路桥施工中预应力技术的应用与优化研究

摘 要：预应力技术作为现代建筑结构工程领域中的一项重要创新技术，在公路桥梁施工中，预应力技术起到十分重要的作用，对于路桥工程的施工具有重要意义。本文通过对路桥预应力施工技术的应用与优化研究进行探讨，旨在探索提升施工效率、确保工程质量、延长工程寿命的有效方法与途径。通过对预应力材料、施工工艺等方面的详尽分析和总结，需要我们进一步探究和发现，促进预应力技术的进步，希望能为路桥工程领域的技术发展提供一定的参考和借鉴。

关键词：预应力技术；路桥工程；施工效率；工程寿命文章编号：2095-4085（2024）04-0007-03

路桥在城市交通建设中占有重要地位，施工质量的好坏直接影响着行车安全及工程使用寿命。路桥工程施工中预应力技术应用已经成为普遍而又重要的施工方法，借助预应力技术能够有效提升结构承载能力与抗震性能，保障工程安全可靠。但在实践中，怎样将预应力技术更好的利用起来，从而促进施工效率和保证工程质量已经成为路桥工程领域亟待解决的难题之一。

1 预应力技术在路桥施工过程中的应用特点

预应力技术是将事先设计好的压应力作用于混凝土构件上，能够有效改善构件受力性能，增强承载能力，进而确保路桥安全与稳定。预应力技术的独特之处不只是在其建设阶段显现，更在于它所拥有的显著优势和独到之处。

一是预应力技术应用于路桥施工的一大特点是技术含量高、技术复杂，预应力技术需要施工人员有高超的技术水平与丰富的实际工作经验，要有精确的计算与设计、精确的力学分析、严谨的施工操作等。只有通过专业培训与实际操作的工程师与技术人员才能够对预应力技术进行熟练运用，保证预应力技术在路桥施工过程中能够得到有效运用。

二是预应力技术特点还体现在其施工过程中的严谨细致。就预应力施工而言，各个环节均需精心设计并严格实施，其中任何一环疏忽大意都会造成工程质量降低，甚至出现安全隐患。因此，在预应力施工中，施工人员必须严格按照设计要求和施工规范进行操作，确保每一个步骤都符合工程质量标准。

三是预应力技术具有经济性、高效性等特征。预应力技术能够实现项目的快速建设、缩短工期，降低对周边环境影响。预应力技术不仅要求施工人员有精湛的技术水平与操作技巧，而且还要求严格遵循设计要求与规范要求，保证工程安全可靠性。

2 预应力技术在路桥施工过程中的运用及优化方法

2.1 建设前的准备工作

在道路和桥梁施工中预应力技术是施工的重要手段，起着关键作用。施工前的充分准备是确保预应力技术使用效果的重点。

一是预应力技术在工程中的运用离不开科学、合理的工程设计，以保证预应力施工准确稳定和安全高效进行［1］。

二是充分备齐必要的物资同样是建设前准备中很重要的一环。预应力技术要求材料主要有预应力筋、预应力锚具、预应力导向管，施工前需对这些材料进行质与量的检验，保证施工过程不因材料问题影响项目的进度与质量。另外，编制合理的施工计划是建设前的一项重要内容。在制定施工计划时，需充分考虑施工现场实际状况，合理地安排施工顺序、方法及进度，以保证预应力的顺利实施。在预应力技术运用与优化过程中，施工前的准备是非常关键。只有做好充分准备才能够确保施工的质量与安全，从而达到工程建设顺利发展的目的。

2.2 双柱式墩身施工

在现代化建筑领域，预应力技术是路桥工程当中应用较为广泛的高效先进施工方式，其中双柱式墩身施工是非常具有创新性以及独特性的施工方法，给路桥工程施工以及发展带来了全新的可能以及方向。双柱式墩身施工从字面上理解就是通过架设两根独立柱子来完成某道工序墩身，该施工方法既充分考虑结构稳定性及承载能力要求，又对施工效率及质量控制进行突破性优化。在实践中，双柱式墩身经过精密设计与科学施工布置，对路桥工程快速施工提供有力支撑［2］。在双柱式墩身建造时，要求施工人员必须按照工程设计要求准确地确定两柱的位置及高度，以保证可靠稳定。通过精心策划与布置，能够有效降低施工中出现的错误与风险，提升项目的效率与质量。同时双柱式墩身的施工也能确保预应力构件质量稳定的前提下提高了施工速度，通过对施工工艺及流程进行合理控制，施工人员能够有效避免裂缝及变形现象，保证预应力构件受力性能及使用寿命。另外，采用双柱式墩身进行施工也能有效地降低施工成本和增加项目经济效益。通过对施工过程及资源配置进行优化，能够节省人力，物力及时间成本，实现项目施工效率与竞争力的最大化。

