公路工程道橋施工中預應力施工技術的應用

李忠都

摘要：伴隨著經濟的增長，科學技術的發展，我國開始展開路橋工程的建設。為了提升路橋工程的質量，我國對路橋施工提出明確的要求并制定相關的規章制度，施工單位對路橋施工也加強重視，開始運用先進的施工技術。預應力技術憑借較強的穩定性和易施工、成本低的特點被施工單位廣泛應用在公路工程中。雖然預應力技術在我國路橋工程應用時間較短，卻促進了我國路橋工程的建設發展。這也就充分說明預應力技術在我國路橋工程施工中的重要性。

關鍵詞：公路工程道橋施工；預應力施工技術；應用

預應力技術為一類性質特殊的加固手段，在國內道橋工程施工中有較廣泛的應用。預應力技術的加固對象以混凝土構件為主，而高強度的鋼材與混凝土是預應力混凝土的主要構成部分，故此其具備較高強度與抗拉伸性能。由此可見，預應力技術在促進我國道橋工程可持續發展方面做出的貢獻是不可磨滅的。

一、預應力技術概述

預應力技術主要是對工程中可能會產生應力的部分，提前做好預防控制措施，防止因為工程在受到外力作用時而改變工程自身的結構，從而產生變形和結構破壞。所以預先在受力模塊內部進行應力的構建，抵抗外部應力的破壞作用。在橋梁工程中，主要是對使用中會受到外部荷載的模塊事先構建抗拉應力，以減少外部荷載帶來的強大壓力和拉力，可以有效的延緩混凝土裂縫的產生，提高工程的質量。在路橋工程中所使用的鋼筋和混凝土都具有較高的強度，在施工的過程中，能夠具有更好的抗拉性，減少了構件所占的空間，降低構件的自重。預應力的使用就是能夠延長路橋的使用壽命，延緩裂縫的產生，并且有效的提高了工程的經濟性，保證工程美觀的同時，提高了使用性能和質量。

二、有關公路工程道橋施工中預應力施工技術的應用

1.選擇預應力鋼絞線。我國預應力技術選取的鋼材類型主要包括低松弛鋼絞線、預應力鋼筋、矯直回火預應力鋼絲、普通預應力鋼絞線等。作為預應力鋼材的新生物，低松弛鋼絞線存在施工便捷度高、高效經濟、實用性強等優點，其在高層大跨度建筑物、核電站、大型橋梁、高速公路等重要工程方面的應用更為普遍。預應力鋼絞線具備經濟性及社會性高等特點。實踐證明，在選取預應力鋼材方面應該重點關注鋼絞線伸長率、松散程度、幾何參數、斷裂荷載、表面狀態等；鋼絞線選取標準應該重點關注其尺寸、松弛型、品種規格、延伸率等。

2.選擇預應力錨具。預應力中有先張法和后張法。對于后張法中預應力混凝土所需要使用的錨具，一般主要分為機械錨固、摩阻錨固兩種類型。機械錨固類

錨具的應用主要是在預應力鋼材的端部利用機械加工從而形成可以工作的條件進行錨固。這種類型的錨具一般在錨旋高強度粗鋼筋以及集束型高強鋼絲中使用，特別的時候比如說在錨旋單根鋼絞線或者多根鋼絞線中也有使用，其主要特點是這類錨具應力損失較小而且連接起來比較方便，預應力在沒灌漿之前都可以重復的張拉或者進行放松。摩阻錨固類錨的品種類型比較多，應用范圍也更為廣泛，具有利用楔形錨具使得預應力鋼材拉緊形成錨旋的作用。其錨固力變化多樣，噸位比較大，進行穿索的過程比較的便捷，但也存在應力損失較大，一旦需要重復拉張或者進行連接就顯得不怎么方便了。

3.預應力技術在受彎構件中的應用。受彎構件是路橋施工中常用的構件，在路橋施工中常用的構件，主要是碳纖維構件，碳纖維構件的應力在很大程度上取決于混凝土的應變增量。當混凝土初始應力增大時，碳纖維構件就會受到破壞。

碳纖維構件高強度的特點就發揮不出來。針對這種情況我們主要是要通過在碳纖維片粘貼過程中施加預應力，使得碳纖維構件具有初始拉應力，從而提升碳纖維構件的應力，最終提高路橋施工的整體性能。

