探究高速公路路橋施工中預應力技術的應用

伍仕兵

青海省格爾木公路總段，青海格爾木 816000

隨著社會經濟的迅速發展，路橋工程建設事業有了蓬勃發展。近年來，路橋工程施工數量和規模都有了較大提升，許多新技術、新工藝也開始應用到高速公路路橋施工中來，如預應力技術。預應力技術在路橋工程施工中的應用，能夠有效提高工程施工質量，確保高速公路安全、穩定運行。然而，國內預應力技術發展較晚，在具體應用方面還存在一些不足之處。加強對路橋施工預應力技術的研究，有利于攻克技術難關，實現預應力技術水平的有效提升。文章主要探討高速公路路橋施工中預應力技術的應用[1]。

1 高速公路路橋施工中預應力技術的應用分析

1.1 預應力技術在受彎構件中的應用

高速公路路橋施工屬于大型工程，公路橋梁在運行過程中也需要承擔巨大的重量。為了確保公路橋梁在運行過程中能夠承載足夠大的重量，不變形，不走樣，不倒塌，需要應用到預應力技術對其進行加固處理。碳纖維強度高，而且易于獲得，在高速公路路橋施工過程中，利用碳纖維加固混凝土結構是一種較為普遍的加固方法，這主要是為了加固受彎構件。混凝土結構在一開始就存在拉應變和壓應變，在加固混凝土受彎構件之前，受彎構件自身就具備初始內力。如果超出了混凝土受彎構件的最大承載力，就必須利用預應力技術對其進行加固，同時，混凝土的應變增量決定著加固碳纖維的應力[2]。

1.2 預應力技術在加固施工中的應用

在高速公路建設過程中，不僅要考慮路橋工程質量，也要考慮其使用壽命。為了確保道路橋梁運行的安全性與穩定性、延長道路橋梁使用壽命，加固施工是必不可少的。在通常情況下，補強構件和改善結構性能是道路橋梁加固施工的主要途徑。提升薄弱構件的性能或者增加構件數量，對路橋結構進行改良，對路橋基礎進行加固等等，以此實現道路橋梁承載力的有效提高。加固方法包括補強層加固法、體外預應力加固法以及碳纖維布加固法等。在高速公路路橋施工過程中，加固施工常常會用到許多手段，例如：將鋼板粘貼在路面或橋面上，利用鋼板進行加固；將碳纖維布粘貼在路面或橋面上，利用碳纖維布實現橋梁承載力的有效提升；對路橋工程相關結構的受力體系進行變更，從而對道路橋梁進行加固等。這些方法都是對道路橋梁本身的拉應變和壓應變進行了利用，將一部分預應力預先施加在在道路橋梁的構件，以此實現構件承載力的提升，從而起到加固作用[3]。

1.3 預應力技術在多跨連續梁上的應用

含有多余約束的結構叫做連續梁，兩跨以上即是多跨。多跨連續梁的支座均是固定的。在進行多跨連續梁的施工時，抗彎承載力和抗剪承載力是需要重點關注的兩個力。當這兩個力無法達到相關標準時，就需要利用預應力技術對多跨連續梁進行加固。多跨連續梁的加固處理分為正彎矩區和負彎矩區。碳纖維是較為常用的加固處理材料。如果不對多跨連續梁進行加固處理，其承載能力會大大減弱，對道路橋梁的正常運行產生影響，嚴重時甚至導致無法施工。因此，利用預應力技術對多跨連續梁進行加固處理十分必要。

2 預應力技術的施工流程

2.1 選擇預應力鋼絞線

預應力鋼絞線種類較多，在選擇上自由度較大。在高速公路路橋施工過程中，普通預應力鋼絞線和低松弛預應力鋼絞線是最常用的鋼絞線。這兩種預應力鋼絞線不僅彈性變形較小，性能優良，而且易于施工，外形美觀。在預應力施工過程中，充分利用鋼絞線不僅能夠大大減少鋼材用量，而且能夠有效提升構件結構的穩定性。預應力鋼絞線的選擇應考慮以下因素：鋼絞線標準、性能以及經濟因素。對于鋼絞線標準，需要考慮荷載品種、松弛尺寸、延伸率等參數；對于鋼絞線性能，需要考慮屈服荷載、松弛程度、伸長率等參數[4]。

2.2 選擇預應力錨具

預應力錨具的選擇也是預應力施工必不可少的環節，常見的錨具方式有機械錨固和摩阻錨固兩種。機械錨固是以機械加工的方式來進行錨固的，在預應力鋼絞線兩端進行錨釘的制作，剛強度的鋼筋利用錨釘進行連接，或者利用鋼絲線對預應力鋼絞線進行固定。機械錨固連接方式簡單，預應力的損失也不大；摩阻錨固是以摩擦阻力的方式來進行錨固的，錨具需要被制作成楔形，以此實現錨固與鋼絞線之間摩擦力的增加。摩阻錨固盡管有一些缺陷，但是應用范圍相對較廣。

2.3 設計預應力體系

在高速公路路橋施工過程中，預應力體系包括XYM體系和OVM體系兩種。頂板縱向與鋼筋平豎彎曲相結合的體系主要用于一般結構構件預應力體系的設計。預應力體系的設計要點為：盡可能實現最大力臂的預應力輸出，以此實現預應力損失的有效降低；頂板需要承受較大的錨固荷載力，因此，必須嚴格按照相關程序進行頂板上鉸接點的焊接，確保焊接質量；做好預應力體系的豎向鋼筋布置工作，確保其不發生交叉，從而提升預應力體系結構的穩定性和美觀性[5]。

3 結語

綜上所述，隨著社會經濟的迅速發展，人們的生產生活對交通運輸的需求量越來越大。高速公路是國家基礎設施的重要組成部分，必須確保其運行的安全性與穩定性。預應力技術能夠有效提升路橋工程施工質量，在高速公路路橋施工中的應用十分廣泛。在高速公路路橋施工過程中，預應力施工必須嚴格按照相關規范進行，結合實際情況，選擇合適的鋼絞線以及錨具，確保鋼絞線和錨具質量，加強預應力體系設計的科學性與合理性，加強對預應力施工技術的研究，確保高速公路路橋建設質量。

[1] 李科. 探究高速公路路橋施工中預應力技術的應用[J]. 科技與創新，2016（9）：154.

[2] 陸燕. 路橋施工中預應力技術的應用策略探討[J]. 中國新技術新產品，2015（24）：123.

[3] 王霜. 高速公路路橋施工中預應力技術的實踐研究[J]. 中華建設，2017（6）：140.

[4] 劉燦彬. 公路路橋施工中預應力技術的應用[J]. 江西建材，2015（16）：166.

[5] 梁木艷. 預應力技術在寶漢高速公路施工中的應用探析[J]. 江西建材，2016（11）：193.