公路隧道施工中预应力技术应用分析

黄亚涛　常龙

【摘要】在公路隧道施工建设过程中，预应力技术的应用得当会保障公路隧道的使用质量，延缓其疲劳损伤寿命。鉴于预应力的技术优良性，施工技术研究人员有必要加强对施工过程中的预应力进行系统分析。

【关键词】公路隧道；预应力；施工技术；应用分析

1.前言

在施工建设过程中，由于公路隧道段混凝土相应的施工负载，混凝土使用的年龄时期，以及结构的几何特性和相应的物理临界值等因素，都会随着建设过程的一些改变而出现各种状况的变动，还会出现体系转换，以及系统稳定性等各种问题。鉴于上述的这些实际情况和工程施工的特征，公路隧道工程施工中对于预应力的技术应用分析显得尤为重要。

2.预应力技术指标分析

在公路隧道工程项目施工过程中，采用技术化的检测方案和手段对具有可识别性的预应力施工风险进行追踪，以此对工程项目的建设目标，力度的变化规律以及预应力可控性程度和风险消除的措施进行详实分析。公路隧道工程项目施工过程中的预应力技术体系，是工程结构施工体系中的一个重要组成部分，具体包括三个层面：受弯构件、加固施工、钢筋混凝土。随着当前公路隧道建筑工程建设的不断发展，能够被提取出来反映工程项目施工过程的预应力信息逐渐增多，在受弯构件中预应力可以借助碳纤维的应用来凸显效用，碳纤维较好的强度可以完善其在受弯构件中预应力技术的应用。此外，对于公路隧道施工过程中承载能力的安全性能考量，应当及时性地纳入构件补强或者是结构性能改善方式，并制定新的预应力评估方案，确保能够对安全分析进行全面、客观、系统的预判，排除不确定的风险系数，提高公路隧道的实际使用寿命，满足桥梁运输要求。通过对实践情况的总结来看，预应力技术的应用技术指标主要体现在以下几个方面：

2.1预应力的普通加固特性

通过施工过程中的预应力技术的加固作用，目的是为了提高公路隧道的承载能力，延缓其疲劳损伤寿命，满足现代运输条件要求。借助预应力的加固方法以实现不同工程结构特质的公路隧道承载力加强，在公路隧道工程项目建设之中最普遍的就是：桥面补强加固法、体外预应力加固法、粘贴钢板加固法。对构件施加预应力是减小施工时混凝土初始应变的一种重要加固方式，该方法的核心之处就在于减缓了与构件初弯矩作用相联系的拉应变和压应变，以此建立了构件极限承载力时的应变增量，便于进行加固控制。这样的预应力技术的加固作用，有助于将发生在公路隧道工程建设期的承载力风险降至较低水平。为了规范该工程节点的施工质量和安全风险管理，必须对其预应力的技术加固进行合理应用。

2.2预应力的高强度碳纤维加固特性

由于各路段混凝土相应的施工负载，会随着建设过程的一些改变而出现各种状况的变动。处于这样一个综合性的联动影响系统中，必然性地会出现各段位桥梁的内力和位移，因施工工程系统的变化到出现偏离相应的确定设计值。预应力技术在钢筋混凝土多跨连续梁的应用是指，采用预应力技术在连续梁的正弯矩区和负弯矩区处进行加固处理。该加固处理技术应用是在公路隧道工程施工建设条件可行性范围内，在效益与费用比在可接受的前提条件下，采用借助预应力改变风险发生载体，或者将风险发生的因素消除，保护公路隧道工程行业项目免受施工风险的侵害。在公路隧道所存在的正负弯矩区以及抗弯和抗剪承载力疲软区域，特别是其中的工程主体结构的抗压物理性能，必须借助预应力技术的高强度碳纤维对其进行加固处理，以此提高工程结构的承载力。

