高速公路桥梁施工中预应力施工技术应用研究

刘旭

山西德力公路工程技术咨询有限公司 山西太原 030006

随着我国高速公路运力需求的持续提升，对于桥梁建设施工来说工程规模越来越大，载荷要求和工程质量要求也在不断增强，针对这种现实需求，预应力技术在高速公路桥梁建设施工中的应用非常常见，此技术的运用能有效提升公路桥梁荷载特性，对桥梁工程施工质量有着明显的提升作用，因此，加强该领域的技术研究在现阶段有着广泛的价值和意义。

1 预应力施工技术简述

预应力施工技术是指在公路桥梁常规施工的基础上，改变桥梁应力特性，进一步提高桥梁结构和承载能力的工程施工技术。在实际工程应用中，通常采用改变混凝土结构的力学特性方式来防止桥梁出现裂缝。首先，在桥梁施工前应对混凝土结构施加适当的压力，以改变其微观结构特性，混凝土施工产生的预应力降低或消除了外部荷载造成的拉伸应力，提前抵消一部分桥梁承重载荷，从而有效提高公路桥梁的稳定性和承载能力。预应力技术具有降低自重、增强防渗、防裂、防滑、降低桥梁主拉伸应力、提高桥梁结构刚度、施工方便、设计安全等优点[1]。

2 高速桥梁施工预应力技术的应用实践

2.1 T 型梁与空心板中的运用

在公路桥梁建设中，T 型梁是一种非常常见的桥梁承载结构形式。T 型梁的主要技术特点表现为桥的横截面是T 字型的。在公路桥梁的施工中，可以对T 型梁加载一定负荷的预应力，使T 型梁结构产生反向的牵引力，增加其载荷承受能力，进而提升稳定性。此外，在公路桥梁施工中，空心板也是广泛应用的一种新型施工材料，空心板的主要优势在于其密度较小，自重较轻，无论是运输还是现场安装作业都很便捷，在小跨度的高速公路桥梁工程施工中应用最为常见，采用预应力技术对空心板施加预应力能够提升板的承载性能，提升结构的抗疲劳载荷特性，进而延长空心板的使用耐久度[2]。

2.2 桥梁预制板中的运用

混凝土结构桥梁预制板是高速公路桥梁施工的重要组成部件，利用预应力技术会很大程度的提高混凝土预制板的载荷承担能力，会对其抗疲劳，抗剪切等重要机械性能起到较强的提升作用，同时能够有效降低高速公路桥梁混凝土预制板结构的挠度和自重，降低施工材料和成本投入。此外，预应力技术应用于预制板的制作中可以提高预制板的抗震性能和稳定性，性的提升。

2.3 受弯构件中的运用

在高速公路桥梁工程建设施工中，受弯构件在承担桥梁载荷上起着非常关键的作用，受弯构件的性能参数对高速公路桥梁的稳定性、安全性和使用寿命起到了决定性作用。在受弯构件中应该合理的运用预应力技术，一般可以采用高强度碳纤维等材料提高受弯构件的机械强度和刚度性能，碳纤维的应力由混凝土的应变增量决定，如果初始应力增加，就破坏了碳纤维的应力较小的构件，这样碳纤维高强度的特点也就无法体现出来。所以，可以在粘贴碳纤维片材的时对碳纤维施加以预应力，让碳纤维片材附有初始拉应力，从而有效地提高弯曲构件的性能，，提升桥梁系统的稳定性和承载力特性，在具体的施工实践中，主要有先张法和后张法两种使用技术，施工作业人员应根据不同的工况特点选择恰当的预应力施工方案[3]。

2.4 桥梁加固中的运用

在公路和桥梁的加固中利用预应力技术时，应先对承载构件施加预应力，使构件在拉伸范围内产生拉伸应力，然后构件在初始时刻减小拉伸应变，这样可以提高桥梁承载构件的极限承载能力。

3 高速公路桥梁预应力施工技术问题和防治措施

3.1 预应力张拉时间控制

在高速公路桥梁施工过程中，应在混凝土结构强度满足设计要求后，再进行进一步的预应力拉伸，在进行混凝土张拉时，应该严格依据设计标准重点控制预应力张拉时间，只有这样预应力混凝土才能有最高的质量性能，从而保证预应力技术效果和整个桥梁施工阶段的质量水平。

3.2 预应力管道堵塞问题和防控

高速公路桥梁施工预应力技术运用过程最容易发生的技术问题是预应力管道堵塞故障。造成管道堵塞的主要原因在于没有准确的把控混凝土浇筑时间，一旦发生管道堵塞，会导致张拉钢筋不能顺利穿过预应力管道，从而导致桥梁结构预应力拉伸效果不能满足设计要求。为避免防堵管道堵塞，混凝土浇筑施工人员应严格把控混凝土浇注的时间，并重点控制混凝土的配比和灌注工艺。

4 结语

总而言之，预应力技术在混凝土桥梁施工过程中具有十分重要的价值和意义。只有控制相关技术要素，加强施工技术和质量的管理和控制，才能有效的保证预应力混凝土桥梁工程的顺利施工，并有效提高桥梁工程的施工质量。施工中不仅要加强技术和施工工艺，同时也应该加强项目管理工作，结合施工现场实际问题和现实情况，全面加强桥梁施工作业的工艺水平，促进我国桥梁工程的施工质量和建设安全水平得到整体的提升和优化。