公路工程道桥施工中预应力施工技术的应用

李忠都

摘要：伴随着经济的增长，科学技术的发展，我国开始展开路桥工程的建设。为了提升路桥工程的质量，我国对路桥施工提出明确的要求并制定相关的规章制度，施工单位对路桥施工也加强重视，开始运用先进的施工技术。预应力技术凭借较强的稳定性和易施工、成本低的特点被施工单位广泛应用在公路工程中。虽然预应力技术在我国路桥工程应用时间较短，却促进了我国路桥工程的建设发展。这也就充分说明预应力技术在我国路桥工程施工中的重要性。

关键词：公路工程道桥施工；预应力施工技术；应用

预应力技术为一类性质特殊的加固手段，在国内道桥工程施工中有较广泛的应用。预应力技术的加固对象以混凝土构件为主，而高强度的钢材与混凝土是预应力混凝土的主要构成部分，故此其具备较高强度与抗拉伸性能。由此可见，预应力技术在促进我国道桥工程可持续发展方面做出的贡献是不可磨灭的。

一、预应力技术概述

预应力技术主要是对工程中可能会产生应力的部分，提前做好预防控制措施，防止因为工程在受到外力作用时而改变工程自身的结构，从而产生变形和结构破坏。所以预先在受力模塊内部进行应力的构建，抵抗外部应力的破坏作用。在桥梁工程中，主要是对使用中会受到外部荷载的模块事先构建抗拉应力，以减少外部荷载带来的强大压力和拉力，可以有效的延缓混凝土裂缝的产生，提高工程的质量。在路桥工程中所使用的钢筋和混凝土都具有较高的强度，在施工的过程中，能够具有更好的抗拉性，减少了构件所占的空间，降低构件的自重。预应力的使用就是能够延长路桥的使用寿命，延缓裂缝的产生，并且有效的提高了工程的经济性，保证工程美观的同时，提高了使用性能和质量。

二、有关公路工程道桥施工中预应力施工技术的应用

1.选择预应力钢绞线。我国预应力技术选取的钢材类型主要包括低松弛钢绞线、预应力钢筋、矫直回火预应力钢丝、普通预应力钢绞线等。作为预应力钢材的新生物，低松弛钢绞线存在施工便捷度高、高效经济、实用性强等优点，其在高层大跨度建筑物、核电站、大型桥梁、高速公路等重要工程方面的应用更为普遍。预应力钢绞线具备经济性及社会性高等特点。实践证明，在选取预应力钢材方面应该重点关注钢绞线伸长率、松散程度、几何参数、断裂荷载、表面状态等；钢绞线选取标准应该重点关注其尺寸、松弛型、品种规格、延伸率等。

2.选择预应力锚具。预应力中有先张法和后张法。对于后张法中预应力混凝土所需要使用的锚具，一般主要分为机械锚固、摩阻锚固两种类型。机械锚固类

锚具的应用主要是在预应力钢材的端部利用机械加工从而形成可以工作的条件进行锚固。这种类型的锚具一般在锚旋高强度粗钢筋以及集束型高强钢丝中使用，特别的时候比如说在锚旋单根钢绞线或者多根钢绞线中也有使用，其主要特点是这类锚具应力损失较小而且连接起来比较方便，预应力在没灌浆之前都可以重复的张拉或者进行放松。摩阻锚固类锚的品种类型比较多，应用范围也更为广泛，具有利用楔形锚具使得预应力钢材拉紧形成锚旋的作用。其锚固力变化多样，吨位比较大，进行穿索的过程比较的便捷，但也存在应力损失较大，一旦需要重复拉张或者进行连接就显得不怎么方便了。

3.预应力技术在受弯构件中的应用。受弯构件是路桥施工中常用的构件，在路桥施工中常用的构件，主要是碳纤维构件，碳纤维构件的应力在很大程度上取决于混凝土的应变增量。当混凝土初始应力增大时，碳纤维构件就会受到破坏。

碳纤维构件高强度的特点就发挥不出来。针对这种情况我们主要是要通过在碳纤维片粘贴过程中施加预应力，使得碳纤维构件具有初始拉应力，从而提升碳纤维构件的应力，最终提高路桥施工的整体性能。

