預應力技術在路橋施工中的應用分析

常爽 孫彬 候寶璽

摘 要： 路橋工程在我國的眾多行業中占據著非常關鍵的位置，能夠便利人們的出行，促進交通經濟的發展。在科學技術的快速進步下，人們對路橋的施工技術提出了更高的要求，預應力技術在路橋施工中應用的越來越廣泛，能夠有效提高路橋的質量，延長路橋的使用壽命。本文對預應力技術的概念、存在的問題、具體應用進行了詳細的分析，以最少的施工成本實現最大的經濟效益，促進路橋事業的健康穩定發展。

關鍵詞： 預應力技術；路橋施工；應用分析

一、預應力技術的相關概念

在路橋施工的過程中，應用預應力技術，主要是在路橋的混凝土施工中實現。在混凝土工程中，預應力技術的應用主要體現在，對混凝土構件的構建。在混凝土的施工過程中應用預應力技術，是通過利用混凝土構建中產生的預應力狀態，實現對混凝土中外荷載拉應力的減小或者抵消作用。換一種說法就是，預應力技術的應用是利用混凝土中的高抗壓強度，彌補預應力抗拉強度的不足，實現對受拉區混凝土開裂推遲的目的。預應力技術在路橋施工中的應用，主要是構建預應力混凝土結構，利用預應力混凝土結構較高強度的混凝土和鋼材，保證預應力混凝土在路橋施工的過程中，具有較強的抗裂能力、較大的剛度、較好的抗疲勞性能和抗滲性能、較高的強度和抗剪能力等特點，可以實現對路橋施工過程中混凝土和鋼材等施工材料的節約，對施工中的結構截面尺寸進行減小，降低路橋混凝土結構的自重，防止混凝土開裂并且可以減少撓度等目的。在路橋施工的過程中，應用預應力混凝土技術可以提高路橋的經濟效益，保證路橋的建筑形式更加輕巧和美觀，增加了路橋工程的使用壽命。

二、路橋工程中預應力技術應用問題

1、鋪墊板面問題

在路橋工程預應力張拉過程中，在力度控制不足的情況下，鋪墊板面與孔道軸向位置容易出現一定的偏移現象，預應力軸線與板面的偏差會呈現明顯的垂直狀態。這些問題使預應力滑絲斷裂的風險大大增加，對整體路橋工程質量造成一定程度的影響，路橋的穩定性大大降低，產生比較明顯的安全隱患。

2、錨板混凝土形變問題

在路橋工程混凝土澆筑過程中，施工人員必須在掌握實際施工需求的基礎上，控制混凝土振搗設備運行頻率，振搗混凝土后，稀疏狀態呈現的比較明顯。在控制混凝土強度的時候，會出現一定的問題，偏離實際需求，在壓力作用下，混凝土出現變形、開裂、位移等現象。

3、混凝土鋼筋管道堵塞問題

在路橋工程混凝土澆筑過程中，對基礎施工人員的要求較高，必須在掌握整體施工流程規范的基礎上，合理控制混凝土澆筑量，然而在實際的施工過程中，張力的控制存在很大的問題，大大增加了混凝土鋼筋管道堵塞的頻率。另外，在施工的過程中，由于其他因素的影響，施工人員對施工規范的認識和了解往往不夠透徹和詳細，施工工藝達不到預期的要求，使混凝土鋼筋管道彎曲的風險大大增加，不利于混凝土鋼筋管道的正常運行。

三、預應力技術在公路橋梁施工中的具體應用

1、預應力鋼絞線的選擇

目前我國預應力技術施工中常用的鋼材主要包括：低松弛鋼絞線、矯直回火預應力鋼絲、普通預應力鋼絞線以及有預應力鋼筋等幾種。低松弛鋼絞線是一種新型的預應力技術施工鋼材，具有便于施工、經濟高效、實用價值高，以及能夠在使用過程中提高建筑構件輕便性和美觀程度的特點，并逐漸顯現出了其獨特的優勢，因而在路橋施工中得到了廣泛的應用，尤其是在一些較為重要的工程上，例如，大型橋梁、高架公路、高速公路、高層大跨度建筑物以及核電站等等。在路橋施工中，預應力鋼絞線的應用能夠有效提高施工工程的社會效益和經濟效益，節省建筑施工材料和成本，這一優勢也是其他類型鋼材所不具有的。在預應力技術施工中，應從以下幾個方面來進行鋼材的選擇，即伸長率的參數、斷裂荷載度、剛才松散程度、表面狀態以及鋼絞線的幾何參數等，在選擇鋼絞線時要注意鋼材的松弛性、延伸率、尺寸和品種規格等等。

