預應力技術在市政路橋施工中的實踐運用

摘要：隨著當今社會的迅速發展，再加上我國復雜的地形，因此道路橋梁建設必不可少，而在橋梁建設中應用預應力技術可以提高路橋建設的質量，增強了通行的安全性，從而降低發生事故的幾率。本文介紹了預應力技術優越的力學性能和良好的經濟性，針對預應力技術在市政路橋中的應用進行分析，以期能為今后的市政路橋施工提供借鑒和幫助。

關鍵詞：預應力;市政路橋;施工;運用

1.引言

隨著我國國民經濟的快速發展，我國的市政路橋工程事業也取得長足發展，由于市政路橋工程通常具有結構復雜、工期較長、投資和規模較大以及技術性較高等工程特點，這就需要一種較高的施工技術來應對，而預應力技術憑借其創新優點，已逐步應用于我國的建筑工程領域，特別是在市政路橋的施工中的應用更加廣泛。在近年來諸多市政路橋建設中取得了可觀成就。預應力混凝土材料不僅能有效提高跨越度和提高混凝土強度，并能最大程度的降低預應力損失，有效提高市政路橋工程的整體強度和工程質量。本文將從預應力技術的特性出發，分析其在當前市政路橋施工運用的情況，總結其在運用過程中存在的不足，希望引起人們的高度重視，積極強化建筑工程施工質量控制，進而使預應力技術的發展空間更加廣闊。

2.預應力技術的優勢及其原理

2.1預應力技術的優勢

預應力也稱為預加力，是在施工期間給結構預先施加一個與其將受到的荷載力相反的壓應力，在結構服役期間，這個預加力可以全部或部分抵消即將受到的荷載力，還能在一定程度上提高構件的抗裂性及其他性能，進而提升施工工程的質量。一般選用強度較高的鋼材和混凝土，以此減少鋼材和混凝土的用量并增強預應力混凝土部件的抗滲性和抗拉性。在道路和橋梁施工中，預應力技術不僅運用在路橋的結構方面，也運用到山體邊坡的加強錨固、路橋的加固維修等多個方面中。在道路橋梁施工中運用預應力技術，不僅能夠提高結構的抗裂水平、抗滲性、抗壓強度、剛度等性能，在一定程度上提升了道路橋梁的承載能力、使用年限等;還能節約施工材料，減輕結構自重，在一定程度上降低工程施工成本，取得一定經濟效益。另外，預應力在道路橋梁施工過程中具有使用工藝便捷、設計安全合理等方優勢。未來，預應力技術會因其強大的優勢被運用到更多的領域中。

2.2"預應力鋼筋混凝土原理

施加預應力能平衡結構受到的全部或者部分荷載力。施加預應力能促進鋼材和混凝土的結合，使它們更好地共同工作，充分發揮材料的力學性能。一般來說，在對混凝土結構中對鋼筋進行張拉，能使其充分發揮材料特性，否則只把鋼筋簡單與混凝土結合，在外部載荷作用下，鋼筋附近的混凝土會開裂和撓曲，直接導致鋼筋混凝土構件出現寬裂縫和大撓度。施加預應力能夠改變混凝土性能，將脆性混凝土材料變為一種彈性材料。混凝土具有外部荷載和內部預應力兩個力，外部荷載引起的混凝土開裂會被預加應力所阻止或推遲，這樣能使混凝土充分發揮其材料特性。

2.3"預應力分類

根據施加壓力的時間來分類，可分為先張法和后張法。先張法：先對鋼筋加施加一定拉力，然后再澆筑混凝土，待混凝土適當凝固時再剪斷鋼筋;后張法：是指當混凝土凝固到一定程度時，對鋼筋施加一定拉力，再固定兩端，用特殊制作的管套套好鋼筋，使鋼筋和混凝土緊密結合，最后完全凝固時將鋼筋拉出。

