浅谈预应力施工技术在路桥工程中的应用

杨栋　王振民

摘要：在我国路桥工程建筑的过程中，预应力技术在其中发挥了举足轻重的作用，在现代路桥建设中被广泛采用。文章围绕路桥施工中预应力技术问题的内容进行探讨。

关键词：路桥工程；预应力；施工

一、路桥工程预应力应用现存问题

公路路桥工程施工时，预应力应用时一个很难避免的问题便是波纹管出现了堵塞堵管的现象，它主要是由混凝土浇筑问题所引起的。波纹管一旦出现堵塞问题非常严重，不仅会导致预应力后期钢绞线很难穿柬，还会促使钢绞线伸长值以及设计期间计算值出现偏差，因这些问题不仅给施工单位造成很大困扰，还促使工程的施工进度延长，带来了极大的人力和物力浪费，以至于后来工程项目的成本增加，使得施工单位成本增加。

二、预应力施工技术在公路路桥中的应用

1.预应力在桥梁的加固作业应用。公路路桥工程加固的关键在于改善桥梁的结构性能，并通过不断增加构件刚度、改变强度，将预应力技术应用到路桥工程，使得一些薄弱构件的承载力可以加强，之后借助材料强度高的特点从整体上来改善桥梁整体上的结构性能，进而全方位恢复整个路桥桥梁的承载力，使得路桥使用周期以及服役年限都能得到进一步的提高。具体改造方法为，采取碳纤维布粘贴法粘贴到混凝土与构件上面，另外在采取钢板加固法时一定采取有效措施处理好薄弱构件的预应力。

2.预应力在受弯构件的应用。钢筋混凝土施工期间，受弯构件因荷载作用力的影响，所以必须采用强度非常高的材料对其进行加固。实际施工作业期间，一般会采用强度非常高而且施工工艺较为简单的碳纤维，通过将含有碳纤维片的材料粘贴到钢筋受弯构件里面，使其得到有效加固，进而提高其抗拒荷载所形成的作用变形能力。在将碳纤维贴片实际应用到施工过程中时，需要充分考虑受弯构件因初始内力造成的影响，因为加固前的混凝土很容易受到拉应变以及初始压应变的影响，便会导致更大初始内力产生，从而造成整个受压区压应变达到极限压应变的整个过程不断缩短，这样碳纤维片材能够承受的应力便会便小，很难将强度上的优势发挥出来。因而实际施工过程中粘贴碳纤维片材时预应力大小要结合初始过程中的应变大小进行判断，这样便会促使混凝土在整个压区压应变可以达到极限应变的前提基础下，把碳纤维片材的应力提高，进而充分发挥出碳纤维片材本身强度高的特点。

3.钢筋混凝土预应力的应用。钢筋混凝土预应力在路面上的应用主要有两种，一种为单独型路面，另一种则为连续型路面。单独型路面处于膨胀缝的间隔相对比较长，由于膨胀缝将路面隔开了，因而路面施工时采用的钢筋要进行适当的预应力处理，整个预应力处理过程中，通常会有两种办法，一般根据施力不同顺序进行施工。施工人员可以先对钢筋进行张拉再浇筑混凝土；也可先浇筑混凝土再预拉钢筋，后者比前者应用范围跟广。因为连续型路面没有膨胀缝，处理预应力时，便会导致无筋路面长度过长。假如按照施加预应力的方法，便可自加应力和千斤的顶加力：利用水泥膨胀的作用，促使混凝土在硬化变化中其体积得到进一步的增加；另外受两端约束作用影响，混凝土里面便会产生内压应力。采用千斤积来所增大的便为千斤的顶加力，加上两端作用的约束便促使锚固点之间的混凝土得以加力固定。

4.多跨连续梁预应力的应用。工程实际施工过程中的多跨连续梁一般有两种，一种为负弯距区，另一种为正弯的距区。施工人员常将支座位置看作负弯距；而把跨中位置看作正弯距，对于抗弯承载力要采取加固处理措施，与此同时如果抗剪承载力不足也要采取措施进行加固处理。在将多跨连续梁预应力施工技术应用到工程施工中去时，最常用的加固方法是在梁下将截面加大；或者采用粘贴碳纤维的办法（即在正弯矩区抗弯承载力难以满足施工要求时，借助碳纤维粘贴法加固，不仅施工效果好而且非常方便）。假如施工人员采取梁下加大截面的方法把高粱承载能力提高，不仅不会改变原有功能及设计，还会促使梁的结构自重在无形中增加。

三、公路路桥预应力施工方法

1.钢绞线下料长度。钢绞线下料前应根据台座设备的具体情况下料，下料长度在计算时考虑构件台座长度、锚夹具长度和外露长度等。下料时首先将钢绞线拉直，然后用钢尺量测进行下料。下料在平直的场地进行，在用砂轮机切割，切割点两侧各5cm处用铁线绑扎紧，避免钢绞线切断后散头，钢绞线采用人工入模，穿束的顺序由里向外。每根钢绞线两端要做出记号、编号，穿束后时应根据图纸标识安装塑料管进行预应力失效处理。

2.预应力束张拉施工。采用一端固定，单向张拉：张拉顺序由中间向两侧对称进行，加载分三阶段进行。张拉操作人员应有三人，一人用钢尺量测钢绞线的实际伸长值，一人记录、一人操作油泵。整体张拉：在整体张拉端以两个250T千斤顶推动活动锚箱进行整体张拉，张拉时为保持活动锚箱平衡，采取两个千斤顶油路串通、同步顶进的方法进行。张拉至80%时，因千斤顶行程较小，达不到计算伸长值，需在活动锚箱与固定锚箱间用大块垫块保持行程，千斤顶回油，并在千斤顶下加两块垫块，再张拉至105%。在钢绞线张拉完毕后，把失效管封闭好，防止砼浇筑时，砼浆倒灌进失效管内，影响失效效果。在张拉完的48小时之内必须完成砼浇筑。

四、公路路桥预应力施工应注意事项

1.正式开展施工作业前，有关施工部门要组织施工人员开展安全培训，学习并熟悉掌握预应力施工方面的规定。每次张拉之前都需安排专业人员检查钢绞线、千斤顶以及张拉台座和横梁等各项设施；

2.施工人员进场后必须戴上安全帽；

3.张拉施工前，需在施工区域设置清晰的警戒标志，并派专人负责现场施工安全。后座两端的两外侧钢绞线应以45度的夹角辐射到扇形危险区。张拉以及锚固施工人员一定要处于侧面安全位置，不允许闲杂人员围观或者进入张拉施工区域，以免因钢绞线崩断造成夹具滑脱威胁到人身安全；

4.张拉操作人员不宜频繁更换，应保持相对稳定和训练操作；

5.现场施工期间，必须将施工设备电源、照明电源、办公用电源以及电灯电源分别设置电盘作出标识。拆接电源时，由专职电工负责，其他人员不准任意拆接；

6.各种电动机机械必须有接地装置。定期检查，确保无故障后方能开动使用。遇停电或下班休息时，必须拉闸加锁。电机机械严格按“一机一闸制”接线；

7.遇暴风雨、雷袭、浓雾和6级以上大风时，应停止施工作业。

五、结语

总之，预应力桥梁施工技术近几年在公路路桥工程中的应用范围越来越广泛，相应的人们对施工单位技术上的要求也越来越高。为了提高路桥工程的施工质量，施工单位一定要将新型施工技术和传统施工技术充分结合在一起，这样才能从整体上提高工程项目的施工质量，进而为日后公路路桥施工质量的提高奠定良好的基础。