预应力施工技术在公路桥梁工程中的应用

李 涛

（安阳市公路事业发展中心，河南 安阳 455000）

预应力施工技术以其工程机械重量小、稳定性能高、操作简单、经济成本较低等优势成为我国路桥建设中不可或缺的施工技术，在我国道路工程中得到大规模应用。预应力施工技术运用于路桥建设，能够一定程度上优化路桥性能、提高路桥质量、延长路桥使用寿命，提高路桥建设的安全性与稳定性，全面提升路桥经济效益与社会效益。

1 预应力施工技术运用于路桥建造的特点

预应力混凝土施工技术概念最早是由法国工程师弗雷西奈（F.Freyssinet）提出的。随着预应力施工技术的不断进步，该项技术在我国公路桥梁建设中的应用越来越广泛。预应力施工技术能够改善原有施工结构，增加负荷承受量，防止路桥间出现裂缝。在道路工程中利用预应力施工技术可以防控公路桥梁建设出现的各种应力问题，提高公路桥梁的稳定性与实用性。另外，预应力施工技术抗渗透能力强、防拉裂性能高，在路桥建造过程中，能够提升路桥的结构性能，减轻路桥材料基本负重，使预应力抵消外来超负荷力，延迟路桥开裂时间，增加其使用年限，延长其使用寿命[1]。

应用于不同地形、不同地域等施工环境的预应力施工技术，在不同施工环境中有不同的表现，有的地方能够发挥其优势，有的地方则可能受到某种限制。我们要密切关注施工过程中出现的预应力问题，并及时修正、优化施工方案。我国幅员辽阔，地形地貌复杂，平原地区、高山丘陵地区、荒漠沙漠地区等地形地貌千差万别，热带亚热带、寒中暖温带和特殊的青藏高寒区等温差巨大，在这些施工环境中建设公路桥梁采取的预应力控制技术应因时因地制宜。施工中预应力施工技术一旦出现失误，就必然带来难以估量的损失，轻者造成建筑损耗，重者造成重大施工事故，因此在施工过程中一定要提高处理与控制预应力施工技术细节的能力[2]。

在公路桥梁工程实践中，发挥预应力施工技术优势是工程质量控制的关键。在我国极为复杂的公路桥梁施工环境中，应用预应力施工技术的主要优势有：①我国公路选线选址、桥梁的桥型选择等主要取决于自然地形和客观需求，有的笔直、有的弯曲，有的平坦、有的起伏，这就为工程施工提出了不同要求，而预应力施工技术结构能够最大程度保证公路桥梁的结构稳定性，提高路桥使用的安全性。②对于那些跨度较长、张力结构较大的桥梁来说，预应力施工技术能够调整桥梁结构的内力，提高路桥的稳定性。③利用高密度混凝土结构可以增强路桥的抗压性与抗张性，减轻路桥自身重量，从而延长公路桥梁的使用寿命。

2 预应力施工技术在我国公路桥梁工程施工中的应用

①预应力施工技术在路桥钢筋混凝土结构上的应用。大型的公路桥梁经常会出现裂缝等问题，此类问题多为路桥钢筋混凝土的预应力稳定性差所致。在公路桥梁钢筋混凝土结构施工中应用预应力施工技术，能够有效解决大型公路桥梁建造或者使用过程中出现的巨大裂缝问题，增强路桥的稳定性。预应力施工技术应用于路桥钢筋混凝土结构，有助于保障路桥路面质量，提高公路桥梁使用寿命。

②预应力施工技术在公路桥梁加固工程施工中的应用。随着道路工程技术的进步和路桥建设规模的扩大，预应力施工技术的应用范围越来越广，不仅新建在建路桥工程广泛运用预应力施工技术，而且在既有路桥加固施工中的应用也越来越普遍。由于公路交通运输压力持续增加，公路桥梁生命周期内损毁情况不断发生，公路桥梁的使用性能面临诸多挑战，对公路桥梁状况提出了更高的要求。因此，要运用预应力施工技术对公路桥梁的主体结构进行加固，最大限度减少路桥损坏，提高路桥主体结构的强度与承载力度，延长公路桥梁的使用寿命。

③预应力施工技术在多跨连续桥梁工程中的应用。多跨连续桥梁中间部分受力面积较小，整体重量较大，因此在建造与使用过程中，多跨连续桥梁由于压力过大、张力不足、抗压性能比较差，容易出现损坏与坍塌现象[3]。在多跨连续桥梁工程中运用预应力施工技术，能够减少桥梁整体尤其是桥梁中部的重量，缓解建造过程中的混凝土张力与压力，增强其受重能力，极大减少桥梁裂缝、防止发生坍塌等现象，提高多跨连续桥梁的稳定性与安全性。

