遵循相关设计规定，再结合施工的具体情况实施验算和计算，更好的保证路桥施工的质量。

2.2受弯结构中对预应力技术的应用

在施工过程中，需要选择施工强度较高的材料，而碳纤维就是一种高强度的施工材料，在施工过程中技术也比较简单，因此，加固受弯结构时应将其作为首选材料进行选择性粘贴。进行受弯结构加固之前，结构本身也有内应力的存在，外加混凝土的压应变和初始应变，当混凝土的应变超过自身所能承载的极限时，构件的承载力也就相应的减小。一般情况下，混凝土的应变量决定着碳纤维材料的应力，当始应变较大而碳纤维材料的应力较小时，材料的强度就难以得到有效地发挥。所以，在实际工程施工中，施工人员在粘贴好材料后要施加一定的预应力，使碳纤维的初始拉应力在与预应力的施加之下产生，从而促进其强度的有效发挥。

2.3加固作业对预应力技术的应用

路桥在投入使用之后，车辆的荷载往往会对其结构产生较大的影响，针对这种现象，相关施工人员需要采取相应的措施加强路桥施工结构，提高桥梁的承载力，从而改善路桥的结构性，延长其使用寿命来满足交通运输的需求。在桥梁结构加固中，最常见的有三种加固方式：①对桥面补强层的加固；②对结构受力体系的改进；③体外预应力的加固。在工程实际施工中，人们往往采用卸载的方式来削弱混凝土结构在加固中产生的初始应变。同时，在施工中，施工人员会对构件施工一定的预应力，能够减少构件的压应变和拉应变，一定程度上能够提高构件承受压力的能力，从而使得其应变量增强，对钢筋形成加固作用。

2.4混凝土施工中对预应力技术的应用

预应力技术在混凝土施工中主要分为两个部分：①在混凝土路面施工中对预应力技术的使用；②在混凝土多跨连续梁施工中对预应力的使用。下面是对这两个部分进行详细介绍：

作为一种新型技术，预应力在混凝土路面中的使用与其在桥梁钢筋混凝土中的使用基本相似。在混凝土路面施工中运用预应力钢筋配置技术能够对混凝土结构起到一定的约束作用，从而减少混凝土裂缝的出现。同时，在混凝土路面施工中，纵向预应力的使用也是一个必要的环节，一定程度上能够防止路面出现横向收缩裂缝。除了在路面施工中的使用之外，预应力在混凝土多跨梁中也被使用，路桥施工中往往将预应力技术应用在梁上，尤其在是弯矩的研究中应用最为常见。一般将弯矩分为正弯矩和负弯矩两种，正弯矩大多存在于多跨梁中，而负弯矩往往存在于梁支座位置。当路桥施工中的梁抗剪强度和抗弯强度不能达到相关设计要求时，需要利用一些方法将其进行加固。当跨中的强度不能达到工程的施工规范要求时，需要采取强度加固措施来增强其施工强度。随着预应力技术的完善，使得道路桥梁中的众多问题逐渐呈现出来，这就对施工人员的专业水平有了更高的要求，因此，施工人员需要不断加强其自身的专业技术水平，从而保障整个工程质量。

2.5箱梁钢绞线施工中对预应力技术的应用

预应力施工中的关键施工环节是箱梁钢绞线的施工，在施工中应该注意各种事项。这一施工过程有着较为复杂的施工程序，尤其是预应力张拉中施工有着比较严格的要求。预应力的张拉对钢绞线的张拉顺序要求较严，如果张拉顺序出现错误，往往会引发一些严重的问题。因此，要根据施工的实际情况确定钢绞线的张拉顺序，横向的钢绞线采取的张拉顺序往往是从上到下的方式，其腹板顺序则是从下到上的顺序。箱梁钢绞线在进行总体张拉时，先是首批钢束的张拉，然后再是纵梁钢束的张拉，最后到横梁钢束的张拉，在进行张拉的过程中，工程的施工效果也会受到天气变化的影响，尤其是下雨天会导致钢绞线出现生锈的现象，因此，施工中也需要把握好天气状况，如果遇到施工季节刚好为雨季，就需要在雨前进行灌浆施工。

