公路桥梁施工中的预应力技术研究

田小刚 高健

【摘要】随着经济发展和社会进步，各大城市建设道路桥梁的工程逐渐增加。在工程中应用预应力技术不但提高了建设速度，还充分强化了工程质量。但是在应用预应力技术时仍然会出现各种类型的施工状况。基于以上现象，文章通过简述预应力技术及其优势，在全面介绍其应用方向和应用时含有不足之处的基础上，针对使用过程中的缺陷提供相应完善方式，从而促使预应力技术在公路桥梁施工中得到进一步普及和完善。

【关键词】公路桥梁;施工;预应力技术【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

在交通运输方面，桥梁作为重要的交通设施，在建设过程中需要充分保障安全性能。如果桥梁建设的质量不合格，就会使得人民在生命财产方面造成重大损失。为了避免由于桥梁质量问题导致安全事故产生，在建造桥梁的过程中可以优化施工技术，目前采用最普遍的技术为预应力技术，在施工质量方面已得到充分证明。但是在应用过程中仍然存在各种技术方面的缺陷，施工人员还需进一步完善预应力技术，防止在后续施工阶段产生安全事故。

1、预应力技术的概况和应用预应力技术的优势

1.1预应力技术概况

在建设公路桥梁过程中，为了进一步加强公路桥梁结构的稳定程度，可以应用预应力技术。应用预应力技术的实际效果为加强混凝土结构的稳定程度，从而防止公路桥梁工程由于质量问题出现安全事故。预应力技术应用原理为，公路桥梁在建设时可能会产生拉应力，对桥梁整体结构造成影响，应用预应力技术可以在第一时间内抵消掉拉应力。因此，施工人员在施工时需要合理建造桥梁内部结构，在提高公路桥梁整体抗弯曲能力与刚度的基础上，进一步强化公路桥梁的质量水平和使用寿命。

1.2预应力技术在建设道路桥梁中的优势

在开展公路施工项目的过程中，采用高强度材料可以大幅度减少总体荷载设计重量比，进而保障公路的使用质量。施工时如果施工人员能够做到物尽其用，就会显著降低关于桥梁抗裂性和抗疲劳性方面的人力和物力维护。与此同时，预应力技术能够结合建设项目的所有结构，依照不同的结构特征进行合理改进。因为公路桥梁工程产生安全事故的概率要远远高于其他类型的工程，所以在建设过程中需要应用先进施工技术，而预应力技术恰好能够解决工程建设过程中在安全方面的薄弱环节。因此在工程建设过程中全面结合预应力技术，可进一步强化道路桥梁工程在安全方面的质量保证[1]。

2、在公路桥梁施工中应用预应力技术具体部分

2.1应用在受弯构件中

通常情况下，为了加强公路桥梁的坚韧程度，施工人员会在修建公路桥梁时采用碳纤维结构，碳纤维结构的最大优势在于全面强化公路桥梁结构稳固程度，所以许多工程项目的首选建造材料为碳纤维结构。

因为在建设公路桥梁时，应用传统修建方式在内部构造方面经常会发生状况，例如部分结构不具有强有力的支撑特点，如果公路桥梁超出核载最大压力，就会使得公路桥梁整体结构发生型变。所以技术人员在建设前的准备阶段应反复审核受弯构件实际应变值的数据，确保在施工时可以充分参照准确的应力值，在全面防护混凝土结构内部钢筋不受破坏的基础上，加强公路桥梁结构的稳固程度[2]。

2.2应用在多跨连续公路桥梁中

以工程力学为背景，多跨连续公路桥梁可概括为正弯矩区和负弯矩区两个区域。正弯矩区形成的原因为桥梁下半部分受到一定的压力作用，因此在修建正弯矩时需要用到正弯矩钢筋以及受拉钢筋等材料。而负弯矩区由支座构成，会用到负弯矩钢筋和受拉钢筋。如果公路桥梁抗剪力和抗弯力无法达到规定系数，就会严重影响到工程施工质量，所以非常有必要采用预应力技术进一步稳固公路桥梁。同时，相关人员需要重点核查正弯矩区和负弯矩区的数据，保证能够顺利开展工程项目。采用预应力技术的优势在于操作简便、成本投入低以及最终效果更加突出。

2.3应用在桥梁稳定和混凝土施工中

由于城市交通的发展规模过快，使得许多拥有年限的公路桥梁的稳固程度大不如前，甚至还会出现桥梁倒塌的现象。而采用预应力技术可以为桥梁抵消一部分外力，加强桥梁稳定性。

在使用混凝土桥梁道路的时候，产生裂缝的现象非常普遍。因此在施工阶段可以借助预应力技术在一定程度上避免桥梁产生裂缝。相关人员需要注意的是，预应力技术无法抵消产生的压力，所以在设计和准备阶段要准确计算混凝土结构能够承受的最大压力值，同时还应详细测量在拉伸过程中拉力值以及预应力能够产生的实际效果，最终可以保证在施工过程中应用预应力技术会带来意想不到的效果[3]。

2.4应用在施工质量控制中

在采用預应力技术时还要加强在质量方面的管控，具体管控方式为逐一查验所有波纹管，以避免将存在缺陷的波纹管混入到质量合格的波纹管中，同时每个控制点的高度在固定过程中要确保精准性和高度一致性，除此之外还需注意防止砂浆流入波纹管导致管道阻塞现象发生。当施工人员开展焊接工作时，需要保证所有孔洞和管道都可以具有良好的密封效果，采用此类做法的目的为保证预应力钢筋质量和安全性不受影响。与此同时，关于注入阶段不宜应用直接注水法，根本原因在于水泥浆流动程度几乎可以忽略不计，如果在孔道中发现含有杂物，则需要借助空气压缩机全部清理干净。