3""市政路橋工程施工中預應力技術的應用

3.1結構加固的應用

在橋梁建設中，對某些結構進行加固是為了提高橋梁的承載力，延長橋梁的使用壽命。橋梁加固施工方法比較多，常見的方法有：增加截面和配筋加固法、黏貼鋼板加固法、體外預應力加固法、橋面補強層加固法、增加橫向聯系加固法、黏貼碳纖維布加法以及改變結構受力體系加固法等。通過加固可以更好的改善道路橋梁的結構，減少施工中混凝土的初始應變，增強構件的預應力，從而起到加固的作用，提升工程施工質量。為了實現結構的加固效果，對預先對結構構件施加預應力，使其在受壓區域形成一定的拉應力，而在受拉區域形成一定的壓應力，從而減小構件所受的壓應變和拉應變，達到加固結構的效果，提高橋梁的承載力，滿足當前越來越大的交通壓力。除此之外，在橋梁工程中進行預應力加固施工中，施工人員主要通過對市政路橋中的薄弱構件增加輔助構件，來改善結構性能，以達到加固作用。這樣可以減輕橋梁的恒載力，增加墩臺的基礎牢固性，保證工程施工的安全性。而且施工人員在進行加固施工時，需要掌握相關的技術要求，從根本上減少施工質量問題，提高橋梁的運行效率。預應力拉桿加固法如圖1所示。

圖1"預應力拉桿加固法

3.2市政路橋預制板的預應力技術

目前預制板在市政路橋施工中運用廣泛，預制板是市政路橋建設中的基礎部件，決定市政路橋的整體質量，預應力技術的運動可以增強預制板的抗震性和穩固性。預制板中的預應力鋼筋通常選用松弛度較低而強度較高的鋼絞線，增強預制板的安全性。因此預應力技術既是市政路橋的基礎，也是控制的關鍵點。

3.3在受彎構件中的應用

在橋梁建設中，為了使行車更加舒適、安全，對鋼筋混凝土的部分受彎構件進行預應力工程是必需的，它能有效提高受彎構件的強度，減輕構件的自重，從而提高工程的質量和使用壽命。在鋼筋混凝上的受彎構件中運用碳纖維材料來加固構件的施工工序較為簡單。其施工原理主要是依靠碳纖維自身的強度，進而提升多跨連續梁受彎構件的承載力，降低施工人員的施工難度，保證施工質量。加固前，鋼筋混凝土結構本身就有一定的初始拉應變和壓應變，對受彎構件進行加固時當受壓區域內混凝土的壓應變達到一定的極限值時，受彎構件的承載力也達到極限值。若混凝土的承載力超過了相應的壓應變，可能就會影響到結構件的整體質量，嚴重時可能會導致橋梁斷裂。

3.4"市政路橋混凝土結構中的預應力技術

在路橋的混凝土結構施工中，預應力技術可以使混凝土得到預應力的保護，減少發生變形的可能性，有效解決了混凝土結構的裂縫問題，保障了工程項目的使用壽命，提高了路橋工程的質量。在路橋混凝土結構的施工過程中，要嚴格遵守相關規范和技術標準，進行預應力與結構強度驗算，提高施工的質量和安全性。

3.5在多跨連續梁中的應用

一般情況下，正彎知區對多跨連續梁進行預應力工程是為了提高它的抗彎及抗剪能力。多跨連續梁中有兩種彎矩區，正彎矩區和負彎矩區，分別位于跨中位置和支座位置。如果施工稍有不慎就可能會影響到整個工程的施工質量。因此施工人員要加強該技術的認識，嚴格按照施工要求進行，減少施工問題。在進行多跨連續梁施工時，施工人員可以采用黏貼碳纖維的方法進行，降低施工難度，保證工程的施工質量，促進我國公共事業的發展。

3.6"錨具和錨固處理工藝

在市政路橋預應力技術中，可以設定預應力鋼絞線位置的三個部分是用跨中轉向橫肋、錨固端部橫梁及墩頂導向槽，拉張應力和索形明確了負荷大小。預設錨墊板時在錨固端橫梁處的方向和位置都一定要嚴格按照設計圖紙來進行施工。既要保證轉向橫肋和墩頂導向槽頂端的平滑，還要保證彎折處曲率半徑的精確。

