淺談路橋施工中預應力混凝土施工技術

劉志明（廣東晶通公路工程建設集團有限公司，廣東 廣州 510635）

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淺談路橋施工中預應力混凝土施工技術

劉志明
（廣東晶通公路工程建設集團有限公司，廣東 廣州 510635）

摘 要：隨著我國路橋建設事業的不斷發展，預應力混凝施工土技術順應時代發展的需求，在現代化基礎設施建設中得到了廣泛的應用。因其剛度大、耐疲勞、自重輕以及抗裂性好等特點，大大提高了公路橋梁的施工質量和使用年限，從而得到了社會和建設者的廣泛認可。

關鍵詞：路橋工程；預應力混凝土；施工技術

0. 引言

在經濟飛速增長的當下，人們對于交通設施的要求越來越高，傳統的施工技術已無法滿足人們日益增長的社會需求，在這一背景下，建設者們經過不懈地探索和實踐，預應力混凝土施工技術應運而生；所謂預應力混凝土施工技術，是指混凝土構件在承受荷載之前，預先對其施加一定的張拉內力，從而使構件在使用過程中通過內外力抵消的作用避免混凝土產生裂縫。

1. 預應力混凝土施工技術的發展

19世紀后期，預應力混凝土技術先后在美國和德國得到應用，但受到當時技術與材料的限制，采用鋼筋作為預應力材料的混凝土構件很快因為混凝土的徐變和收縮將施加的預應力損失掉，直到20世紀初，法國人利用高強度鋼絲作為張拉材料，預應力混凝土施工技術才取得了成功，隨后得到了廣泛的應用與發展，并在20世紀40年代建成了世界上第一座預應力混凝土橋梁；我國的預應力混凝土技術研究于20世紀50年代，最初只試用于鐵路軌枕，之后于1956年在隴海線建成我國第一座預應力混凝土橋梁，此后預應力混凝土結構在我國橋梁建設中得到迅速發展，廣泛用于高層建筑、基礎工程和海洋工程等領域，經過60多年的研究與發展，我國的預應力混凝土施工技術已取得了矚目世界的成果。

2. 預應力混凝土結構特點

與普通鋼筋混凝土相比，由于預應力混凝土采用了高強度混凝土和高強度預應力筋，因此具有抗裂性強、剛度大、穩定性和抗滲性好等特點，并且節約材料、自重輕，使結構更為簡單經濟，輕巧美觀。

2.1 抗裂性好，剛度大

通過對構件施加預應力，可有效推遲構件裂縫的出現，在使用過程中，由于預加應力抵消了一部分外部荷載的作用力，因此構件裂縫會推遲出現甚至不出現，保證了構件的整體性，從而提高了構件的剛度，增加了結構耐久性。

2.2 穩定性、耐久性好

在結構設計中，如果構件具有強大的預應力筋，使用過程中外部荷載對構件產生的撓度就會減小，尤其是較大的長細比構件，在受到外部壓力后容易產生彎曲，導致喪失穩定性而遭到破壞，預應力的存在可以預先使構件形成預拱，構件在荷載作用下產生的撓度因此會減小，避免構件因變形過大而失去穩定性。

2.3 省材料，自重輕

由于構件采用高強度材料，因此減少了構件的鋼筋用量和截面尺寸，從而節省鋼材與混凝土，降低結構自重，尤其是對大跨度和重荷載結構有著明顯的優越性。

2.4 抗滲性好

影響混凝土抗滲的根本因素是孔隙率和孔隙特征，混凝土的孔隙率越低，連通孔越少，抗滲性越好。由于預應力構件對混凝土質量和施工過程要求嚴格，混凝土自身勻質性好，收縮和徐變小，施工過程中振動到位，可以有效地減少混凝土孔隙率，從而保證了結構的抗滲性。

3. 預應力混凝土在路橋施工中的應用

3.1 預應力技術運用于路橋混凝土構件

混凝土作為建設工程的基本材料，在工程建設當中占有非常重要的地位，路橋工程亦是如此，受其基本特性的要求，往往需要大體積或大跨徑的混凝土構件，由于受外部環境與結構自身等因素的影響，這些大體積或大跨徑混凝土構件較之一般構件更容易產生裂縫，裂縫的出現將對構件甚至整個工程的質量帶來嚴重的影響，混凝土構件施工中預應力技術的應用，可以有效地阻止或推遲大體積構件的裂縫產生。路橋施工中預應力技術的應用就是在混凝土結構使用前，預先對構件施加一定的作用力，通過預應力筋自身具備的回縮性能，使構件在使用過程中的受拉區預先受到預應力筋對其施加的壓力，從而抵消構件在使用過程中外部荷載對其作用所產生的一部分拉力，進而減少混凝土構件裂縫病害的出現，以此來延長結構的使用壽命。

