公路桥梁施工中的预应力技术探讨

摘要：最近几年我国经济发展迅速，特别是在公路桥梁工程施工上更是不断发展。在公路桥梁工程中预应力具有重要作用，其结构简单、节省材料、可靠安全等优势都促使它应用广泛，成为了公路桥梁工程施工中不可缺少的技术。本文主要对公路桥梁施工中的预应力技术进行了探讨。

关键词：公路桥梁；预应力；应用

中图分类号：X734 文献标识码： A

引言

随着经济的迅速发展，路桥建设也相应加快速度，以此来满足经济对于交通的需求，针对我国当下发展所需要的公路交通设施，路桥工程建设已经呈现出良好的发展状态，因此，积极应用路桥技术提高路桥质量以及延长期使用寿命，在很大程度上对经济的发展提供了帮助，同时也促进了我国公路交通的建设。在路桥工程建设中，预应力技术以其具有良好的抗裂能力高抗渗性以及具有高刚度、高强度等特点而得以广泛的运用，在现代路桥工程建设中占有重要的地位，对我国的路桥工程的使用期限以及承载力等具有重要的意义。

一、预应力体系在公路桥梁中应用的优缺点

1、优点

公路桥梁中，通常使用的预应力体系的顶板纵向钢束采用的均是平竖弯曲相结合的空间曲线，基本上都集中锚固在腹板顶部承托上，底板钢束则会尽可能靠近齿板处锚固。采用这种布局的优点是：（1）顶板束锚固在承托中，因此不需设置复杂的齿板构造，结构相对来说简单，而且还可以完全由受力需要来控制箱梁尺寸的设计。（2）使预应力具有最大力臂，可以较大限度地发挥力学效应，而且也由于布束接近腹板，预应力以较短的传力路线分布在全截面上，使各方面受力均匀，能承受较强的载荷。（3）顶、底板钢束在平面上按照同样的S线型锚固于设计位置上，这样的结构可以起到消除集中锚固点产生的横向力作用。

2、缺点

我国公路桥梁施工过程中预应力应用的最主要和最明显缺陷就是无法保证波纹管的顺畅性，在砼的浇筑振捣过程中，波纹管极易出现阻塞现象，导致钢绞线的实际伸长量值和理论伸长量出现很大的值差，拖慢了施工的进度，造成时间、人力、物力的浪费，增加工程成本。因此，必须找到管道阻塞的原因才能加以改进。主要表现为：（1）从施工方缺乏对施工操作规范的有效控制，容易造成施工人员存在侥幸心理，在实际施工中盲目操作，影响预应力技术应用。（2）公路桥梁工程的结构复杂，预应力位置较难把握，引发延伸不开、被挤压、褶皱、扭曲现象。（3）在混凝土的振动操作中，相关工作人员没有严格按照标准流程施工，也可能导致波纹管受到损坏，水泥浆趁机进入造成堵塞。（4）节约材料，造成波纹管的强度不够、易碎，水泥浆或其他杂物容易进入管中，阻塞管道。

二、公路桥梁施工过程中预应力主要材料的选择

在建筑工程的施工中，国内外现在都使用预应力材料，例如预应力钢筋、预应力钢绞线等，对于预应力的大小也有相应的分类，例如有些钢绞线分为普通预应力钢绞线和低松驰钢绞线，相比较之下，低松弛钢绞线在大量的世界各地建筑工程中如大型的桥梁、高层大跨度钢结构建筑、核电站及高架公路等都有应用，这类材料的主要特点是经济、高效、施工方便，整个建筑构件轻而且美观。据统计，使用预应力钢绞线至少可节省钢材三分之一以上，成本大大降低。当然需要使用预应力钢绞线要从如下这些方面进行选择：钢绞线的性能参数：其中包括几何参数、断面形状、表面状态、断裂荷载、屈服荷载、松散性、伸长率、松弛等；钢绞线的标准参数：其中包括品种规格、破断荷载、尺寸公差、延伸率、松弛性等。