3.预应力应用的技术瓶颈

3.1张拉时间的控制

在施工过程中，为应对承载力支撑不够所导致的坍塌风险，必须对混凝土预应力的早期强度提升进行技术处理。具体措施就在于通过在混凝土材质中添加早强剂，当混凝土浇注达到3d的基础之后，借助该结果进行力度张拉。施工过程中的预应力张拉提升是安全完善的一个重要部分。在进行相关张拉处理时，需要有一个等待的时间过程，目的在于通过张拉处理后等待混凝土强度达到一定级别。预应力张拉的时间掌控是进行施工质量保障管理的一个重要组成内容。该施工阶段在时间技术上管理所针对的主体，通常是混凝土强度级别成型的过程。如若前期由于混凝土强度增加过快，相应的弹性模量增加过于缓慢，风险就会由此产生，主要在于预应力的损失有所增加，公路隧道应对承载物的支撑力度就会不够，结构上会形成相应的裂缝，后期的跟进施工进程就无法制定与实施。相反，如果任由混凝土强度过快增加，那就会导致弹性模量增加的过程异常缓慢。

此外，通过其他应对策略，例如：采用早期强度的混凝土做检测试块来代替实际强度，也会带去相应的承载力问题。通过现有的实践资料表明，早期使用早强剂的混凝土都不能达到实际标准。公路隧道混凝土中早强剂的使用应对措施，会对预应力张拉实施效果产生重要影响。另外，强调每一处理阶段早强剂的混合比例和时间等待过程，均需要进行监控勘察，以实现施工质量的动态管控，该阶段的监控管理在处理公路隧道工程的承载力方面起着决定性作用。

3.2管道内部定位的控制

考虑到公路隧道所在区域地形地质复杂多变，在进行技术操作时需要进行严格方案设计和实地检测，这是确保预应力承载支撑设计有效的关键。但是，由于公路隧道所在施工区域缺乏优良性，同时不可避免的存在施工人员的技术经验不足以及保护措施不够，导致在施工时预应力钢筋的管道出现堵塞，后果往往是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，出现这样的问题就会促使工程造价成本提升，并且安全性也较低，因为预应力钢筋的实际伸长值与理论值之间有着较大偏差，所以为了避免出现预应力钢筋管道堵塞问题，就应当将过程中的可能障碍優先考虑在内，预先做好管道内部的精确定位。由于对于抽芯时间的控制性把握有利于孔道的施工，所以在工程方案设计的前期，就应当对其应路段的孔道带的地质水文情况进行地质检测，以此作为抽芯时间确定的基础数据。如果遇到处理难度大的不良施工路段，尽可能的采取绕道减少穿越范围，防止管道出现弯折、扭曲等现象。在施工过程中应尽可能地制定详实的施工技术方案，采取必要的安全施工措施，应尽量避免非专业化操作，安排工程技术人员全程跟进施工过程。

4.结语

随着公路隧道作为国家经济建设所带来的效益越发突出明显，对其质量的完善和提升，成为当下工程行业的首要任务。预应力的技术应用是公路隧道施工建设过程中的重要内容，从当前公路隧道工程建设的整体施工水平上来看，我国在工程建设领域的预应力的安全技术应用的敏感性还有待进一步强化，同时在预应力的技术应用水平和区域范围上，也需要进一步提升。虽然目前出现了许多预应力施工完成的大批公路隧道成功案例，但在更多的使用和延伸过程中，还需要进行更多的深入探讨和尝试。因此，在面对当前公路隧道预应力技术应用的实际形势中，公路隧道工程建设从业者，必须就其公路隧道工程施工预应力控制技术管理程序建构其相应的体系，为公路隧道工程施工技术管理以及安全控制，提供相应的解决思路和可行性控制方案。

参考文献：

[l]俞建辉，王建国浅谈公路随道施工中预应力的应用及存在的问题[J]中国高新技术企业，2014 （13）：145-147.

[2]马剑飞，大跨径预应力连续梁桥施工控制关键技术研究[D].武汉理工大学，2012（09）77-82.