3.2 預應力技術運用于路橋面結構

路橋面作為直接承受荷載作用的部位，受壓強度是其最重要的指標之一，直接影響著行車安全與舒適性。近年來，路橋施工中逐漸興起并廣泛普及橋面結構預應力施工技術，該技術的研發與應用不僅實現了對路橋面的有效保護，更將我國路橋面施工水平帶到了一個新的高度；其技術的原理主要是通過對預應力鋼筋的有效配置使鋼筋與路面混凝土形成一定作用的約束，使兩者更為緊密地結合在一起，從而達到提升路橋面施工質量和延緩或消除裂縫出現的目的；路橋面預應力技術的應用，前期必須研究其理論知識，計算施工數據（必要時進行相關實驗），對行車荷載、氣候和施工環境等影響路橋面混凝土變形的因素進行深入的研究，得出最合理、最恰當的預應力需求，以此標準作為實際施工中的技術依據，合理施加預應力，避免路橋面混凝土裂縫的產生。

3.3 預應力技術運用于路橋加固

隨著時間的推移，道路橋梁在運營過程中難免會產生一些病害，或是由于路橋的現行荷載超出起初的設計參考荷載，這時候就需要對其進行加固補強。路橋加固的目的是保證道路橋梁的使用安全和延長其使用壽命，是路橋養護階段的一個重要環節，其措施主要是對結構的承重部位的使用性能進行改善和補強，增加構件的強度和剛度，提升構件的承重能力，從而滿足現代交通的需求。預應力技術對于路橋加固的應用，能夠有效增強構件的承載能力，達到從整體上改善路橋結構性能的目的，除此之外，預應力加固技術還運用于對道路橋梁薄弱構件的加固，可有效地避免薄弱構件的損壞。

到目前，預應力加固技術因其經濟合理、效果明顯等特點受到了建筑行業的廣泛認可，得到了建造者們越來越多的運用。

4. 預應力混凝土在路橋施工中的技術要點

預應力混凝土作為路橋施工中的技術要點，其質量控制的好壞直接影響著整個結構的受力安全，因此，控制好預應力混凝土施工技術，是路橋工程建設的重中之重的任務。

4.1 預應力混凝土的材料選擇

預應力混凝土受其結構特性的要求，混凝土的選擇應具有高強度、低收縮、緩凝早強等特點，同時隨著混凝土技術的不斷發展，工業化學產品的摻入，更好地滿足了混凝土的施工需求，如緩凝劑、早強劑、膨脹劑等一些外加劑，但必須注意的是，外加劑用量需根據施工要求通過試驗確定，不得隨意摻和；另外，預應力結構中所需的預應力筋、錨具、夾具和管道材料的性能和質量，應符合現行國家的有關標準的規定，材料進場外觀檢驗合格后，需現場取樣進行復檢，確認合格后，方可使用。

4.2 預應力混凝土施工技術方案的選擇

施工技術方案是施工組織設計的核心，預應力工程施工前，首先應編制合理的施工方案，施工方案的編制應根據工程實際情況和設計要求，進行多方案比選確定，對于工程重要部位或存在安全隱患的施工過程，應進行專家會議論證，并結合論證結果編制施工技術方案。施工技術方案的確定還需考慮施工單位的技術能力和經濟安全性，選擇技術成熟，經濟合理，安全可行的方法進行施工，比如預應力張拉過程，施工單位應結合自身能力，合理選擇后張法或先張法，確保工程順利進行。

4.3 預應力混凝土施工隊伍的選擇

施工隊伍的選擇應采取招投標的方式進行確定，選擇過程中需審查投標單位的企業資質和該企業從事本類工程的業績與工作經驗，履約情況是否良好，不符合工程要求的不能使用；施工過程中操作人員必須持證上崗，并根據本工程情況進行崗前培訓，確保施工工期和操作質量。

5. 預應力混凝土在路橋施工中的常見問題與處理措施

預應力混凝土施工因其技術復雜，實際操作難度大，施工中往往會出現一些問題，其中最為常見的是后張法施工中預應力管道堵塞，導致后期施工中預應力筋無法正常穿過，其不緊會影響施工工期，還會對施工質量帶來一定的缺陷。因此在施工過程中首先應準確安裝預應力管道，保證其線性良好；其次確保管道密封性良好，防止混凝土澆筑過程中漏漿；最后是混凝土澆筑時注意管道保護，避免因混凝土振搗導致管道破裂漏漿堵塞。

結語

如今，預應力混凝土技術已成為現代路橋建設中不可分割的一部分，其施工技術也越來越成熟，不僅提升了路橋施工質量，而且延長了路橋的使用壽命，降低了工程的施工成本；但同時受各種主觀因素的影響，預應力混凝土施工過程仍舊存在著許多問題，嚴重影響著其技術的運用與發展，這就要求我們在施工過程中規范施工技術，提高自身技術水平和質量意識，從而為我國道路橋梁建設工程的質量提供保障，增強建設企業的市場競爭力。

參考文獻

［1］熊學玉，高峰.預應力型鋼混凝土框架梁試驗研究及抗裂度分析［J］.工業建筑，2011（12）：16-20.

［2］史智勇，趙永紅，劉云平. 淺析路橋施工中預應力技術的應用［J］. 中國水運（下半月），2013（9）：253-254.

中圖分類號：U44

文獻標識碼：A