三、预应力技术在道路桥梁施工中的应用

1、预应力技术在路桥钢筋混凝土结构中的应用

混凝土裂缝是钢筋混凝土结构中的防不胜防的质量通病，特别是在道路桥梁中的大型钢筋混凝土结构和构件当中，更是极其容易出现裂缝。而在钢筋混凝土结构中运用预应力技术，可以避免结构和构件过早出现裂缝的情况，效果十分明显。具体应用就是在道路桥梁钢筋混凝土结构和构件的加载或者使用之前，给其受拉区的混凝土预先施加压力，即是在其混凝土的受拉区内进行钢筋的张拉，然后通过钢筋自身的回缩力，使得混凝土受拉区预先受到钢筋给其施加的压力。由于当此混凝土结构或构件在受到外荷载施加的拉力时，必须要先抵消受拉区混凝土当中的预压力，然后才能使混凝土受到拉力，这样就非常有效地限制了混凝土的伸长，以此来达到延缓甚至不出现裂缝的目的。

2、预应力在混凝土简支T梁中的应用

预应力混凝土简支T梁跨径一般20～50m，采用高强、低松弛钢绞线，后张法、群锚、中等张拉吨位；预制拼装。有配套架桥设备，并编有标准图。随着行车条件要求的提高，以往的简支改桥面连续，最近已采用现浇梁端湿接缝，在支负弯矩区桥面板中配扁锚预应力钢绞线，形成桥面连续进了一步的“准连续”结构。

3、受弯结构中预应力技术的应用

具有施工简单和高强度特点的碳纤维在路桥建设工程中被广泛的使用。混凝土的应变增量决定碳纤维的最终盈利，比如说，一旦初始应变大的时候，碳纤维的应力较小的构件就被破坏了，碳纤维强度高的特点也就无法发挥出来。因此，可以在粘贴碳纤维片材的时候一边对其施加以预应力，使得碳纤维片材附有初始拉应力，进而达到提高碳纤维的应力，避免被破坏，将其的高强度特点充分的发挥出来。

四、预应力技术的问题及对策

1、预应力技术在公路桥梁施工中的问题

由于一些不利的外界因素影响，预应力技术在我国公路桥梁工程的施工中难免会出现一些质量问题，这对于公路桥梁工程的施工开展一定会有所影响。

我国公路桥梁工程中预应力施工问题主要表现在管道的波纹管堵塞方面，在进行公路桥梁工程施工中，波纹管的堵塞常会导致预应力的钢绞线无法进行通过，这样的话对于张拉力的预应力钢绞线伸长情况也会受到影响。

预应力超长束的张拉工艺问题也时时影响着我国公路桥梁施工，其问题主要凸显于在公路桥梁施工过程中连续跨梁中每跨预应力束一端的张拉中需要两端对称，但是一般情况下每束张拉力都是不同的，因此在施工过程中要根据实际张拉力情况进行具体控制。

除上述问题外，在我国公路桥梁工程的预应力施工应用中，预应力结构中张拉前的缝隙问题以及预应力钢筋孔道的堵塞问题等等都对公路桥梁工程预应力施工造成了许多或大或小的问题，在实际工程施工过程中应要格外注意。

2、预应力在公路桥梁工程施工中的问题解决措施

针对我国公路桥梁工程施工过程中存在的许多亟待解决的问题，在进行公路桥梁工程的预应力施工应用中应根据相应的解决措施，以此来避免施工过程中出现质量的问题。

首先，针对公路桥梁工程施工过程中常会出现堵管问题，施工单位应在施工过程中注意对于具体的堵管位置进行标注，在预应力应用时要避免在梁主筋进行钻孔，只有这样才可以保证预应力钢绞线顺利穿过或者自由的伸缩，保证公路桥梁工程施工的质量。

其次，针对预应力技术在我国公路桥梁工程施工中的其他综合性问题，施工单位应结合公路桥梁工程的具体结构，联系实际对公路桥梁进行施工，同时也要提高施工过程中的警惕性，确保预应力技术在公路桥梁工程中能够得到正确的应用，保证公路桥梁的质量。

结束语

随着我国交通基础设施建设和科学技术的快速发展，预应力混凝土结构以及技术是有着广阔的发展和前景的，特别是在公路桥梁建设中的应用。但是需要相关技术人员不断的积累经验和及时的创新工艺，为桥梁施工提供强有力的支持。

参考文献

[1]金家明.预应力施工工艺在桥梁施工中的应用[J].工程与建设，2011.

[2]张卫国.浅析公路桥梁施工中预应力技术研究[J].中国城市经济，2011.

[3]刘小虎.浅析公路桥梁施工中预应力技术措施[J].科技创新导报，2010.