路橋施工中預應力技術的應用分析

劉 晶

(山西路橋第二工程有限公司，山西臨汾 041051)

0 引言

路橋工程量的加大導致對預應力技術的應用量在增大，但同時，施工單位所承擔的競爭壓力也相對而增大，在這種情況下，各個路橋施工單位都要從施工質量這一基礎方向來提高自身的競爭力，而在路橋施工中，對施工質量有直接影響力的就是預應力技術，因為，在路橋施工中預應力技術是關鍵性技術。所以，在此，我們要對路橋施工中的預應力技術做一個具體的分析，為各個施工單位提供更多的借鑒。

1 預應力技術簡析

預應力技術的最初應用時間為20世紀50年代，最初應用只限于建筑工程，而到了20世紀80年代才應用到路橋工程當中，并從此以后，預應力技術在路橋工程的施工中得到了廣泛的應用。那么，在路橋工程中的預應力主要是指“在混凝土工程中采用預應力技術，使混凝土在構造過程中產生預應力，并降低或者排除其外荷載所造成的拉應力，通俗的來講就是運用混凝土所產生的高強度抗壓能力補救抗壓強度的缺漏，延緩混凝土承受拉力而破裂。”在道路橋梁工程中應用預應力技術的主要目的就在于要提高混凝土工程的施工質量。

2 預應力技術特點分析

2.1 具有較強的使用功能

在預應力技術應用中為了保證預應力的實際效果，所應用的建筑材料如混凝土、鋼材等都是高質量的，這樣就能夠減少材料的應用量，實現了結構截面的減小，這樣所建設的橋梁高度就會有所下降。尤其是在當今土地資源異常緊張的狀態下，預應力技術的應用能夠有效的降低立交橋的高度，也就會適當的減小引道長度，節省土地資源的使用，能夠實現經濟效益和社會效益。與此同時，該技術的應用還能夠有效的減小橋梁自身的重量，防止混凝土裂縫的出現，而橋梁高度的降低也導致建筑結構發生了良性的改變，橋梁外觀質量也有所提升。

2.2 橋梁受力分析

通常情況下，公路橋梁在設計過程中除了要考慮到橋梁的使用功能之外，還要考慮到我國城市規劃、地下管道敷設等現實狀況，因此，我們看到橋梁建設結構需要從多方面進行分析與考慮。尤其是在當前橋梁建設難度增加的狀態下，對橋梁結構的要求也在不斷提高，尤其是橋梁的受力結構，要滿足減小占用空間的同時還要提高橋梁的受力能力，這就需要在設計過程中做到“精確的分析合理的布局”，而預應力技術的應用給橋梁結構帶來了比較復雜的受力體系，這種力系能夠提高橋梁的受力能力，就比如，預應力具有空間效應，這種空間效應同彎扭內力有著一定的抵消作用，還比如，在“多梁格的寬橋”中，橋梁中的預應力能夠適當的對主梁的受力狀況進行改善，實現受力作用的均衡，提高橋梁的使用壽命。

2.3 橋梁耐久性

通俗來講，耐久性即是指橋梁的使用壽命，由于預應力技術的應用需要高質量的鋼材與混凝土，這種高質量的施工材料能夠在一定程度上提高建筑物的抗裂性以及抗滲性，提高了混凝土工程的施工質量，減小了裂縫出現的幾率，進而也就避免了環境中的水、鹽、堿等對橋梁的腐蝕，適當延長了橋梁的使用壽命。

3 路橋施工中預應力技術的應用

3.1 優化選擇施工材料與工具

在預應力技術中最重要的施工材料與工具就是鋼絞線與錨具，因此，為了較好的應用預應力技術，需要優化選擇這兩項內容。

1)優化選擇鋼絞線。一般情況下，根據路橋工程對預應力效果要求的不同所選用的鋼絞線類型也是不同的，主要的鋼材有“低松弛性鋼絞線、矯直回火性鋼絞線、普通鋼絞線、預應力鋼筋”等等，其中低松弛性的預應力鋼絞線是一種相對較新的預應力鋼材，該鋼材的實用性較高、價格較低、施工方便、構件輕薄、外形美觀，因此，這種鋼材的實際應用率比較高，尤其是在路橋施工中，其應用更是非常廣泛。因為，在路橋施工中應用這種新型鋼材材料能夠在保證同等施工質量的前提下，減少鋼材使用量，提高路橋工程施工的經濟效益。但是，無論何種類型的鋼材在選擇過程中都要重點注意以下幾個參數，即“松散狀態、鋼材表面狀態、斷裂荷載度、伸長率參數與幾何參數”，除此之外，在選擇過程中還要考慮到設計中的產品規格要求、生產廠家的信譽程度等。