3、使用预应力技术过程中产生的不足之处

3.1波纹管道发生堵塞

波纹管堵塞现象可概括为波纹管在进行混凝土浇筑后被部分混凝土堵塞了，最终造成的后果为无法使得预应力钢绞线穿过波纹管，导致钢绞线实际拉伸值与预期测量数值不一致，不但耗时耗力，还会对整个工程造成严重影响。通常波纹管发生堵塞现象由三类原因引起，第一点为波纹管的质量存在严重问题，第二点是相关人员在安装波纹管的过程中，由于未能确定正确位置导致管道出现变形情况，第三点是施工人员在开展混凝土浇筑过程中操作流程出现纰漏，使得管道发生损坏。

3.2后张预应力结构张拉力控制出现状况

由于部分操作人员不了解预应力技术的使用方法，因此在日常操作中经常出现不规范的手法，特别是没有充分控制张拉力应用情况。此外，油压表计经过长时间使用也会产生一定误差，以及不能准确读出油压表的读数导致工程出现误差，进一步凸显出相关人员技术方面的缺陷，最终导致无法通过准确计算得出预应力的伸长值。为了有效防止上述情况发生，在施工时应精准控制伸长量以及准确预估误差值，同时还要加强培训并提高施工人员专业技术水平，从而在日常生产时严格遵守规定[4]。

3.3预应力结构砼强度不稳定

处理砼强度的传统方式为，在浇筑完成后几天之内就开展预应力拉伸测试。事实上，此项操作是错误的，具体原因为砼强度不等同于弹性增量，并且砼强度与弹性增量呈负相关，在砼变形的基础上严重影响到桥梁整体结构。此外还需注意，不能以砼强度实际预应力测试作为最终制定标准，具体原因为大部分事故桥梁都没有达到既定强度标准。如果需要开展后张力的预应力结构测试，就应该同步开展两组相同实验，然后借助回弹仪功能换算出标准砼强度并开展最终比较。

4、解决预应力技术缺陷的相应措施

4.1解决管道堵塞的方式

当施工过程中遇到堵塞时，需要按照预应力钢筋曲线坐标图进行初步判断，然后进一步明确主筋部位。同时借助冲击钻在主筋位置处缓慢开孔，并且在开孔过程中对堵塞的水泥块进行全部清理。当张拉结束后，在封堵洞口时使用具有微膨胀特点的混凝土，首先要全面检查波纹管质量，防止被外界因素干扰。其次还要确认波纹管安装方式和最终固定位置，同时还要保证波纹管拥有良好的密封性。最后还要维持混凝土浇筑前的情况，防止混凝土浇筑时受到干扰。

4.2优化施工技术

当开展公路桥梁施工时，施工企业需要充分参考设计方案，进而优化并改善施工技术。因为混凝土浇筑施工质量直接影响到公路桥梁整体质量，所以施工单位必须严加管理混凝土浇筑具体流程，同时确保混凝土原材料质量达到预期标准。除此之外，施工人员可以根据实际情况混合部分材料，使得混凝土质量在不同自然条件下都能达到基本标准。还需注意的是，混凝土浇筑时需要充分搅拌均匀，确保混凝土拥有厚实的密度。最后，在完成混凝土浇筑后需进一步保养混凝土，防止混凝土表面由于干燥而导致出现裂痕[5]。

4.3控制混凝土施工质量，并且完善预制场处理工作

如果在施工过程中需要应用到混凝土，首先要全面检验混凝土各项指标以保证满足施工设计需求，同时在所有工作完成后还应检查操作流程是否完善。最重要的一点是为了保证施工质量全部符合各项规定，在施工完毕后需要定期保养混凝土，从而有效防止混凝土结构产生裂缝。此外，预制场处理也是工作的关键一环，首先要提供干净的处理场地以符合后续预应力现场施工条件。然后应制定完善的规章制度，防止施工现场管理发生混乱。最后还要确保现场所有设施都要配套齐全。

结语：

目前在所有交通设施中，大部分交通工具的正常运输都无法离开公路和桥梁，所以一定要充分完善公路桥梁在安全方面的性能，进一步为人民的生命财产安全带来安全保障。而预应力技术可以有效解决在历史建设中的遗留问题，因此预应力技术在建设过程中普及应用程度也在逐渐提高。需注意的是，此技术在应用时需要具有非常专业的施工技术，因此施工人员需要不断学习，进而为公路桥梁建设提高安全性能贡献一份力量。

参考文獻：

[1]钏增民.道路桥梁施工中的预应力技术研究[J].冶金丛刊，2019，004（008）：46-47.

[2]丁艳丽.道路桥梁施工中预应力技术施工质量管理研究[J].交通世界（运输车辆），2020，000（003）：70-71.

[3]崔杰彬.公路桥梁施工中的预应力技术研究[J].城市住宅，2019，26（04）：143-144.

[4]林伟.预应力技术在公路桥梁施工中的应用[J].工程技术研究，2020，v.5;No.77（21）：67-68.

[5]肖旭东.公路桥梁施工中预应力技术探讨[J].百科论坛电子杂志，2020，000（003）：935-936.

作者简介：

田小刚（1981.04.16-），男，陕西省咸阳市，湖北工业大学，工程师，研究方向：路桥施工。