公路橋梁施工中預應力技術及應用解析

黃孝均/貴州黔辰建設工程有限公司

公路橋梁施工中預應力技術及應用解析

黃孝均/貴州黔辰建設工程有限公司

預應力技術在道路橋梁中的應用，主要就是為了防止道路橋梁工程中的承載結構的部件在實際使用的過程中，由于外界應力的施加而遭受到破壞。正是預應力技術的大力開發以及廣泛運用，使我國道路橋梁的建設不斷進步，讓我國的交通運輸行業獲得了長足的發展，為人民的安全出行打下了堅實的基礎。本文根據筆者工作實踐，對公路橋梁施工中預應力技術及應用進行了分析和探討。

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一、預應力技術概述

預應力也被稱為預加力，簡單來說就是力施加在構件上之前，就先對構件施加與即將受到的力方向相反的力，提前施加的這個力不僅能夠使即將受到力得到進一步的消除，更加重要的是可以在較大程度上幫助提升構件的耐久性能和抵抗破裂的性能，保持構件的穩定性，使構件的強度以及剛度得到提升，甚至可以明顯的改善構件的彈性變形和諧振性能等，一舉多得。道路橋梁的工作人員，會利用預應力技術在制作這些結構部件的時候，就經過系統理論計算后，人為的對結構部件施加一定的力，使結構部件在道路橋梁實際應用時能夠和外界應力互相消除，不僅能夠提升結構部件的原有性能，使結構部件在實際應用中具有可靠性和穩定性，還能夠提升道路橋梁工程的整體質量，從而延長道路橋梁的使用時間。并且從成本方面分析，使用預應力技術不僅能夠大大的減少在建設工程中的鋼材以及混凝土的使用，還可以降低道路橋梁的重量，從而節省了資金，降低了成本。

二、預應力技術在道路橋梁施工中的主要應用

目前，預應力技術主要是運用在道路橋梁工程建設中的兩個方面，一是道路橋梁的受彎結構部件，二是多跨連續梁。這是因為道路橋梁的受彎結構部件必須要有非常高的強度，這樣的結構本身就會有一定的應力存在，所以在實際使用受彎結構部件時，部件不但需要承載外界給予的壓力，還需要承受自身的拉應力。如果合應力達到甚至比受彎結構部件自身所能承受的極限值更高，就會嚴重的損壞受彎結構部件。而在多跨連續梁中，由于有彎矩區以及負彎矩區的存在，在這兩個區域中，有兩個很重要的指標:抗剪性和抗彎性，如果這兩個指標不能達到道路橋梁工程建設的要求和標準，會對道路橋梁的質量產生很大的影響，使其安全性能大幅降低［2]。

（一）預應力技術在道路橋梁鋼筋混凝土架構中的應用

鋼筋混凝土的結構很容易出現的一個問題就是混凝土裂縫，大多數的道路橋梁工程均會出現這樣的質量問題，特別是當有大型的鋼筋混凝土結構出現在道路橋梁中時，非常容易出現裂隙。預應力技術對道路橋梁中鋼筋混凝土結構出現的這個問題，有著很好的解決效果，可以有效地避免承載結構部件過早的有裂隙出現，起到了極好的預防裂縫出現的作用。預應力技術在其中起到的作用就是，道路橋梁的混凝土結構在受到外界應力之前，提前給相應的混凝土結構受力區域施加部分應力，使其在此受力區域內，自身進行鋼筋的拉伸，從而讓混凝土的受拉區域本身具有了部分壓力。通過這樣的預應力技術，從而使混凝土鋼筋結構在受到外界應力時，內外兩種力方向相反，而進行的抵消，使混凝土結構中真正受到的合應力減小，有效的避免了道路橋梁鋼筋混凝土架構的伸長，減少混凝土裂縫出現的可能性，也延后了裂縫出現的時間，使其使用年限大大增長。