4"市政路橋工程施工中預應力技術質量控制

4.1"張拉前出現裂縫

由于溫度、內力、及鋼筋混凝土存在的干縮性等問題使得鋼筋混凝土結構容易出現裂縫。在一些大型預應力鋼筋混凝土結構中，經常在張拉之前就出現了裂縫，這會導致預應力技術在實際運用中無法發揮抗裂的優勢。要防止張拉前出現的裂縫，在澆筑混凝土振搗時要確保其密實程度，做好保溫保濕措施。

4.2"控制用水量

在施工過程中要嚴格控制用水量須，不許用加水來提高那些因未及時使用流動性降低的水泥漿;若壓漿前發現管道內存在殘留物時，需先用空壓機清除管內殘留物;漿體攪拌時嚴格控制水泥、水和外加劑的使用量;每次都要將已經攪拌好的漿體卸除干凈，不得再加入未攪拌的材料，嚴禁一邊出料一邊進料進行攪拌。

4.3"混凝土澆筑

在鋼筋分布較為密集的部位通常要設置預應力管道和錨具，所以這就在一定程度上加大了振搗工作的難度。因此，為有效保障振搗的有效性和可靠性，以確保混凝土密實性，就必須采用較為適合的鋼筋棒，在容易出現塑性沉縮裂縫的建筑部位對其進行有效的振搗。另外，在澆筑完混凝土以后，要及時的檢查和清理孔道，并有效密封灌漿孔、張拉斷以及排氣孔管口等，以有效避免雜物進入，從而確保順利開展灌漿和后續張拉工作。在進行混凝土的澆筑過程中，要特別注意張拉斷以及梁柱的節點等位置較為關鍵的部位，務必保證其振搗的密實性;另外，為有效保證混凝土的流動性，要嚴格控制好水泥、砂漿、水及外加劑的用量;并確保每次能攪拌適量的漿體，以剛好夠用為最佳。遇到堵管問題，先根據預應力筋曲線坐標，標記孔道堵塞的準確位置，然后使用沖擊鉆清理波紋管中殘留的水泥漿塊等，在操作時要小心避開主筋的位置。這樣預應力鋼筋便能順利穿管，且還具有一定的伸縮性，張拉結束后，用微膨脹混凝土對孔洞進行封堵作業。

4.4預應力施工后的質量控制

市政路橋預應力施工后的質量控制策略主要如下兩點：封錨工序在張拉工序結束后才能進行，對于較長的預應力筋要選用合適的砂輪切割機，切割時要沿著封錨線并預留30mm左右的預應力筋。施工人員及時清理錨孔和錨具，封錨工藝必須按照施工規定設計，預應力鋼絲頭和錨具要用特定的封錨材料堵住封錨;及時整理出預應力施工所用原材料的檢查試驗的報告，同時記錄好工程的施工過程，對質量評定標準和驗收手續必須統計好并存檔。

4.5"綁扎板面筋

在綁扎板面筋時，要將預應力筋鋪設好，這樣有利于穿筋定位預應力筋。為防止發生刺破預應力筋外皮的現象，在對其進行綁扎時，動作要適度，嚴格候避免出現猛插、猛放的現象。在進行焊接施工時，嚴禁將預應力筋應用于搭接線，并要在其周邊實施相應的保護措施，這樣才能進行下一環節的焊接工作。

5""結束語

隨著我國經濟社會的不斷發展，我國基礎設施建設事業特別是市政路橋建設更是突飛猛進。預應力技術在市政路橋施工中得到廣泛的應用，這不僅能夠確保市政路橋的質量，還能實現一定的經濟效益。目前預應力技術仍存在著一些不足，如對施工工藝要求很高，施工流程較為復雜等，因此施工人員要繼續增強施工技術并提升自身素養，嚴格控制施工工程的質量，只有這樣才能完全發揮預應力技術的普遍優勢，進而使得市政路橋整體質量得到提高。

參考文獻：

[1]程善德.市政路橋施工中預應力技術探討[J].科技創新與應用，2013（20）.

[2]探討市政路橋工程施工中預應力技術的應用，劉凱利，鄭永軍，大科技，2014

[3]郭亮.預應力技術在市政路橋施工中的運用探討[J].山西建筑，2014.（22）：156-158.