预应力技术在路桥工程中的应用分析

王耀峰

摘 要： 在市场经济快速发展的过程中，我国的基础设施建设取得了非常明显的进步，路桥工程在国民经济中占据着非常重要的位置。在施工的过程中，预应力技术应用的非常广泛，能够在加快进度、降低成本的基础上，提高路桥的施工质量，实现良好的施工效果。本文对预应力技术的相关情况以及在路桥施工中的具体应用等进行了详细分析，为实际施工工作提供了一定的借鉴与参考。

关键词： 预应力技术；路桥；施工技术；应用

一、预应力技术概述

预应力技术产生于20世纪50年代，直到80年代之后，预应力技术才真正应用于路桥施工领域当中。经过长期实践之后，预应力表现出了比一般技术更大的价值，其重要性日益突出，而且得到了路桥施工工程专家的一致肯定。在具体的施工工作中，预应力技术的主要用途在于钢筋混凝土结构的预先制作上。首先要明确了解钢筋混凝土结构的受力大小，以及明确的受力方向，然后制定预应力钢筋混凝土结构，来帮助承担一部分受力，从而保障工程质量，延长建筑使用时长。通过对当前我国路桥施工的实际状况进行调查发现，现代化的路桥施工常常会采用钢度更高的钢材，这些也是使用预应力技术的必备前提。

在实际的路桥工程施工中，预应力的特点体现十分明显。首先，预应力技术必须要保障具备较完善的使用功能。预应力技术作为现代化的先进技术手段，对节省钢筋混凝土材料，降低桥梁建筑高度有十分重大的意义。其次，预应力的使用能够改善钢筋混凝土结构的受力状况，有效延长建筑的使用寿命。

二、路桥施工中预应力技术存在的问题

1、预应力张拉的时间问题

近几年，为了提高混凝土预应力的早期强度，大多采用添加早强剂的方式，在混凝土浇注3d之后，开始张拉，张拉后等待混凝土到达一定强度。若混凝土强度增加过快，弹性模量增加过于缓慢，就会使预应力的损失有所增加，使桥梁承载能力不足，从而出现较多的裂缝。另外，采用早期强度的混凝土做检测试块来代替实际强度，也存在一些问题。

2、预应力张拉过程中应注意的事项

在路桥施工过程中，首选应该对张拉设备进行必要的校核，必须对其所使用的各种机械设备或者仪表进行定期或者不定期的校核及维护。在桥梁施工过程中，预应力主要利用油表读数及钢绞线伸长值这两方进行控制的，二者中油表读数是主要标志，钢绞线伸长值即为校核。多次使用千斤顶后，缸内的摩擦系数会产生一定的变化，且油压表的灵敏度也会出现变化，所以，必须对这些仪表做好定期检查。

3、预应力钢筋管道堵塞问题

由于施工人员的技术经验不足，在混凝土浇筑中很容易出现野蛮作业的情况，或者是没有做好及时的保护措施，都有可能造成预应力钢筋的管道出现堵塞，使张拉预应力的钢筋不能够顺利通过，从而影响张拉的实际效果，导致预应力钢筋的实际伸长值与理论值出现较大差别，这也会给路桥的成本、工期等造成相当大的麻烦。所以，避免预应力堵管不仅要求严格按照安装管道的相应规范来实施，对管道内部做好精确定位，防止管道出现弯折、扭曲等现象。

4、张拉力控制问题

由于预应力施工技术起步相对较晚，路桥预应力施工没有较为明确的规范，张拉力控制不够严谨。大多数工程都采用1.5级油压进行计量，且施工人员也没有进行相关专业培训，对于张拉力的控制忽高忽低，导致实际误差较大。尤其是进行多束张拉的时段，由于对张拉的控制不够周全，各束张拉力不同，也会对预应力钢筋混凝土结构产生严重影响。

三、预应力技术在路桥施工中的具体应用

1、设计预应力混凝土结构

在整个路桥工程中，详细科学的设计预应力混凝土结构对提高工程质量具有非常关键的作用。在進行预应力混凝土结构设计时，需要对混凝土结构的承载力状态与使用情况进行充分了解，注重施工阶段的基础工作，其中最关键的一步是验算材料应力与结构强度。结构变形是实际的路桥施工中经常出现的现象，不仅使整体的美观程度受到破坏，还会影响路桥的施工质量，因此，在设计阶段，必须核对验算预应力混凝土结构的安全度设计与支撑能力。

