公路桥梁工程施工中预应力技术的应用思考

叶宏卫

摘要：随着我国经济水平的不断发展，公路桥梁的施工规模越来越大，而交通行业的发展也给公路桥梁施工质量提出了比之以往更高的要求，为了保障公路桥梁施工质量，需要积极应用各类现代化施工技术，提升桥梁施工的合理性与科学性。预应力技术在公路桥梁中的应用有效提升了桥梁施工质量，降低裂缝发生率，本文就针对公路桥梁施工中预应力技术的应用进行深入的分析。

关键词：预应力技术；公路桥梁；应用

1预应力施工技术及其优点概述

预应力是指在桥梁施工中的构件受到荷载之前，在构件上施加一个与荷载力方向相反的力。站在力学角度上分析，通过作用一个相反方向力，可以进一步消除荷载力给构件带来的压力，以提高构件的抗压、抗裂能力，还能延长构件使用寿命。另外，在一些桥梁施工中的关键部位上，应用预应力可以增加构件强度和刚度，改善施工过程中的弹性形变等。

1.1能够保证构建性能的稳定性

预应力结构在受弯、受拉构件当中的应用，能够很大限度的保证构件性能的稳定性。其主要的一个原因在于，预应力技术的应用，能够增加构件与构件之间的拉力，就能够避免在公路桥梁建设施工中混凝土出现裂缝的现象，尽管混凝土出现裂缝，由于构件与构件之间存在着一定的拉力，这样就会使混凝土所受的损伤减小。同时，如果在混凝土构件中施加适当的预应力，也能够一定程度上减小混凝土所承载的负荷，并且在减小荷载之后将原有的混凝土裂缝进行愈合，也能够缓解混凝土中的钢筋疲劳程度，增加构件的抗疲劳程度，提高构件的工作效率。

1.2调整公路桥梁结构的内力

如果在公路桥梁建设中的跨度比较大，那么应有预应力技术就能够有效的保证工程建设的整体质量，使公路桥梁建设的结构内力得到一定的调整，有效的提高公路桥梁建设的穩定性。

1.3缓解桥梁结构的自重量

公路桥梁建设施工中，预应力的使用能够一定程度上缓解桥梁结构的自重量。由于预应力的使用需要有较高质量的材料作为辅助，在施工中所使用的混凝土都是高粘性的，施工的钢筋也是高强度的，不但能够保证施工的质量，还能够减少材料数量，从而使公路桥梁自身结构的重量一定程度上减小，并且也提高了钢筋材料的利用效率。从经济的角度去看预应力的应用，预应力的有效应用能够有效的降低工程单位的成本投入，提高工程单位的经济收益。

2公路桥梁工程施工中预应力技术的应用

2.1在公路桥梁加固中的应用

如果公路桥梁施工中桥梁建构或构件受到损伤，就不能保证桥梁结构的安全，也不能满足桥梁建设的正常需要，这时就需要对公路桥梁进行加固处理。通常，加固处理所采取的措施是通过改变公路桥梁的结构性能从而加大构件强度。而现在可以通过在建筑构件上运用预应力，不断加强建筑构件的预应力，进而加大建筑构件的拉力。此外，构件外的预应力应用也属于无黏结式预应力，主要是采用一些强度较高的钢筋在被加固的构件外增加一个拉杆，通过加固拉杆改善构件的受力情况，不仅能提高构件的抗压能力，还能加固构件，对构件的抗裂能力也有很大的提升作用。预应力也能减少桥梁的自重，还能提高公路桥梁的抗压能力与承载力，延迟桥梁建筑材料的使用寿命，减少桥梁建设的成本损失。

2.2在多跨连续桥梁中的应用

公路桥梁的工程中，大型桥梁工程是涉及因素最多、结构最为复杂的工程，尤其是多跨桥梁其桥梁结构在不同部位需要承载不同的弯矩作用。多跨桥梁的跨中部分整体会受到正弯矩作用，也就是说整个桥梁的下部受拉。但是多跨桥梁的支座部位则有很大不同，他的上侧部位受拉，需要其不断承受负弯矩作用。一般混凝土结构的受剪能力和抗拉性能都比较差，不能满足大型桥梁工程的质量要求，因此，对于这种多跨桥梁的施工过程中，可以采用预应力技术来对混凝土进行加固处理，进而在一定程度上提升多跨桥梁跨中部位和支座部位的抗拉能力和受剪能力，极大地提高了多跨桥梁的质量和安全性，使其稳定性达到一个新的高度。

2.3在钢筋混凝土架构中的应用

钢筋混凝土施工是公路桥梁施工中非常关键的一项施工内容，然而在实际施工中，混凝土裂缝却是很难防范的施工病害。裂缝的产生往往会使公路桥梁出现质量等方面的通病，尤其是在一些施工地理复杂、桥梁跨度大的桥梁施工项目中，裂缝的产生频率往往较高。在当前的施工技术下，为了有效预防混凝土裂缝的产生，可以通过施工预应力技术来有效避免施工过程出现的裂缝情况，以达到良好的预防效果。预应力用于桥梁工程的钢筋混凝土施工，其技术要点在于完成相关构件前，通过向受拉区的混凝土施加一定程度的压力，使得混凝土的受拉始终保持在相应的区域范围，之后再受拉的区域范围内进行钢筋的张拉操作，帮助钢筋混凝土抵消来自外部施加的预应力，使钢筋混凝土的整体性能大大提升，有效限制混凝土的拉长，减少以及延缓混凝土裂缝的产生。

