预应力技术在桥梁施工及设计中的应用

孙承坤

中国电建市政建设集团有限公司 天津 300384

在公路桥梁工程的施工过程中，预应力施工技术一般是指在钢筋混凝土构件承受自身重力荷载或外荷载之前对其进行预应力，以提高整个混凝土构件的强度，延缓混凝土构件的裂缝时间，提高构件的耐久性，提高公路桥梁工程的使用寿命。在公路桥梁工程施工过程中，预应力技术不仅可以提高桥梁工程结构体系的抗渗和抗剪能力，而且可以提高桥梁工程结构在风荷载或地震作用下的抗灾能力。同时，预应力技术的应用还可以有效减少钢筋材料和混凝土材料的使用，有效降低构件的尺寸和质量，同时提高构件的设计性能，进而提高公路桥梁工程的经济效益和社会效益[1]。

1 预应力施工技术概述

预应用应力技术是为了道路桥梁在建筑的过程中对混凝土的内部结构进行更改，进而在使用期间可以承受一定的应力，让建筑工程内部的混凝土结构形成压应力，进而抵消或是降低道路因负载而形成的拉应力，同时避免在道路桥梁受到负载的影响形成裂纹。道路桥梁建筑工程也可分为建筑内与建筑外两种，建筑内的预应力会对建筑外造成影响，而建筑外预应力只会对建筑的外部造成影响。预应力技术在路桥工程的有效应用是为提高工程施工的安全系数，减少安全事故的发生，保证路桥施工结构的可靠性。在路桥施工中应用预应力技术，可以保证施工质量，缩短施工时间，且能够创造可观的经济效益。

2 具体应用

2.1 在混凝土空心板中的应用

钢筋混凝土结构是公路和桥梁建设中最常见的结构形式之一。混凝土结构的施工质量直接影响公路桥梁的施工质量。因此，必须做好混凝土施工质量管理。在混凝土工程施工过程中，有效利用预应力技术可以合理改善钢筋混凝土的整体性能，提高混凝土的承载能力，并确保结构的有效性和结构质量。传统的混凝土施工技术容易出现裂缝和地面塌陷等问题，严重损害道路和桥梁的整体结构。有效利用预应力技术可以大幅降低混凝土开裂、塌陷等问题，提高结构支点的工作能力，并从根本上提高使用性能和安全系数，以确保施工质量和道路安全。在混凝土浇筑施工过程中，施工质量须符合预应力工程的施工规定要求，要求混凝土表面不存在明显的色差，表面需保证充分光滑，不存在明显的漏浆问题等，需有效控制混凝土的模板浇筑高度及混凝土浇筑的坡度大小。在混凝土浇筑工作完成之后，需进行后续的振捣施工，在实际施工中需通过插入式的施工方法，对其进行振捣处理，要观察混凝土材料表面不存在气泡，视为混凝土振捣工作完成。由于插入式振捣方法，可能会造成孔道产生变形问题，因此在正常工作中需充分注意振捣器是否触及套管。在孔道部分通过使用外部振捣及设备对其进行振捣处理，全面强化振捣工作效果，在施工模板的角落位置振捣器不能直接触及背面区域，有效保证混凝土表面的光滑程度，在混凝土振捣24h之后不能受到强烈的振动，否则会对混凝土的振捣效果产生影响[2]。

2.2 墩台柱施工

施工前，注意钢模板的设计，借助起重设备将钢模板吊至相应位置，用螺母将各节连接在一起，在接缝处垫一定厚度的皮垫或海绵，做好支撑和拉拔工作，并做好挂线校直测量，使其垂直度达到标准。无论是模板工程还是钢筋工程，混凝土浇筑必须达到标准后方可进行。在混凝土浇筑的施工环节，采用专用设备将混凝土运输到指定地点，然后分别浇筑到位。浇筑过程中，相关工人应确保混凝土表面与串筒底部之间的间隙不大于2m，以减少离析。在实际浇筑施工中，应全面仔细地检查混凝土材料的坍落度；为尽量减少振动泄漏等现象，相关人员应连续浇注。因特殊情况必须停止浇筑时，应保证停留时间不大于上部混凝土材料的重塑时间和凝结时间。浇注作业完成后，应以最快的速度做好以下工作：一是做好养护工作；第二，做好浇水工作。只有这样才能有效地减少含水热水的分散损失。

2.3 多跨连续梁中的应用

在多跨连续梁施工的时候，正负弯矩区域一直都是非常重要的部分。为此，施工人员就可以尝试采用预应力技术，以此增强其抗压效果，促使整体结构变得更为安全，稳定性也能随之提升。在应用预应力技术后，可以逐步完成预应力混凝土多跨连续梁的施工工作。此类桥梁的最大优势是跨度大、刚度强和变形小。此外，尽管此类连续梁基本上全部应用的是现浇混凝土方式，但要根据项目的实际受力情况，采用不同的处理。若荷载相对偏高、跨度较大，此时就可以采用钢筋微微弯曲的方式，以此防止摩擦力的丢失。而如果梁体是由联轴器共同组成，则需要在第一个跨度现场完成浇筑之后，对其展开调整，让其上升到对应的预应力数值，接着再对第二个跨度展开浇筑。除此之外，还可以使用联轴器，对两个不同跨度的钢筋展开连接，并能在第二跨度混凝土强度达标之后，再采取加紧处理[3]。

3 结语

由以上论述可以看出，预应力技术的应用可以极大提高道路桥梁建设工程的安全性，对确保道路桥梁交通出行的安全、通畅及其舒适度都有着重要影响，因此施工方在道路桥梁施工方面一定要高度重视预应力技术水平，掌握该技术在道路桥梁建筑中的原理，并根据道路桥梁的具体情况正确应用该技术；另外，施工方还要准确把握预应力技术关键点，提高道路桥梁工程中预应力操作的规范性，进一步提高道路桥梁的施工质量，为我国道路桥梁的建设提供技术支持。