3　预应力技术在路桥施工中应该注意的问题

3.1注意材料的选择

钢材是路桥施工中常用到的施工材料，主要有四种常见的类型，其中有预应力钢筋、普通型号的钢绞线、矫直回火钢丝以及低松弛的钢绞线。其中具有多重使用优势的是低松弛的钢绞线，其使用较为方便，并且有美观的外型，适应性强等特点，因此在市政桥梁建设中被广泛的使用。而预应力钢绞线能够节约资源，可以适当降低工程的施工成本。如果采用预应力技术在市政路桥建设中，需要根据路桥施工的基本情况以及钢材的具体参数指标精心选择钢材，既能达到经济上的合理性，同时能够满足工程施工要求，这样的材料才能够保证市政路桥工程的整体质量。

3.2对施工道具的选择

预应力钢材在施工中使用时需要对其端部进行加固，往往使用到的加固道具有锚具。路桥工程中经常使用的锚具是摩阻锚固性锚具，这种道具的主要作用是通过一些小型道具的协助能够拉近钢材，从而起到一定的固定作用。这种锚具有着较大的变化形式，但是不利于重复性的张拉，在进行重复张拉时其应力损失也逐渐增大。还有一种锚具是机械锚具，主要是在预应力钢材的两端应用，锚固的大多是强度较高的粗型钢筋，其优势是受到施工的约束相对较小，方便在使用中进行连接。这种锚具有着较多的种类，一般施工人员需要根据工程的具体需要进行选择。

3.3做好施工支架的搭设

路桥施工之前，支架的搭设是一项首要任务，在搭设支架时，首先需要进行放样测量，进而确定搭设的具体位置，并且严格检查施工中需要的相关构件。搭设支架也要有一定的操作步骤作为参照，将支架的一侧作为基准，对另一侧进行控制，然后将其不断推进，这是一种搭设方式。还有一种方法就是将支架的中间位置作为搭设的基准，对支架的两边进行控制并将其向前推进。在搭设支架的过程中，需要准确的搭设其剪力撑，确保其更加牢固。最后观察构件承载的垂直性，组织专门的施工技术人员对支架的搭设情况进行检查，完成之后才能够正式投入使用。

3.4做好预制箱梁的施工准备工作

首先在进行预应力技术使用前需要做好预应力筋的选择，主要在于预应力筋对工程的质量起着至关重要的作用，还影响预应力施工技术的有效实施。因此，在选择预应力筋时候，要筛选正规的生产厂家和销售商。此外，需要做好钢绞线的选择，严格对其质量和强度进行要求，使其达到施工的标准要求。这就需要选择的技术人员对备选材料进行实验，采用符合标准的钢绞线作为施工材料。紧接着是施工夹具的选择，要保证施工夹具的性能满足施工的具体要求。在进行预应力张拉时候，工程设计中的标准拉力要和设备规定的拉力相一致，否则容易造成张拉过度产生裂痕。在张拉预应力时，要对波纹管进行定位，使整个工程施工能整齐有序。

4　结束语

预应力在路桥施工中是最为常见的施工技术，其应用比较复杂，技术要求相对较高。并且施工过程中不同环节有着不同的施工重点和施工工艺，因此需要对其实施有效的全方位的管理。需要做好施工之前的各项准备工作，包括对施工材料的选择以及施工设备的试用等工作，进而保障后期施工的质量。在进行预应力施工前，施工管理人员需要组织相关施工人员做好预应力施工技术培训工作，夯实施工人员的技术基础。随着路桥施工的发展，对预应力技术的要求也不断提升，相关人员进行做好技术创新，通过不断实践和完善施工技术进一步提升路桥施工的水平，建立一套完善的施工体系，在增强施工质量的同时提升施工单位在工程施工中的竞争力，从而达到高效益的施工效果，促进我国路桥行业的快速发展和进步。

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2015-8-9