4.預應力技術在混凝土箱梁中的應用。如果跨徑是40-60m，那么箱梁就要選擇低松弛、高強的鋼絞線，而縱向的預應力則要使用中等張拉噸位。根據施工方式可以連接錨具來配置縱向的預應力鋼束，如果箱梁懸臂板的長度超過了4m，那么就要配置橫向的鋼束，使用3-5根的扁錨鋼絞線，而我國現在都是使用滑模逐孔澆筑或是支架現澆。跨徑在70-200m的時候使用變截面的連續箱梁，在安置鋼束的同時也要配置精軋鋼筋豎向的預應力。現在我國的雙向預應力結構在40-60m的比較多，但是變截面、大跨徑的箱梁卻比較少。

5.預應力技術在路橋鋼筋混凝土結構中應用，在大型的公路橋梁施工中，要解決混凝土裂縫的發生是一項技術要求很高的工作，因此，在鋼筋混凝土中運用預應力技術，能有效的避免裂縫的發生。在張拉的過程中，首選要做好預應力鋼絞線的選擇，確保鋼絞線型號能夠滿足應力的要求。鋼絞線的張拉時間不宜過早，應等混凝土強度達到設計強度80%且10天之外方可進行。張拉時，應避免鋼絞線之間發生扭曲。張拉順序應遵循先上后下，先內后外，先長后短，對稱張拉的原則。鋼絞線張拉結束應立即壓漿封錨。在張拉的過程中，首選對受拉區的混凝土施壓，對其進行鋼筋的張拉后，讓受拉區能預先感受到鋼筋施加的壓力。混凝土強度達到拆模要求時方可對模板和支架進行拆除，具體時間由試驗室確定。拆模時必須按順序進行，禁止無序亂拆。拆模的基本要求為對稱、少量、多次、逐漸完成。支架拆卸應先兩端后中間，先上后下。避免猛敲猛打，以免整體失穩，造成人員傷害。

三、施工中出現的問題解決措施分析

1.孔道堵塞問題及其解決措施。預應力鋼筋不能順利通過預留孔道主要是因為預留孔道出現堵塞或者塌陷問題，進而也會影響張拉效果，影響整體灌注工程質量。之所以會產生這種現象是因為在施工過程中沒等到水泥完全凝固就進行抽芯，缺少一定的強度，又或者抽芯太遲，出現橡膠管抽拔管被拔斷的情況。當遇到堵管的問題的時候，可以先根據預應力曲線坐標標出堵管的具體位置，然后用沖擊鉆在避開主筋位置的地方進行鉆孔，使得波紋管里的鋼絞線可以自由的通過以及自由進行伸縮。為了避免出現堵管問題，要在施工之前對波紋管的質量進行仔細的檢查，對波紋管的安裝位置要在澆筑混凝土之前確認好，并做好套管接頭密閉性的檢查工作，保護波紋管在澆筑混凝土的時候不受損害。

2.預應力構件張拉前出現裂縫問題及其解決措施。由溫差和收縮造成的預應力構件在張拉前出現的裂縫問題，以及在使用荷載作用下的鋼筋砼結構出現裂縫情況都是在所難免的，但是，在預制場內的構件我們要盡量避免其出現裂縫。這些裂縫主要在表面出現，具體位置有時會在構件頂面到構件側面，有時候會出現在箍筋位置。為了預防由溫差引起的裂縫，主要采取的措施就是控制構件內外的溫度差，薄壁構件的拆模時間要適當的延長，防止預制構件和臺座間粘結，讓構件不受其自身的熱脹冷縮影響。

總而言之，我國在公路工程道橋施工中應用預應力技術時，必須要嚴格要求施工單位，確保施工單位對預應力施工技術加強監管，施工單位要能根據實際施工情況，規范的運用預應力技術。這樣不僅可以提升公路工程道橋施工的質量，也可以減少施工現場的安全隱患，為施工人員提供安全的施工環境，為我國人民創建優質的交通道路，進而促進我國交通行業的發展。

參考文獻

[1]李蓮.對于路橋施工中預應力技術應用的探討[J].中國科技縱橫.2017.

[2]江運峰.公路橋梁常用預應力加固技術分析[J].城市建設理論研究.2017（25）.

[3]封貴紅.淺談公路橋梁施工及預應力技術應用[J].中國科技博覽.2018（26）

（作者單位：云南新創新交通建設股份有限公司）