2.3 桥台的施工

桥梁作为联系城市和乡村的桥梁，其施工质量的好坏直接影响着人们的出行安全和方便。而桥梁施工过程中预应力技术运用和优化方法就显得格外重要。就桥台施工而言，预应力技术应用更关系到桥梁结构是否牢固和耐久。桥台施工是整个桥梁工程的一个重要步骤，桥台的稳固和安全与否直接关系到整个桥梁的品质。而预应力技术运用其中，能够有效提升桥台承载能力与抗震性能，增加桥梁使用寿命，还能够减轻结构自重、减少材料用量，达到节约资源。将预应力技术运用于桥台施工，有助于解决桥台受力不均，变形较大和裂缝较多的问题，从而有效地改善桥台整体受力性能。通过对施工期预应力布置方案进行合理设计，可使桥台受力时处于一个较为稳定的状态，从而有效地减小结构变形和延长桥梁使用寿命［3］。桥台施工在施加预应力技术的同时，还要考虑各方面的因素，比如材料的选择、施工工艺以及施工设备的设计，这样才能保证施工的质量以及工期进度。从优化方法上看，可通过合理安排施工序列，科学设计预应力张拉方案和严格把关质量来提高桥台建设效率和确保工程质量。

2.4 预制式预应力混凝土梁板的施工

在现代建筑工程当中，路桥施工发挥着重要作用，同时预应力技术也得到了广泛运用，增强了结构承载能力与耐久性。在这些优化技术中，预制型预应力混凝土梁板作为最主要的施工方法之一，对它的优化技术也在不断地探索和改进，从而给工程建设带来了新鲜的生机。预制型预应力混凝土梁板是一项难度较大的工程技术，它要求施工人员必须有坚实的专业知识与丰富的实践经验。在施工时首先要按照设计要求编制周密的施工方案并合理地安排施工流程，保证各个环节都要精心策划并严格把控，为保证施工质量与效率，施工人员需严格控制预应力钢束张拉工艺，以确保梁板处于设计所需预应力力值以内，通过采用最新的内卡式穿心式千斤顶进行预应力张拉，可节约了张拉工人重复安装工具锚具和工具夹片时间，在节约材料方面效果也比较理想。

以重庆某高速公路为例，通过采用YDCQ2200“前卡式”张拉千斤顶（见图1）进行预制钢绞线张拉，单片梁板两端钢绞线预留工作长度能比常规穿心式张拉短（约26cm），每束单端节约钢绞线35cm。通过核算共计能节约钢绞线19.36t，能节约材料成本10余万元；另对在工效上，采用“前卡式”张拉千斤顶使平均张拉时长由1个小时缩短为30min，大大缩短了张拉作业时间，有效提高张拉效率，具体经济效益见下表1。

另外，还要注意预埋件布置及连接方式，保证箱梁整体稳定及受力性能。通过准确地测量与调整，使箱梁施工时满足了预期设计要求，在施工现场施工人员需紧密配合、互相配合才能保证工作的有条不紊。在抓好安全生产的前提下，必须落实好各种安全措施，确保施工人员人身安全。只有以安全生产为前提，才能够确保施工工程顺利圆满的完成。

2.5 采用挂篮式预应力混凝土现浇法建造连续箱梁

预应力技术作为先进施工方法对提高工程质量与效率起到了重要的作用。挂篮法预应力混凝土现浇连续箱梁作为一种工艺先进、效果显著的施工方法已得到人们的普遍重视和运用（如图2所示）。挂篮式预应力混凝土现浇连续梁施工，是将预应力技术与现浇施工工艺相结合的一种创新型施工方法，其核心思想就是通过布置预应力钢束并运用预应力力学原理对混凝土初凝之前，进行预应力作用，使混凝土固化之后实现对结构的加固，该方法既能提高桥梁承载能力及抗震性能，又能减少材料使用量、降低工程造价，经济社会效益显著。挂篮预应力混凝土现浇连续箱梁的施工过程中如何对预应力技术进行合理运用与优化显得尤为重要。一是设计阶段需充分考虑桥梁结构受力特点及工程要求来确定预应力合理布设方案。二是施工期预应力钢束张拉工艺应严格控制，以保证所加预应力力量准确一致，以确保结构稳定安全；预应力张拉顺序：纵向预应力→横向预应力→竖向预应力，其中纵向张拉顺序：顶板束→腹板束→底板束，竖向预应力横桥向对称于桥中心，在梁顶单端张拉，张拉时采用控制应力和引伸量进行双控。同时应重视混凝土浇筑质量及养护条件控制，保证混凝土强度及耐久性。三是在验收阶段对预应力结构进行综合检测与监控，以保证预应力结构满足设计要求及安全标准。

3 结语

路桥预应力施工技术应用及优化研究的目的在于促进施工效率，保证工程质量和延长工程寿命。合理选用预应力材料、优化施工工艺、强化质量控制及监测等措施，能够有效提升路桥工程施工质量及性能，达到可持续发展目的。相信伴随着科技的进步与提高，路桥预应力施工技术在今后会有更加广泛的运用与普及，从而为城市交通建设奉献出更加强大的力量与智慧。

参考文献：

［1］王青.市政路桥施工中预应力技术的应用探究［J］.城市建设理论研究（电子版），2023（34）：103-105.

［2］周燕.预应力技术在道路桥梁施工中的应用探究［J］.装饰装修天地，2020（13）：257.

［3］林学礼.预应力施工技术在路桥施工中的应用［J］.中国房地产业，2020（3）：210.