（二）預應力技術在鋼筋混凝土路面中的應用

在進行道路橋梁施工時，很重要的一個環節就是將預應力技術應用于混凝土路面，是預應力技術應用于道路橋梁工程的新舉措之一。其主要運用的原理和預應力技術使用于道路橋梁鋼筋混凝土架構中的原理相類似，同樣是利用施工人員提前在鋼筋中施加應力，從而使混凝土的路面受到相應的牽制，而使裂縫出現的時間延后，如果理論計算比較完美，操作得當的話，是可以杜絕裂縫在混凝土路面上出現的。由于路面在建設時和建設完成后受到地質以及自然侵蝕等因素的影響，所面對的問題也極其的復雜。因此為了使預應力技術在道路橋梁混凝土路面中得到更好的應用，必須仔細研究相關的施工環境和實際交通的壓力情況，以及由于溫度變化等原因而導致的路面與混凝土板底的摩擦約束改變等情況，根據道路橋梁混凝土路面工程的施工實際情況，制定詳細的計劃，使用合理的預應力，才可以使預應力技術得到最為有效的應用。

（三）預應力技術在多跨連續梁中的應用

現代道路橋梁施工的過程中，多跨連續梁在道路橋梁施工中被使用的越來越廣泛，預應力技術對于多跨連續梁的建設有著根本性的幫助，可以大大改善多跨連續梁的穩定性以及安全性。多跨連續梁具有十分優秀的抗彎能力以及抗剪能力，其最需要注意的便是正彎矩區以及負彎矩區。正彎矩區處于多跨連續梁的跨中，而負彎矩區則位于多跨連續梁的支座處。如果道路橋梁的強度不能夠達到施工的標準和要求時，就會用多跨連續梁進行加固，從而使其達到使用的要求。

（四）預應力技術在道路橋梁加固過程中的應用

通常需要對結構失效或者受損傷的橋梁進行加固，從而使其滿足繼續使用的要求。傳統道路橋梁常使用的加固方法就是改變道路橋梁的結構性能或者加大道路橋梁結構部件的強度，以此來提高道路橋梁的承載力。但隨著現代科學技術的發展，現代常用改變結構部件預應力或者在道路橋梁體外進行預應力加固的方式，使道路橋梁的安全性能得到提升。改變結構部件的預應力其含義就是: 通過不斷加強結構部件的預應力，使拉應力加大，而使結構部件在承載的時候，能夠一直提升其應變力，從而加固了道路橋梁。而通過體外預應力的方式進行道路橋梁加固，主要適用于鋼筋或者型鋼等強度比較高的構材，并且可以通過在體外增加一個拉桿或者撐桿的方式用于加固結構部件，這樣不僅可以提升結構部件的承載極限，還可以同時提升截面的剛度，讓加固后結構部件抵抗裂紋的能力大大增加。并且通過這樣的方式還能夠利用體外的鋼筋把預應力傳至混凝土部位，從而減少橋梁自重，進一步提升了道路橋梁的承載極限，降低預應力的損耗［3]。

三、結語

綜上所述，道路橋梁在公路建設工程中有著彌足輕重的地位，并且隨著我國社會經濟發展的日益加快，人民生活水平的提高，對交通運輸的要求也越來越高，所面對的問題也更加的復雜，傳統的道路橋梁技術已經很難滿足現代道路建設的要求，所以要不斷的提升道路橋梁建設的技術水平，重視如預應力技術這樣的現代先進技術，使我國的公路建設工程進一步發展，保障道路橋梁的工程質量，促進人民的幸福出行。

［1]衛曉光，預應力技術在道路橋梁施工中的應用［J].中小企業管理與科技( 中旬刊) ，2016( 06) : 88 － 89.

［2]楊井濤，淺談預應力技術在道路橋梁施工中的應用［J]. 門窗，2014( 12) .

［3]王振，道路橋梁施工中預應力的應用及存在的問題探析［J]. 科技傳播，2014( 4) : 136 － 136.