预应力技术在路桥施工中的有效应用

徐文喜

摘要：随着我国经济的快速发展，国家加大了对路桥工程建设的投资力度，路桥工程建设项目逐渐增多。为了有效提高路桥施工质量、整体性能以及其他方面特性，在路桥施工中应用了预应力技术。预应力技术具有良好的抗裂能力、高抗渗性、高刚度、高强度等特点。因此，路桥施工中应用预应力技术可以提高路桥施工质量和效率以及延长其使用寿命，实现路桥工程的经济价值。

关键词：路桥;预应力;对策

道路和桥梁工程是我国基础设施建设中非常重要的一部分，交通运输业迅速发展，对于交通运输项目而言，路桥施工属于一个重要组成部分，当下我国社会经济迅速发展，人们日常出行变得尤为频繁，这就为路桥施工质量提出了更高的要求。大部分路桥施工中，均需要使用到预应力技术，对这一技术的使用，在一定程度上提升构件刚度，最终促使道路荷载能力得到有效提升。

1、预应力技术含义

预应力技术在路桥工程中的应用主要是通过预应力技术在混凝土工程中的应用，构建预应力混凝土构件，这样可以使混凝土构建产生的预应力状态用以减小或是抵消外荷载所造成的拉应力，这样就可以借助混凝土较高的抗压强度来对抗拉强度不足进行弥补，进而达到了推迟受拉区混凝土开裂的目的。路桥工程中预应力混凝土结构通过采用高强度钢材和高强度混凝土，使预应力混凝土构件具有较强的抗裂能力、抗渗性能好、抗剪能力及抗疲劳能力好的特点，并且达到了节约钢材和减小结构截面尺寸的目的。预应力混凝土技术可以更加经济、强桥和美观，更加有效的增加路桥工程的施工寿命。

2、预应力技术的技术优势

预应力技术具备了以下几点技术优势：①良好的耐久性。预应力技术及钢材混凝土构成的预应力结构，在刚度属性、抗渗性及抗裂性表现上极为突出，这就可以使路桥工程能够减少因自然因素而出现的侵蚀现象，进而使路桥工程主体结构更加坚固，路桥工程的周期寿命更长。②极佳的应用性。预应力技术在20世纪80年代开始应用于路桥施工实践中，随着钢筋及混凝土材料在规格及标号上更加符合路桥施工技术标准要求，预应力技术的应用性也得到极大扩展。通过采用预应力技术手段，辅之路桥工程钢筋及混凝土材料的技术等级日益完备，路桥施工中的预应力技术可以更加科学地设计路桥工程的应力结构及路桥高度，使路桥工程周期寿命得到延长。

3、预应力技术的作用

预应力这项技术被用在公路和桥梁建设过程中的历史已经很长，特别是运用了强度比较高的混凝土和质量较好的钢材，就可以让全桥有了比较高的抗拉、抗压性能、而且有良好的抗渗透能力，而且还可以减轻全桥的重量，减少整个道路和桥梁结构的维护难度，减少破损的道路和桥梁对交通的影响。预应力技术的应用还可以减少公路和桥梁的造价，并提高公路和桥梁的美观程度，延长公路和桥梁的使用寿命。

另一个方面，利用预应力技术也能高效地增加受弯结构和受拉结构的道路桥梁的弹性，让这些桥梁的表面裂纹更加容易闭合，增强整个路桥的稳定性和使用寿命。而且，预应力也能较好地提高混凝土桥梁的受力能力，在某些时候可以减少使用钢筋的量。在道路桥梁的工程建设施工中，预应力技术不但能为桥梁结构打下坚实基础，也可以用在对桥梁和公路的加固和维修过程中，可以很大程度上节约公路和桥梁的建设施工材料，也可以为整个道路和桥梁结构减少竖向剪力和压载，在我国的道路桥梁工程中具有重要意义。

4、路桥施工中预应力技术的应用形式及其技术要点

4.1选择预应力锚具，确定预应力锚具连接方式

路桥施工中，在预应力锚具的选择上，主要是通过先张法及后张法这两种预应力技术方法加以实现。在路桥施工预应力锚具的类型上，可供选择的形式主要有机械锚固型和摩阻锚固型。选择机械锚固型锚具时，技术要点之一要对该类型锚具与路桥工程中的预应力钢材是否能够紧密连接进行检验。通常而言，机械锚固型锚具本身具备了极佳的技术匹配性，既可以在单根钢绞线上使用，又可以适应多根钢绞线，也不会产生较大的预应力损失，在锚具与预应力材料的连接上也更加灵活便捷。涉及到路桥的张拉施工时，机械锚具技术优势更突出。而摩阻型锚具一方面能够更好地满足路桥穿梭施工要求，另一方面在锚具与预应力结构的连接上较为不便，在路桥施工中选择预应力锚具时，应结合具体情况对锚具形式加以优化。