为保证工程的最终质量，必须合理使用预应力技术，严格把握每个环节每个细节的工序，实现良好的应用效果。如果对无法将混凝土结构预应力的控制在出现了较大的偏差，将会使施工效果截然相反，影响工程的正常运营，产生较大的安全隐患。

2、锚具的选择

后张法预应力混凝土结构所使用的锚具，主要可分为机械锚固和摩阻锚固两大类，机械锚固类锚具是在预应力钢材的端部采用机械加工形成一个适宜于锚钉的工作条件来加以锚固，这类锚具通常用于锚旋高强度粗钢筋或集束型高强钢丝，也有个别锚旋单根或多根钢绞线，其特点是锚具应力损失较小，链接比较方面，在未灌浆前可以重复张扣或放松以调整预应力。摩阻锚固类锚具是利用楔形锚具，将预应力钢材“挤紧”形成锚旋作用，这类锚具品种较多，应用较广，其特点是锚力变化较多、吨位较大、穿梭比较方便；不足之处是锚具应力损失较大，需要重复张拉或连接较不方便。

3、受弯结构中的预应力技术

通常情况下，采用预应力技术进行路桥工程的受弯结构施工，能够发挥非常有效的作用。预应力技术具有非常明显的优势，能够提升碳纤维的强度，简单的施工方式，易于操作的步骤，在路桥施工中具有比较广泛的应用，尤其在维修加固桥梁中的应用更加有效。碳纤维的应用质量直接影响着最终的经济效益，因此必须对混凝土的应变增量进行严格控制，当应变增量初始值较大时，会严重损坏碳纤维应力薄弱部位，削弱碳纤维的使用效果。因此，可以将预应力技术应用在受弯结构中，通过增加相应的预应力，增强碳纤维片材的黏贴效果，这样做的好处是可以增加碳纤维片材的初始拉应力，维持碳纤维的强度，使材料的优势能够得到充分的发挥，最终保证路桥工程的质量。

4、在钢筋混凝土结构施工中的应用

在路桥工程中主要采用钢筋混凝土结构，在钢筋混凝土结构中常采用预应力技术，预应力技术应用较为广泛，特别是在路桥路面的钢筋混凝土结构施工中，想要有效改善路桥路面出现裂缝现象，就要通过利用预应力构件材料对路桥的路面进行适当施加预应力，另外，为了加速混凝土灌注效率，提高灌注混凝土饱满度、连续程度，可以进行预应力的张拉工序和混凝土灌注工序，如此，还可以使得混凝土内部产生内压应力，进而对锚固两端的混凝土结构进行加固，使得稳固性和安全性在钢筋混凝土结构中得到有效的提高。

5、多跨连续梁预应力的应用

工程实际施工过程中的多跨连续梁一般有两种，一种为负弯距区，另一种为正弯的距区。施工人员常将支座位置看作负弯距；而把跨中位置看作正弯距，对于抗弯承载力要采取加固处理措施，与此同时如果抗剪承载力不足也要采取措施进行加固处理。在将多跨连续梁预应力施工技术应用到工程施工中去时，最常用的加固方法是在梁下将截面加大；或者采用粘贴碳纤维的办法。假如施工人员采取梁下加大截面的方法把高粱承载能力提高，不仅不会改变原有功能及设计，还会促使梁的结构自重在无形中增加。

四、结语

交通工程在国民经济的发展中占据着至关重要的位置，直接影响着区域的流通和人们的生活水平。预应力技术在路桥施工中应用的非常广泛，能够在降低施工成本的基础上，加快施工进度，提高工程质量，实现良好的施工效果。需要充分意识到这项技术在施工中的重要作用，对施工中的各个步骤和细节进行严格有效的控制，实现良好的经济效益与社会效益。

参考文献

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[2] 郭卫峰. 路桥施工中预应力技术的应用[J]. 科技资讯. 2017（14）.

[3] 朱展鹏. 预应力技术在路桥工程施工中的应用[J]. 中华建设. 2017（07）.