3 预应力施工技术在公路桥梁施工中存在的主要问题和应对策略

3.1 存在的主要问题

我国公路桥梁建设工程浩大，按照2021年中共中央、 国务院印发的《国家综合立体交通网规划纲要》的规划，到2035年，仅国家高速公路网、普通国道网公路就将达46万公里左右。工程质量乃百年大计，只有建立在高质量基础上的道路工程建设才是符合交通强国要求的工程。预应力施工技术是保证施工质量的主要措施之一。我国公路桥梁建造过程中虽然已经广泛应用预应力施工技术，但是在建造管道、建造张力、建造材料、建造标准等方面仍然存在一系列问题，这些问题如果得不到彻底解决，必将对公路桥梁工程建设质量产生不良影响，严重冲击公路桥梁的稳定性、安全性。预应力施工技术在公路桥梁施工中存在的主要问题有：

①有的施工单位不能严格落实施工规定，致使预应力管道阻塞。在公路桥梁施工实践中，有的施工单位不能严格遵守施工规范，不能严格落实工程施工规定，为赶工期而不严格按照规定进行混凝土浇筑，从而导致出现钢管堵塞等问题[4]。钢管一旦堵塞，预应力施工钢筋就不能够顺利从中通过，拉伸效果就得不到保障。在钢筋拉伸过程中由于预应力孔道存在缺陷，就有可能出现连接不到位、钢绞线堵塞、钢绞线废弃等现象，从而严重影响工程质量。

②预应力受混凝土弹性模量影响而收缩徐变。在公路桥梁施工中，影响预应力施工质量的因素很多，其中最主要的有两个，一是混凝土收缩徐变，一是混凝土弹性模量。这两个因素会造成混凝土钢筋结构的预应力损耗，进而可能会随着工程进展而破坏预应力施工结构，导致混凝土结构出现开裂，从而影响公路桥梁的使用安全性与稳定性，甚至还会导致一系列预应力结构、张力抗压力结构等发生改变。

③预应力施工张力控制不到位。在公路桥梁工程施工中，如果预应力张力控制效果达不到工程技术规范要求，就会对公路桥梁工程整体产生一定影响。出现此类问题的原因，一是施工人员主观上不重视，致使工程施工的预应力张力控制不符合工程设计标准，从而降低了路桥施工质量，影响了工程进度。二是受预应力施工技术制约，无法达到工程预期，影响了施工效果[5]。

④道孔预留与结构件预留拉力不足问题。桥梁与公路建造结构中，会有扁锚与扁锚连接器使用问题，有时可能会出现扁锚张力不足，或者钢绞线张拉过程汇总受力不均，出现预留孔道加劲不足现象。另外在公路桥梁建造过程中，可能在施工过程中还会出现结构预留拉力偏大或者偏小现象，对整个公路桥梁建造会产生一定不良影响。

3.2 公路桥梁施工中预应力施工技术问题解决对策

①严格执行施工规定，控制工程材料质量。预应力施工技术在路桥建设工程中发挥着不可小觑的作用，但是随着应用领域的扩大，一些始料未及的问题逐渐暴露出来。因此，在施工之前，路桥管理部门就要制定严格的施工规定，要求建设单位严格按照施工章程进行施工。同时，要不断提高各类施工人员的专业能力与综合素质，确保施工人员严格按照施工规定作业，杜绝施工失误。另外，还要做好工程材料质量控制，严把建筑材料质量关，确保路桥建设质量。

②重视混凝土收缩徐变等。在公路桥梁建造过程中要重视钢筋混凝土收缩徐变，重视钢筋捆扎工艺，重视混凝土结构汇总预应力施工，最大程度减少路桥表面裂缝。混凝土受外界环境因素如温度、湿度影响比较大，因此，要利用预应力施工技术对混凝土建造结构的辅助作用，根据不同气候环境和建设环境特点，严格遵守工程规范，优化混凝土重量结构，最大程度实现路桥的稳定性、安全性。

③做好受力张力的分析与控制工作。为了更加充分发挥预应力施工技术在我国公路桥梁建造过程中的重要作用，工程管理部门与施工单位要做好预应力施工技术受力分析、张力分析、张力控制等工作，减少张力控制不足所致的预应力施工技术受阻。我们要做好张力控制与处理工作，满足公路桥梁设计要求与工程要求，掌握张力预测方法，减少张力失控情况，提高公路桥梁建造工程的稳定性与耐用性[6]。

④重视预应力道孔预留检查工作，使结构件预留拉力与需求相适应。在公路桥梁施工建造过程中，要重视预应力施工技术结构中道孔预留工作，做好道孔界面处检查，道孔与灌浆孔、排气孔连接处检查。要使结构件预留拉力与实际建造需求相互适应，避免出现预留拉力偏大或者偏小等情况，提高工程施工效率。

⑤严格控制水泥浆用量、添加剂含量与水量。公路桥梁建设中离不开混凝土与水泥，要提高预应力施工技术在整体路桥建造中的应用效率，就应该严格控制水泥浆用量、水量、添加剂含量，按照标准比例进行搅拌。

4 结束语

综上所述，在公路桥梁建造过程中必须重视预应力施工技术，提高公路桥梁的稳定性、安全性，延长其使用寿命。要保障预应力施工技术能够发挥应有的作用，就要严格遵行工艺规范，严格执行工程施工标准，提高各类施工人员专业素养。工程管理部门和施工单位都要高度重视预应力施工技术中存在的一系列问题，提高公路桥梁建造质量。