公路桥梁施工中的预应力技术研究

蒋 永 军

(大同市交通运输局公路管理处，山西 大同 037000)

公路桥梁施工中的预应力技术研究

蒋 永 军

(大同市交通运输局公路管理处，山西 大同 037000)

对预应力技术进行了简单的介绍，详细阐述了预应力技术在公路桥梁施工中的应用措施，提出了将预应力技术应用于公路桥梁施工中需要注意的几点事项，以提升并完善预应力技术。

公路桥梁，预应力技术，应用

一般来讲，地质条件复杂是我国公路桥梁工程施工中面对的首要问题，这无疑使工程施工的难度大大的增加，而将预应力技术应用于公路桥梁施工中，则能够使工程的质量得到有效的提高。预应力技术的应用对公路桥梁施工建设起到非常关键的作用，可以直接影响到工程施工的整体质量，因此，在公路桥梁施工中，提升并完善预应力技术是非常有必要的。

1 预应力技术简介

预应力指在结构承受荷载之前，预先对该结构施加一定的压力，结构受拉区的混凝土在外荷载作用下会产生压应力，通过这种压应力来减小或者抵消外荷载带来的拉应力，从而确保在正常使用情况下，结构不会产生或者过早的产生裂缝。而预应力技术的目的就是降低外荷载作用下产生的拉应力，一般来讲，混凝土具备较高的抗压强度，因此能够推迟其开裂的速度。由此可见，预应力技术具备一定的抗剪能力、较强的抗裂能力以及良好的抗渗性能，与此同时，应用预应力技术还能够减小结构的截面尺寸及挠度，降低结构的自重，节省材料，如混凝土、钢材等。因此，在公路桥梁施工中应用预应力技术，该技术自身所具备的这些特点既能够美化结构，又能够延长结构的使用寿命，同时还有利于降低工程成本[1]。

2 预应力技术在公路桥梁施工中的应用

2.1 在混凝土承弯构件中的应用

在公路桥梁施工中通常会用到非常多的承弯构件，一般来讲，只要调配混凝土的时候，保证其具备一定的配比强度，那么待混凝土凝固后可以承受的横纵方向的荷载就比较大，相较之下，可以承受的侧面荷载就比较小，这样一来，施工过程中极易出现混凝土变形甚至是开裂的现象，对工程施工的安全造成了非常不利的影响。当混凝土侧面承受较大外力时，相应的，混凝土内部产生的内应力就会比较大，一旦混凝土的刚度及强度承受不住这种内应力时，混凝土就会发生变形继而出现裂缝。在公路桥梁施工中采用预应力技术，就是为了提高混凝土构件对在外力作用下产生压力的承受能力，避免使用过程中裂缝的出现。预应力技术能够提高混凝土构件刚度及强度的作用原理是对混凝土构件以及外贴在其表面的碳纤维片进行科学有效的处理。该技术在承弯构件中的应用一方面使工程质量得到了提高，另一方面也使结构的使用寿命得到了延长。

2.2 在承重构件中的应用

在公路桥梁施工过程中，承重构件的施工是其非常重要的一项内容，对后期工程施工的顺利开展也有着极其重要的影响。在公路桥梁施工中，上部构件的自重比较大，这就需要下部构件具有非常高的强度及承载力。而只采取碳纤维贴片这一方法是远不能满足路桥工程质量的标准及要求的，因此还需要在承重构件中应用预应力技术。运用预应力技术来处理承重构件，当构件受到外界应力时，其内部就会相应的产生拉压应力来抵抗外界应力，与此同时，降低了由于外力作用而使构件出现拉压应变现象的概率，这对于提高构件的刚度及强度都具有非常重要的意义，尤其是使相对薄弱的构件的应变增量得到增加，提升了整个承重构件的强度，保证了施工的质量及进度。

2.3 在加固施工及路桥受弯结构中的应用

公路桥梁施工中一个非常重要的环节就是对桥梁进行加固。要想提高公路及桥梁的承载力，就需要对主结构的性能加以改善，或者补强结构中用来承重的部分，从而达到使公路桥梁的使用寿命延长的目的，而这也是加固公路桥梁过程中的必要程序。提高构件的强度与刚度，改善桥梁的结构与性能，是加固公路桥梁施工中的重点，同时也是现代交通不断发展的要求。预应力技术的应用提高了构件的承载力，改善了路桥的性能与结构，延长了其使用寿命。在公路桥梁的受弯结构中使用预应力技术，可以使其自身的施工变得便捷简单，碳纤维能够增加混凝土的应变，但是，如果最初的应变力过大，那些具有较差程度的碳纤维预应力的构件就会受到破坏，从而不能将碳纤维强度最好的效果发挥出来。因此，在构件表面粘贴碳纤维材料的时候，向其中施加一定的预应力，使碳纤维材料本身在一定程度上具备拉应力，提升碳纤维的应力，充分发挥其优良的性能[2]。