2、預應力錨具的選擇

預應力技術分為后張法和先張法。預應力技術后張法中所使用的錨具，通常分為摩阻錨固和機械錨固兩種。機械錨固類的錨具主要應用于預應力鋼材端部，通過機械加工，成為具備工作條件的錨固。這類錨具通常應用于集束型高強鋼絲以及錨旋高強度粗鋼筋中，同樣也可應用于多根鋼絞線或者單根鋼絞線等特殊的錨旋中，其主要特點在于該類錨具有連接方便且應力損失小等特點，在預應力灌漿前可以進行重復放松或者張扣等操作。摩阻錨固類的錨具類型和品種都較為豐富，且應用范圍更加廣泛，這類錨具能夠通過楔形錨具，拉緊預應力鋼材從而形成錨旋，其錨固力噸位較大，且富于變化，穿索操作的過程也較為簡便，但會造成較大的預應力損失，如果需要進行重復連接或者拉張就會顯得不方便。

3、預應力技術在加固工程中的應用

普通的路橋加固措施就可以起到提高路橋承載能力的作用，而提高路橋承載能力的主要措施是改善構件結構性能以及補強構件，從而起到延長路橋使用壽命的作用，以滿足日益增長的交通運輸需要。目前，路橋施工中常用的加固措施主要包括：加固橋體外預應力，加固橋面補強層以及改變橋面結構受力體系等。在實際的路橋施工過程中，可將預應力先施加到構件上，使構件的受拉部位產生拉應力，從而減小預應力構件在初彎矩時的拉應變，以達到提高構件極限承載力的目標，充分發揮加固鋼筋的作用。

4、預應力技術在受彎結構中的應用

預應力技術應用于受彎結構中，具有碳纖維強度高和施工簡單的特點，因而在路橋工程施工得到較為廣泛的應用。碳纖維的最終盈利直接取決于混凝土的應變增量，如果初始應變較大，則會破壞碳纖維應力程度較差的構件，使碳纖維強度較高的優勢無法得到發揮。所以，在路橋施工時，可在粘貼碳纖維片材的同時對其施加一定程度的預應力，從而使碳纖維片材自身具有一定的初始拉應力，實現碳纖維應力的提高，防止破壞碳纖維強度，以充分發揮出其高強度的優勢。

5、預應力構件張拉前裂縫的防治

較大的收縮或溫差會使預應力構件出現張拉前的裂縫，或者出現外部荷載導致鋼筋砼結構出現裂縫的問題，然而，裂縫問題的發生會嚴重影響路橋工程施工的質量，因而應盡量加以避免。張拉前裂縫的問題通常主要發生在預應力構件的表面，如預應力構件的箍筋位置，或是構件的側面或是頂面。為有效避免這一問題的發生，在路橋施工過程中應對構件內外的溫度差進行有效控制，避免因溫差過大而引起裂縫問題，具體的措施為：適當延長外壁較薄的預應力構件的拆模時間，避免臺座與預制構件之間出現粘連，使構件不會受到自身熱脹冷縮現象的影響。

四、結語

綜上所述，預應力技術具有非常明顯的優勢，能夠節省人力物力，以最少的施工成本實現最大的經濟效益，在路橋施工中具有非常廣泛的應用。在實際的施工過程中，需要對存在的問題進行詳細的分析，同時在相關理論的指導下，選擇合適的鋼絞線和錨具，加強預應力技術在加固工程和受彎結構中的應用。通過一系列切實有效的措施，使路橋質量得到明顯提高，在國民經濟發展中發揮更加積極有效的作用。

參考文獻

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