2.4受弯构件中的应用

在公路桥梁结构中，弯曲部位最容易出现裂缝或者断裂的情况。为了有效解决这个问题，可以将预应力技术应用于该弯曲部位的构件之中。在通常情况下，我们可以将桥梁弯曲部位的构件简称为受弯构件。受弯构件之所以容易出现各种质量问题，使该构件经常承受巨大的应力，而这种应力往往超出构件所能承受的受力范围。在这种经常超载荷运行的情况下，构件极易发生变形。但是将预应力应用于受弯构件之中，即在将高强度的碳纤维整合到受弯构件之中后，由于碳纤维的强拉应力的作用，受弯构件的可承受应力大大增强，从而极大地降低了该构件被损坏的概率，保证整体工程施工质量。

3公路桥梁施工中预应力技术的应用工艺

（1）下料处理。在工程张拉施工结束之前，需要对锚垫板和钢管进行浇灌，将其形成牢固的粘结段，从而使预应力钢筋得以固定。在下料前施工人员应先把控好粘结段的长度以及位置，避免在施工中发生粘结段错位的情况，并且对粘结段的钢绞线进行清理。另外，在进行钢绞线穿束时应对其重力以及张拉对其的影响进行充分的考虑。（2）穿索工艺。预应力筋的穿梭工艺在预应力技术中是很重要很关键的一个过程。由于预应力筋的长度一般在100m左右，并且在预应力穿梭的时候，中间要遇到多个跨中转向装置和导向槽，这样就增加了穿梭施工的难度，所以施工人员在预应力筋穿梭的时候，大多采用单根预应力筋穿梭的方法。并且在穿梭时应特别注意在全桥长的范围内每根钢丝线之间不能相互缠绕，否则就会达不到相应的要求，预应力也不能够达到设计时标准值。所以在实际预应力穿梭施工过程前，都预先将钢丝线、密封盖和锚板孔按一定顺序编上号码，防止发生错乱，然后再单根穿梭预应力筋。（3）压浆工艺。在预应力施工过程中，通常都会采用局部粘连的方法使锁锚横梁得以固定。由于压浆施工的质量直接影响着粘结力的强度，所以在公路桥梁施工中应保证压浆施工的质量，保证压浆的稳定、均匀以及密实度，为预应力施工提供良好的条件。

4路桥施工中预应力施工质量控制

4.1预应力材料的质量控制

选择预应力材料时，必须按照设计的要求来选择适合并且保证质量的预应力材料。选择预应力材料还要有材料质量报告，从而保证材料的合格性。采购人员在完成对预应力材料的采购后，要对其进行强度、刚度以及严密性的检验，从而确保每项功能都是合格的。相关人员在保管预应力材料时，一定要格外注意材料的合理安置，尽量避免预应力材料出现外部损伤。

4.2预应力管道堵塞的控制

在管道安装时细心操作，避免变形、破损等硬伤。管道接口用两层密封胶带包裹，同时对管道全线仔细检查，有破损处如不能更换也采用密封胶带缠紧的办法处理。预应力筋布设选择与钢筋绑扎相互影响最小的时机进行，管道布设好后严禁在附近进行电焊作业，以防损伤。浇筑时注意保护。还可以在管道内内衬硬质塑胶管，在混凝土终凝时间段内来回抽动，也可以较好地防止管道堵塞。如果已经发生堵塞，可以通过预应力筋曲线的坐标来找出堵管的实际位置，并且用冲击钻在远离主筋的部位进行开孔，有效清除波纹管里残留的水泥浆，以保证预应力筋能够顺利的通过波纹管在管中进行自由伸缩。

4.3压浆质量控制

混凝土的振捣完成之后，接下来的压浆工作也同样重要，压浆过程中，一定不能加水，否则会导致混凝土的流动，应严格根据规范要求控制外加剂、水泥以及浆水的用量。压浆之前，须保证预应力管道处无其余杂物。

5结语

综上所述，预应力技术已经在公路桥梁建设中被广泛的使用，这大大的保障了公路桥梁建设的整体质量，为公路桥梁建设提供了一定的技术性的保障。只有明确其操作流程、施工工艺，抓好每一道工序，严格控制每一次施工质量，这样才能推进预应力技术的进一步发展，推动我国的现代化建设。

参考文献：

[1]浅析市政路桥施工中预应力技术的应用[J].臧胜高.工程建设与设计. 2017（14）.

[2]桥梁施工中预应力技术应用[J].程锐.黑龙江交通科技.2017（02）.

（作者单位：天津鑫路桥建设工程有限公司）