4.2 预应力技术在钢绞线中的应用

在路桥的施工过程中，采用预应力技术，在进行钢绞线的选择时，必须依据不同的施工环境来确定。预应力钢绞线对于路桥施工的质量有着直接的关系，直接影响到路桥的施工质量。在预应力钢绞线的选择中，通常有以下几种选择：普通型预应力钢绞线、预应力钢筋、矫直回火性钢绞线、低松弛型钢绞线等。在路桥的施工中，为了保证预应力构件可以很好地满足路桥施工质量的要求，在钢绞线的选择上，通常会选用低松弛的钢绞线。低松弛钢绞线不仅具有经济美观的特性，同时还具有较强的耐用性。在预应力钢绞线的选择上，应该本着保证路桥工程质量为主的前提下，尽可能地降低工程的施工成本，选择性价比高的预应力钢绞线。预应力钢绞线在选择中，应该注意以下内容：一是钢绞线的外部状态;二是钢绞线的延伸性和伸长性;三是钢绞线断裂荷载参数。

4.3路橋加固工程中的应用

路桥施工中的预应力技术应用环节，预应力加固起到保障及提高路桥荷载力的作用，进而提高路桥工程的寿命周期。预应力加固环节在预应力技术应用中极为关键，而在路桥施工中应用预应力技术，根本目的也在于提高路桥工程荷载应力表现。在预应力加固中，应用频率较高的方法是对路桥主体结构的补强层进行加固，在路桥结构构件中进行预应力的添加及分配，借助路桥主体结构荷载受力系统更加均衡合理，达到稳固路桥受力结构的目的。此外，在确定及调整路桥荷载应力分布之前，通过预应力添加及增加预应力构件等方式，可以确保路桥施工中各构件在拉应力表现上更加突出，与此同时，钢筋加固等预应力加固技术手段的性能作用也能够得到显著体现。

4.4路桥施工受弯构件中的应用

在进行路桥施工工程建设时，涉及到众多的施工构件，其中，受弯构件是较为常见和重要的构件形式。路桥受弯构件在形式上以碳纤维构件为主，而此类构件与路桥施工所用混凝土的增量变化连接较为紧密，也影响到路桥受弯构件的应力表现。例如，路桥施工中所用混凝土应力逐步增大过程中，路桥受弯构件中的碳纤维结构应力会遭受一定的破坏，进而制约了路桥碳纤维受弯构件性能作用。而路桥施工技术中融入预应力技术时，可以围绕路桥受弯构件中的碳纤维片，在其进行粘贴处理时通过添加预应力，可以使路桥碳纤维受弯构件能够具备较大的拉应力，借助拉应力的提升，路桥施工受弯构件就能够有效起到稳固及提高路桥结构应力表现的作用，也能够真正发挥出路桥受弯构件的性能。

4.5混凝土浇筑环节中的应用

在路桥施工中，也会在混凝土浇筑环节应用预应力技术，其可以有效地提高混凝土结构的稳定性，从而增加混凝土的应力能力。在混凝土浇筑环节应用预应力技术时，首先在振捣环节，施工人员应该严格按照振捣的要求进行振捣，并且在垂直振捣环节中，还需要采用快插慢拔的方式来进行振捣，以此来避免出现过振或者漏振现象的发生，而且还要根据施工的实际情况来确定振捣的时间。其次对混凝土进行二次振捣，之所以要进行二次振捣，是为了尽可能多的排除混凝土的水分，避免出现混凝土浇筑时，产生气泡的现象，这样就能有效地增加混凝土的预应力。同时在抹面作业中，可以采用木楔等工具进行抹面，不但可以排除混凝土的水分，还能够对混凝土的预应力进行施压，增加其预应力。最后在混凝土浇筑时，还要做好辅助工作，如凝土浇筑设备的准备、供电保障以及混凝土搅拌施工方案等，以此来保证混凝土浇筑工作的有序进行。

5、预应力技术应用中常见问题以及解决方案

在实际的路桥施工过程中，预应力技术的应用可能会出现以下问题：锚板部位出现不同程度的混凝土开裂或者变形的情况、路桥孔道轴与铺垫版面出现不垂直的情况、路桥施工构件出现断丝或者滑丝的情况。锚板部位出现开裂变形的情况主要是由于混凝土在浇筑或者振捣环节，由于振捣不力导致，混凝土过于疏松，混凝土的强度和应力较差，最终出现混凝土开裂变形的情况，为了避免和应对这种情况，在使用预应力技术时，应该在路桥垫板部位铺设足够量的钢筋，以此来提升混凝土的拉应力。路桥孔道轴与铺垫版面出现不垂直的情况主要是由于张拉环节出现问题，例如张拉应力骤降或者产生偏转，这样路桥构件与钢绞线的连接就会受到影响，出现构件断丝和滑丝的情况。为了应对这种情况，在路桥施工中，施工人员应该仔细核对垫板安装的各个细节，确保垫板的稳定，也可以通过加设钢垫板的方式，来增加锚垫的稳固性。

结语：

在现代道路桥梁施工发展过程中，为了保证工程施工质量和运行安全，预应力技术的应用是必然的。目前，预应力技术的应用已经非常普遍，经过大量的实践应用和研究总结，预应力技术已经比较成熟，预应力技术的优势也非常明显，在未来的工程建设中具有强大的竞争力。然而在预应力技术应用之时，技术人員一定要加强自身的专业素养，严格按照规定进行操作，保证预应力技术应用的规范性和科学性，从而保证道路桥梁工程的整个施工质量与安全。

参考文献：

[1]郑宗科.路桥施工中预应力技术的应用实践探微[J].建材与装饰，2016 （19）.

[2]郑丽.浅谈路桥施工中的预应力技术工艺[J].经济技术协作信息，2014 （2）：108-108.