4.预应力技术在混凝土箱梁中的应用。如果跨径是40-60m，那么箱梁就要选择低松弛、高强的钢绞线，而纵向的预应力则要使用中等张拉吨位。根据施工方式可以连接锚具来配置纵向的预应力钢束，如果箱梁悬臂板的长度超过了4m，那么就要配置横向的钢束，使用3-5根的扁锚钢绞线，而我国现在都是使用滑模逐孔浇筑或是支架现浇。跨径在70-200m的时候使用变截面的连续箱梁，在安置钢束的同时也要配置精轧钢筋竖向的预应力。现在我国的双向预应力结构在40-60m的比较多，但是变截面、大跨径的箱梁却比较少。

5.预应力技术在路桥钢筋混凝土结构中应用，在大型的公路桥梁施工中，要解决混凝土裂缝的发生是一项技术要求很高的工作，因此，在钢筋混凝土中运用预应力技术，能有效的避免裂缝的发生。在张拉的过程中，首选要做好预应力钢绞线的选择，确保钢绞线型号能够满足应力的要求。钢绞线的张拉时间不宜过早，应等混凝土强度达到设计强度80%且10天之外方可进行。张拉时，应避免钢绞线之间发生扭曲。张拉顺序应遵循先上后下，先内后外，先长后短，对称张拉的原则。钢绞线张拉结束应立即压浆封锚。在张拉的过程中，首选对受拉区的混凝土施压，对其进行钢筋的张拉后，让受拉区能预先感受到钢筋施加的压力。混凝土强度达到拆模要求时方可对模板和支架进行拆除，具体时间由试验室确定。拆模时必须按顺序进行，禁止无序乱拆。拆模的基本要求为对称、少量、多次、逐渐完成。支架拆卸应先两端后中间，先上后下。避免猛敲猛打，以免整体失稳，造成人员伤害。

三、施工中出现的问题解决措施分析

1.孔道堵塞问题及其解决措施。预应力钢筋不能顺利通过预留孔道主要是因为预留孔道出现堵塞或者塌陷问题，进而也会影响张拉效果，影响整体灌注工程质量。之所以会产生这种现象是因为在施工过程中没等到水泥完全凝固就进行抽芯，缺少一定的强度，又或者抽芯太迟，出现橡胶管抽拔管被拔断的情况。当遇到堵管的问题的时候，可以先根据预应力曲线坐标标出堵管的具体位置，然后用冲击钻在避开主筋位置的地方进行钻孔，使得波纹管里的钢绞线可以自由的通过以及自由进行伸缩。为了避免出现堵管问题，要在施工之前对波纹管的质量进行仔细的检查，对波纹管的安装位置要在浇筑混凝土之前确认好，并做好套管接头密闭性的检查工作，保护波纹管在浇筑混凝土的时候不受损害。

2.预应力构件张拉前出现裂缝问题及其解决措施。由温差和收缩造成的预应力构件在张拉前出现的裂缝问题，以及在使用荷载作用下的钢筋砼结构出现裂缝情况都是在所难免的，但是，在预制场内的构件我们要尽量避免其出现裂缝。这些裂缝主要在表面出现，具体位置有时会在构件顶面到构件侧面，有时候会出现在箍筋位置。为了预防由温差引起的裂缝，主要采取的措施就是控制构件内外的温度差，薄壁构件的拆模时间要适当的延长，防止预制构件和台座间粘结，让构件不受其自身的热胀冷缩影响。

总而言之，我国在公路工程道桥施工中应用预应力技术时，必须要严格要求施工单位，确保施工单位对预应力施工技术加强监管，施工单位要能根据实际施工情况，规范的运用预应力技术。这样不仅可以提升公路工程道桥施工的质量，也可以减少施工现场的安全隐患，为施工人员提供安全的施工环境，为我国人民创建优质的交通道路，进而促进我国交通行业的发展。

参考文献

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[2]江运峰.公路桥梁常用预应力加固技术分析[J].城市建设理论研究.2017（25）.

[3]封贵红.浅谈公路桥梁施工及预应力技术应用[J].中国科技博览.2018（26）

（作者单位：云南新创新交通建设股份有限公司）