2.4 在路面施工中的应用

在路面施工中应用预应力技术是近年来逐渐兴起的一种新型的公路桥梁施工技术。这项技术的作用原理即，根据实际情况，在混凝土浇筑的路面上配置一定数量的预应力钢筋，通过预应力钢筋产生的约束力来消除混凝土路面的裂缝。将预应力技术应用于公路桥梁混凝土路面施工中，在施工过程的前期，理论研究是非常重要的，施工中存在很多因素能够引起路面混凝土板的翘曲，如交通荷载、温度及湿度等变化，因此，对这些不断变化的因素要加以探究，避免出现路面混凝土收缩、断裂的现象。

3 公路桥梁施工中应用预应力技术需要注意的事项

虽然预应力技术在公路桥梁施工建设中得到了普遍的应用，然而，在实际的施工操作中依旧存在很多问题，这直接影响了预应力技术的功能在工程建设中的发挥。应用预应力技术，某个桥梁工程的预应力空心板桥设计如图1所示。

一般来讲，为了增加预应力混凝土的强度，在实际操作中通常会在混凝土中添加早强剂。混凝土浇筑完毕后，就会执行混凝土的预应力拉张操作，然而刚浇筑完的混凝土不具备较高的强度，而且随着时间的推移，混凝土强度与弹性模量的增加也并不是同步的，如果较早的执行预应力张拉操作，会损失预应力，从而降低桥梁的承载能力，出现混凝土开裂的现象。在实际操作中，通过采取同步养生试压块这个办法可得出早期的混凝土强度，而利用这个强度来代替实际混凝土强度会影响到公路桥梁的施工质量。通过对我国一些发生质量事故的公路桥梁工程进行详细的分析，对发生事故的结构混凝土强度进行仔细的验算，最终发现所用混凝土实际强度并没有达到标准的测试强度。因此，严格控制施工混凝土强度对于工程建设的安全及质量都是非常重要的。

在实际施工中，如果预应力技术使用的不标准，没有对施工具体环节进行严格控制，也会对工程质量产生非常不利的影响。比如在实施张拉操作时，需要严格控制预应力及张拉力筋的伸长量。施工中，相关工作人员在没有计量与标定千斤顶的情况下就执行张拉作业，加之施工人员的专业技能较差，工作态度不认真，极易产生误差，从而出现张拉力不均匀的情况[3]。

预应力孔道压浆也是公路桥梁施工中应用预应力技术时经常会出现的一个质量问题。预应力压浆的作用就是保护预应力钢筋，使其不会受到外界的腐蚀，此外，还可以使结构及预应力钢筋一起来抵抗外力。然而，在实际施工中经常会出现各种各样的问题，如预留的压浆管道受到不同程度的堵塞甚至破坏。而且如果压浆的稠度较低，设备老化，还会导致漏浆、漏灌现象的发生，究其原因，主要是施工方对孔道压浆工艺的重视程度不够。

4 结语

在公路桥梁施工中应用预应力技术，是我国路桥施工技术上的一大进步。该技术的科学使用能够提升路桥工程的质量，延长路桥的使用寿命，保障路桥的安全性，促进我国公路桥梁工程建设的可持续发展，同时，不断提升并完善预应力技术，对我国交通事业的蓬勃发展也具有极其重要的意义。

[1] 吕洪义.公路桥梁施工中的预应力技术[J].交通建设与管理(下半月),2014(7)：127-128.

[2] 沈光洪.公路桥梁施工中的预应力技术[J].房地产导刊,2014(5)：15-16.

[3] 郑培金.浅谈公路桥梁施工中的预应力技术[J].城市建设理论研究,2014(9)：40-41.

Study on prestress technology in highway bridge construction

Jiang Yongjun

(DepartmentofHighwayAdministration,DatongBureauofTrafficTransportation,Datong037000,China)

The paper introduces prestress technology, describes the application measures of prestress technology in highway bridge construction, and points out matters needing attention in prestress technology application in highway bridge construction, with a view to improve prestress technology.

highway bridge, prestress technology, application

2015-03-23

蒋永军(1970- )，男，工程师

1009-6825(2015)16-0179-02

U441.5

A