探究高速公路路桥施工中预应力技术的应用

伍仕兵

青海省格尔木公路总段，青海格尔木 816000

随着社会经济的迅速发展，路桥工程建设事业有了蓬勃发展。近年来，路桥工程施工数量和规模都有了较大提升，许多新技术、新工艺也开始应用到高速公路路桥施工中来，如预应力技术。预应力技术在路桥工程施工中的应用，能够有效提高工程施工质量，确保高速公路安全、稳定运行。然而，国内预应力技术发展较晚，在具体应用方面还存在一些不足之处。加强对路桥施工预应力技术的研究，有利于攻克技术难关，实现预应力技术水平的有效提升。文章主要探讨高速公路路桥施工中预应力技术的应用[1]。

1 高速公路路桥施工中预应力技术的应用分析

1.1 预应力技术在受弯构件中的应用

高速公路路桥施工属于大型工程，公路桥梁在运行过程中也需要承担巨大的重量。为了确保公路桥梁在运行过程中能够承载足够大的重量，不变形，不走样，不倒塌，需要应用到预应力技术对其进行加固处理。碳纤维强度高，而且易于获得，在高速公路路桥施工过程中，利用碳纤维加固混凝土结构是一种较为普遍的加固方法，这主要是为了加固受弯构件。混凝土结构在一开始就存在拉应变和压应变，在加固混凝土受弯构件之前，受弯构件自身就具备初始内力。如果超出了混凝土受弯构件的最大承载力，就必须利用预应力技术对其进行加固，同时，混凝土的应变增量决定着加固碳纤维的应力[2]。

1.2 预应力技术在加固施工中的应用

在高速公路建设过程中，不仅要考虑路桥工程质量，也要考虑其使用寿命。为了确保道路桥梁运行的安全性与稳定性、延长道路桥梁使用寿命，加固施工是必不可少的。在通常情况下，补强构件和改善结构性能是道路桥梁加固施工的主要途径。提升薄弱构件的性能或者增加构件数量，对路桥结构进行改良，对路桥基础进行加固等等，以此实现道路桥梁承载力的有效提高。加固方法包括补强层加固法、体外预应力加固法以及碳纤维布加固法等。在高速公路路桥施工过程中，加固施工常常会用到许多手段，例如：将钢板粘贴在路面或桥面上，利用钢板进行加固；将碳纤维布粘贴在路面或桥面上，利用碳纤维布实现桥梁承载力的有效提升；对路桥工程相关结构的受力体系进行变更，从而对道路桥梁进行加固等。这些方法都是对道路桥梁本身的拉应变和压应变进行了利用，将一部分预应力预先施加在在道路桥梁的构件，以此实现构件承载力的提升，从而起到加固作用[3]。

1.3 预应力技术在多跨连续梁上的应用

含有多余约束的结构叫做连续梁，两跨以上即是多跨。多跨连续梁的支座均是固定的。在进行多跨连续梁的施工时，抗弯承载力和抗剪承载力是需要重点关注的两个力。当这两个力无法达到相关标准时，就需要利用预应力技术对多跨连续梁进行加固。多跨连续梁的加固处理分为正弯矩区和负弯矩区。碳纤维是较为常用的加固处理材料。如果不对多跨连续梁进行加固处理，其承载能力会大大减弱，对道路桥梁的正常运行产生影响，严重时甚至导致无法施工。因此，利用预应力技术对多跨连续梁进行加固处理十分必要。

2 预应力技术的施工流程

2.1 选择预应力钢绞线

预应力钢绞线种类较多，在选择上自由度较大。在高速公路路桥施工过程中，普通预应力钢绞线和低松弛预应力钢绞线是最常用的钢绞线。这两种预应力钢绞线不仅弹性变形较小，性能优良，而且易于施工，外形美观。在预应力施工过程中，充分利用钢绞线不仅能够大大减少钢材用量，而且能够有效提升构件结构的稳定性。预应力钢绞线的选择应考虑以下因素：钢绞线标准、性能以及经济因素。对于钢绞线标准，需要考虑荷载品种、松弛尺寸、延伸率等参数；对于钢绞线性能，需要考虑屈服荷载、松弛程度、伸长率等参数[4]。

2.2 选择预应力锚具

预应力锚具的选择也是预应力施工必不可少的环节，常见的锚具方式有机械锚固和摩阻锚固两种。机械锚固是以机械加工的方式来进行锚固的，在预应力钢绞线两端进行锚钉的制作，刚强度的钢筋利用锚钉进行连接，或者利用钢丝线对预应力钢绞线进行固定。机械锚固连接方式简单，预应力的损失也不大；摩阻锚固是以摩擦阻力的方式来进行锚固的，锚具需要被制作成楔形，以此实现锚固与钢绞线之间摩擦力的增加。摩阻锚固尽管有一些缺陷，但是应用范围相对较广。

2.3 设计预应力体系

在高速公路路桥施工过程中，预应力体系包括XYM体系和OVM体系两种。顶板纵向与钢筋平竖弯曲相结合的体系主要用于一般结构构件预应力体系的设计。预应力体系的设计要点为：尽可能实现最大力臂的预应力输出，以此实现预应力损失的有效降低；顶板需要承受较大的锚固荷载力，因此，必须严格按照相关程序进行顶板上铰接点的焊接，确保焊接质量；做好预应力体系的竖向钢筋布置工作，确保其不发生交叉，从而提升预应力体系结构的稳定性和美观性[5]。

3 结语

综上所述，随着社会经济的迅速发展，人们的生产生活对交通运输的需求量越来越大。高速公路是国家基础设施的重要组成部分，必须确保其运行的安全性与稳定性。预应力技术能够有效提升路桥工程施工质量，在高速公路路桥施工中的应用十分广泛。在高速公路路桥施工过程中，预应力施工必须严格按照相关规范进行，结合实际情况，选择合适的钢绞线以及锚具，确保钢绞线和锚具质量，加强预应力体系设计的科学性与合理性，加强对预应力施工技术的研究，确保高速公路路桥建设质量。

[1] 李科. 探究高速公路路桥施工中预应力技术的应用[J]. 科技与创新，2016（9）：154.

[2] 陆燕. 路桥施工中预应力技术的应用策略探讨[J]. 中国新技术新产品，2015（24）：123.

[3] 王霜. 高速公路路桥施工中预应力技术的实践研究[J]. 中华建设，2017（6）：140.

[4] 刘灿彬. 公路路桥施工中预应力技术的应用[J]. 江西建材，2015（16）：166.

[5] 梁木艳. 预应力技术在宝汉高速公路施工中的应用探析[J]. 江西建材，2016（11）：193.