关于桥梁工程施工预应力技术的应用探究

姜俊杰

【摘要】随着社会经济飞速发展，建筑工程中的技术也在日益进步，我国的公路桥梁工程事业的发展也越来越强大，预应力技术的应用在公路桥梁工程施工中也越来越广泛，公路桥梁是一项大规模技术较高的工程，所以预应力在其工程中的应用也存在着一些问题，在技术改进的同时，也要发现问题，改正缺陷，才能保障技术的实效性，公路桥梁工程的质量才会得到保障。

【关键词】桥梁工程；预应力；技术应用

一、预应力技术在国内公路桥梁施工中的应用范围

1、公路桥梁预制板的预应力技术

预应力技术在我国公路桥梁施工中的应用较为广泛，通常可以概括为几个主要方面，在公路桥梁施工过程中，使用高强度的钢材和混凝土，提高预应力混凝土构件的刚度、强度、抗疲劳、抗裂、抗渗和抗剪性能，并实现节约钢材、混凝土，减轻结构自重，减少桥梁结构的挠度和截面尺寸，避免公路桥梁开裂的目标。现就预应力技术在公路桥梁预制板中的应用进行相关分析。预制板是公路桥梁工程建设中的基础构件，公路桥梁的质量与它密不可分，预应力技术的应用可以保证预制板的稳固性，对抗震性也会有所加强。一般选择低弛、高强的钢绞线作为桥梁预制板的预应力筋。所以预应力技术首先影响着公路桥梁的基础构件，可见，预应力技术的重要性，它是基础，也是关键。

2、公路桥梁混凝土结构中的预应力技术

预应力技术在公路桥梁混凝土结构中应用也是十分重要的。公路桥梁混凝土结构的预应力应用范围主要包括：混凝土箱梁、混凝土路面、混凝土多跨连续梁和混凝土简支T梁等。这些结构离不开预应力技术，预应力技术在公路桥梁混凝土结构中的合理应用，能够有效保护混凝土结构的强度和材料应力验算符合技术标准与施工规范，从而减少公路桥梁混凝土结构变形的概率，避免公路桥梁出现裂缝问题的发生，避免出现道路交通事故的发生，确保公路桥梁工程的质量安全和使用寿命延长。在公路桥梁混凝土结构中的技术应用也是关键的一步，它影响着混凝土结构的质量与性能，从而影响公路桥梁的施工。所以要引起重视。

3、预应力在受弯构件的应用

钢筋混凝土施工期间，受弯构件因荷载作用力的影响，所以必须采用强度非常高的材料对其进行加固。实际施工作业期间，一般会采用强度非常高而且施工工艺较为简单的碳纤维，通过将含有碳纤维片的材料粘贴到钢筋受弯构件里面，使其得到有效加固，进而提高其抗拒荷载所形成的作用变形能力。在将碳纤维贴片实际应用到施工过程中时，需要充分考虑受弯构件因初始内力造成的影响，因为加固前的混凝土很容易受到拉应变以及初始压应变的影响，便会导致更大初始内力产生，从而造成整个受压区压应变达到极限压应变的整个过程不断缩短，这样碳纤维片材能够承受的应力便会便小，很难将强度上的优势发挥出来。因而实际施工过程中粘贴碳纤维片材时預应力大小要结合初始过程中的应变大小进行判断，这样便会促使混凝土在整个压区压应变可以达到极限应变的前提基础下，把碳纤维片材的应力提高，进而充分发挥出碳纤维片材本身强度高的特点。

4、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（即在正弯矩区抗弯承载力难以满足施工要求时，借助碳纤维粘贴法加固，不仅施工效果好而且非常方便）。

二、预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用

1、预应力在混凝土空心板中的应用

作为一种建筑材料，混凝土空心板的显著特点在于它的横截面为多道圆孔，正是因为这一特点，使其质量较轻，便于安装和运输，尤其是在小跨径的公路桥梁建设当中，混凝土空心板的应用是极其广泛的，也取得了良好的效果。一般来说，当公路桥梁的跨径小于一定尺度的时候，可以先张法张拉单根低松弛度的钢绞线，后张法则使用扁锚中等张拉吨位，这样会减轻压力，避免出现问题。

2、预应力在混凝土T型梁中的应用

在公路桥梁当中，T型梁是一种最为常见的形式，之所以称其为T型梁，主要是因为其横截面为T型，这也是其独特之处，我们可以通过施加预压应力的形式向其提供反向拉力，实现各种力量之间的平衡。当桥梁的跨径达到一定的程度的时候，要运用相应的技术来进行作业，通常是先张法拉张拉高强度、低松弛钢绞线，后张法则使用群锚中等张拉吨位。

3、加固施工、路桥受弯结构中预应力技术的应用

桥梁的加固在道路桥梁改造中是很重要的环节，一般提高现有道路的承载能力，需要对主要结构性能进行改善，或对承重部分补强，从而延长路桥的使用寿命，而采用预应力技术，构件的承载能力在桥梁加固中有效加强了，路桥结构性能从整体上有了大的改善，道路桥梁的使用性能和承载能力也有所恢复，增加使用寿命。