2)優化選擇應力錨具。預應力施工過程中所選用的錨具一定要根據不同的施工方法來進行選擇，而預應力施工方法有兩種，一種是先張法，另一種則是后張法。需要選擇錨具的預應力施工方法是后張法，而錨具又分為兩種類型，即“摩阻錨固類型和機械錨固類型”，這兩種類型的錨具具有不同的特征，摩阻類型的錨具因為其品種比較多，所以，其應用的空間相對來說也非常廣泛，通常情況下，其錨固力以及噸位充滿各種變化，因此，其可以被用來開展高速度的作業。但是，其在使用過程中可能會造成應力的損失，因此，選擇過程中要考慮好路橋工程的需要;機械類型的錨具應用環境為“高強集束型鋼絲、高強度鋼筋中、多鋼絞線中、單根鋼絞線中”等，該錨具在使用過程中造成的應力損失比較小，連接也相對方便。

3.2 加固作業中的預應力

在路橋施工中加固是一個提高路橋承載能力必不可少的程序，而加固的實現是需要很多構件補強、改善構件結構等工序的，只有這樣修建出來的路橋才能夠滿足當今市場對其各個方面的要求。而常用的承載力提高方式有很多種，比如，改變路橋受力體系、加固路橋外部預應力、對橋面補強層進行加固等等，而在實際施工中就完全可以應用預應力技術來開展加固作業，應用方式為在路橋構件上施加預應力，這樣在受拉區就會產生拉應力，橋梁構件承載力就會有所提升，加固作用自然也會有所體現。

3.3 受彎構件中的預應力

當前，在路橋施工中對碳纖維的應用比較廣泛，尤其是一些施工簡便、強度較高的碳纖維，而碳纖維的應用會產生一種應力，這種應力實際產生的效果與“混凝土應變增量”有著直接的關系，也就是說，如果混凝土初始應力遠遠超過了碳纖維所產生的應力，這時橋梁構件會受到破壞，碳纖維所具有的特點無從發揮。所以，在路橋施工中要積極應用預應力技術，就是指，在碳纖維粘貼施工時要事先對這些碳纖維進行預應力的加載，這樣具有一定初始應力基礎，碳纖維的整體效用就會得到有效發揮。

3.4 箱梁鋼絞線施工中的預應力

箱梁鋼絞線施工是路橋預應力施工中的一部分，該工程的施工需要注意的事項非常多，任何一個部分出現問題都會導致整個橋梁工程施工質量出現問題。在眾多問題中比較重要的就是預應力張拉中鋼絞線的張拉順序，一般來講，在箱梁鋼絞線張拉中橫向的鋼絞線是由上而下進行張拉的，而腹板則是要由下而上進行預應力的張拉。而總結構上的基本張拉順序為橫梁的第一批鋼束、縱梁鋼束、橫梁剩余鋼束。在張拉之后的第一天內，還需要對預應力管道開展壓漿作業，該作業的開展需要對環境進行觀察，如果是在雨天進行的施工，雨水對箱梁的鋼絞線產生銹蝕，導致鋼絞線強度減弱，因此，如果是在雨季進行的作業，需要提前開展灌漿作業。

3.5 混凝土施工中的預應力

在路橋施工中混凝土工程是相對較難的，首先，需要有完備的應急預案。在基本應急預案中需要包括泵送設備、攪拌設備、運輸設備、供電設備等，應急預案的主要功能就在于要保證混凝土施工是連續進行的。其次，混凝土的振搗技術要求。振動棒需要以垂直的狀態開展工作，振動棒插入與拔出時的速度也是不同的，前者需要快速進行，而后者則需要緩慢進行，相應的振搗時間設定是需要根據混凝土具體狀況而確定，同時為了保證混凝土中不會出現氣泡，要在澆筑時進行二次振搗。

4 結語

預應力技術對路橋工程質量的影響度正在被人們所普遍認知，也正是因為如此，施工單位都在積極努力的提高自身預應力施工技術，那么，預應力技術在路橋施工中主要表現在以下幾個方面，即優化選擇施工材料與工具;加固作業中的預應力;受彎構件中的預應力;箱梁鋼絞線施工中的預應力;混凝土施工中的預應力，因此，要保證預應力施工質量就要從這幾方面著手。

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