在受弯曲结构中，预应力技术应自身施工较为简单便捷，混凝土的应变增加是碳纤维的最终盈利。但如果应变力在开始时过大，碳纤维预应力程度较差的构件就会遭到破坏，无法发挥出碳纤维强度的最佳效果。所以，增加一定程度的预应力在粘贴碳纤维材料中，使碳纤维片材自身具有一定的拉应力，让碳纤维应力大幅度提高，使其高强度的性能充分发挥。

4、预应力在混凝土箱梁中的应用

混凝土箱梁的内部一般为空心状，上部同样有翼缘，由于每个环节当中所需要的箱体数量和制作材料方面存在一定的差异，因此我们又可以将其细分为单箱梁和多箱梁，也可以划分为混凝土箱梁和钢板箱梁，而混凝土箱梁一般又可以分为现浇箱梁和预制箱梁，这些种类的箱梁分别用于不同性质的工程当中，起到至关重要的作用。如果混凝土箱梁跨径在40～60m之间，那么所要配置的钢绞线要结合横向和纵向两方面，如果混凝土箱梁跨径再大一些的话，就要采用变截面箱梁，使其力度得到有效的发挥。

5、预应力技术在混凝土路面的应用

从预应力路面的属性上来看，我们可以将其分为两大类，一种是单独型路面，另一种是连续型路面。从前者来分析，其主要特点使膨胀缝间隔较长，路面之间也因此而被隔离开来，然后对路面施工当中所采用的钢筋进行预应力处理。而在这一性质上的处理过程当中，又可以将处理方式分为两种，这两种处理方式也体现在预应力技术方面。按照施力顺序的不同，我们可以将其适用范围分为先拉钢筋后浇筑混凝土和先浇筑混凝土后预拉钢筋两種方法。根据实际操作状况来看，很多施工单位会采用先浇筑混凝土后预拉钢筋的方法，这种方法基本上满足当前公路桥梁施工在质量方面的要求，并且操作起来相对比较简易，容易受到掌控。

三、公路桥梁施工中应用预应力技术的注意事项

为了提高预应力混凝土的强度，在施工的过程中常常通过添加早强剂的办法。在建筑混凝土之后将进行拉张预应力操作，但是由于混凝土的特殊性，它需要经过一段时间才能有效的提高其强度。并且其弹性模量和强度并不是同步增长的，如果提前进行张拉预应力操作会容易导致预应力损失，最终将桥梁的承载力下降而出现裂缝。同时在施工的过程中通过采用同步养生试压块的办法所得出的早期的混凝土的强度来替代施工过程中混凝土的实际强度，影响了路桥的建设质量。根据实践研究分析在发生路桥工程质量事故时，发生事故的结构在验算时其强度并没有达到测试的强度。

同时在施工的过程中还存在着预应力技术不标准，对预应力技术控制不够严格，也对路桥的质量产生了比较重要的影响。在进行张拉作业时一般需要对预应力和张拉力筋伸长量进行控制，以张拉力为主，将拉伸的数值和张拉力进行对比。一般情况下张拉力在计量时采用的1.5级油压导致其误差比较大，在施工的过程中还存在着千斤顶没有进行计量标定就已经开始张拉。如果进行张拉的施工人员没有进行技术培训，在操作的时候不够细致认真，那么在施工的过程中就容易出现比较大的误差，导致张拉力高低不均匀的现象。这种情况在多束张拉的过程特别明显，由于束受力的不均匀导致了预应力筋的伸长量计算不够准确，使弹性模量的选择混乱。在实际的操作时很难将伸长量控制在合理的范围内，导致张拉力失控。

在利用预应力技术进行路桥施工的过程中，预应力孔道压浆的质量也是其中常见的问题。预应力压浆能够有效的保护预应力筋不受到锈蚀，同时还能够使预应力筋和结构之间能够共同的抵抗外界的作用力。在实际的施工中常常发生预留压浆管道被堵塞或者破坏，导致压浆孔堵塞的现象。同时在压浆之前所采用的稠度不够，进行净浆拌和时没有严格的按照配比进行施工，还存在着压浆设备老化导致压力不能够达到设计的要求，导致了预应力孔道压浆密度不够，在施工的过程中发生漏灌和漏浆的现象。出现这些问题的主要原因是由于施工单位对孔道压浆工艺不够重视，同时压浆工艺、留孔的质量等也是其中的关键，而且采用不符合要求规定的水灰比容易导致孔道中的浆体出现泌水的现象。

结语：现今建筑中预应力工艺已经相当的广泛而且其发展的速度较快、发展的潜力较大、所以在公路桥梁的建设中，我们应充分发挥预应力的独特优点来提升公路桥梁的质量。因为目前预应力技术仍然有一些缺陷，如对施工工艺要求很高，流程很繁复等，所以有关施工人员要不断的优化施工技术并提升自身素质，对施工质量严加控制，这样才能将预应力技术的功效完全的发挥出来，促进公路桥梁质量的提升。

参考文献：

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