路橋工程預應力施工技術研究

智勇

摘 要：路橋的建設在促進經濟流通與健康發展中起著非常重要的作用，預應力技術是路橋施工中應用比較廣泛的一種技藝，這種技術具有材料性能好、操作簡便、易于施工、效果顯著、成本低廉、經濟效益高等特點，能夠有效提高路橋的質量，促進交通經濟的發展。本文對路橋加固的原則進行簡單闡述，具體分析預應力加固技術在路橋施工中的應用，為路橋施工的提升做出一定的借鑒。

關鍵詞：預應力加固技術；路橋施工；應用

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）12-0073-02

高速公路在促進經濟流通，增強國民經濟的發展中發揮著關鍵作用。隨著社會的不斷進步，車輛的數量日益增多，高速公路面臨著非常嚴峻的承載壓力。借助新的技術與方法，不斷提高高速公路的使用性能，是適應當今社會發展的必然選擇。預應力加固技術操作簡便、易于施工、且材料具有良好的性能，所以在路橋的施工中被廣泛應用。預應力加固技術分為多種不同的類型，既可以應用在舊的路橋加固修復中，也可以在新路橋的施工建設中使用，對于施工量大、路段復雜、氣候條件差的路段，預應力加固技術依然有非常明顯的優勢，能夠達到非常有效的施工效果，最終為經濟的交流與發展做出更大的貢獻。

1 公路橋梁加固的原則

與世界發達國家相比，我國在基礎設施建設方面還存在著很大的差距。在資金有限的情況下，如何利用最少的經濟成本達到最好的建設效果，對于提高我國交通運輸能力，增強我國公路建設質量，具有非常重要的意義。

現在對橋梁實行維修加固普遍采用的原則是：在維修加固前，安排相關檢測人員，對橋梁的破損和劣化程度進行一定的考察，借助相關的儀器設備，記錄下相應的數值，并組織專業人員對數值進行分析，出示完整的檢測報告，詳細了解橋梁的現實狀況。依據實際報告對橋梁安全性能進行評估，在評估數據的基礎上，大概確定橋梁的實際運輸能力，并結合實際情況，判斷如果橋面出現損壞，是否會影響橋梁的承載力和耐久性。加固的時候，也可以采取擴大橋梁構件斷面的方法，但要注意，必須選取一個合適的參考點和準確的數值，使增加部分與橋梁本身能夠有效融合。在加固的過程中，需要考慮原材料的成本、人員的勞務費、施工的進度等實際因素，考慮對交通運輸的影響程度和系數大小，最大程度的保證橋梁的堅固性和延展性。增加橋梁的使用構件，不加重建設橋梁的負擔，保證原有橋梁結構的完整性，同時以最少的經濟成本達到最好的施工效果，保證橋梁的堅固程度。

2 預應力加固技術在路橋施工中的應用

2.1 體外預應力加固法

體外預應力加固法指的是在路橋梁體外部或者箱內，合理的放置具有防腐保護功能的預應力筋，在預應力的施壓下，產生一定程度的反彎矩，與路橋結構中因部分外荷而產生的內力相互抵消，最終提高梁體的承載力，增強梁體的使用性能。

2.1.1 橫向收緊張拉法

如果預應力混凝土梁或者鋼筋混凝兩端的間隙過小，梁的兩端很容易形成不同程度的張拉，在這種情況下，需要采用橫向收緊張拉法。具體做法是：選取梁下緣對稱梁中線位置，將預應力筋安裝在中心位置，與梁端保持合適的距離，在彎起的地方，利用支撐點錨于梁端的錨固鋼板上，在梁端的下翼緣套上呈U形的錨固鋼板。用撐棍將水平段的預應力筋分成不同的細段，兩端的撐棍能夠起到一定的固定作用，用拉緊螺栓在每段中點對稱筋進行收緊，拉桿會在收緊的過程中產生預應力。結果發現，錨固鋼板帶來一定的預壓力，同時預應力筋產生不同程度的負彎矩，梁的體外索呈現出直線形的水平形狀，梁的兩端會向上產生小幅度的彎曲。因此，這種加固方法可以對減小梁中的正彎矩產生一定的效果，但并不能減小梁端的剪力。

2.1.2 縱向張拉法

縱向張拉法，主要是沿著預應力筋的軸線施加預應力。在梁的底部設置預應力筋，將導向塊放置在梁的兩端，適當凸起，在梁的頂板或腹板處固定錨，沿著梁的頂端或者底端進行縱向張拉，達到減小梁端剪力的目的。縱向張拉錨固的構造分為腹板錨固和梁頂錨固兩種，體外預應力筋張拉方法與自身的構造形式密切相關，張拉的順序和步驟與制作混凝土梁的程序相似，可以在梁的頂部向筋的傾斜處進行張拉，也可以在梁的底部向著水平方向張拉。

2.1.3 豎向頂撐張拉法

u形鋼錨板設置在梁的底部，將底部的梁拉桿焊接在鋼錨板的兩端，在1/4跨度和橫梁（或橫隔膜板）位置設置張力夾，張力夾安裝在固定梁上腹部或預應力鋼筋橫隔板的承托架上，通過施加預應力達到拉緊效果。當桿達到規定的壓力值后，拉桿和梁的鋼筋混凝土塊，會在固定拉桿的位置自下而上保持張力，對此時的張力進行調整，卸除張緊夾具，對拉桿進行固定和防銹工作。另一種方法是預應力鋼絲束加固方法。預應力鋼絲束一般沿梁側按照某條曲線的順序（拋物線等）排列，為了保持曲線和，在梁底部的間距應控制在50cm～100cm，設置定位箍，也可以在橫梁的一側放置定位銷，這樣可以保持曲線的不變形，同時固定鋼梁的位置。線束的兩端通過斜孔延伸到梁端到屋頂錨固處的斜孔。預應力鋼絲束應放置在保護導管中，或在拉緊后纏繞在鋼絲束周圍，這樣可以有效防止鋼絲束的腐蝕。

2.2 粘結預應力加固法

粘結預應力加固法的實施需要按照科學有序的步驟進行。首先，需要將錨固定在梁上，然后選擇直徑小的預應力鋼筋，對梁體施加一定的預應力，增強梁體的延展性能。接下來，根據實際受力的大小，注入不同程度的復合砂漿，同時保持砂漿的抗拉強度在可以控制的范圍內。最后，將預應力鋼筋束和梁體粘結在一起，形成完整的公路橋梁預應力鋼筋體系。粘結預應力加固方法具有很多的優點，步驟明確、易于施工、成本低廉、材料容易選購、結構穩定持久、使用壽命長等，在路橋的施工中，粘結預應力加固方法被廣泛應用。粘結預應力加固法在中小跨度鋼筋混凝土板、T梁鋼筋和箱梁橋中尤其適用，在城市高速公路和立交橋工程中，能夠起到非常明顯的加固效果，能夠大大提升施工進度，提高施工的質量。

相比體外預應力加固法，有粘結預應力加固法具有以下這些技術特點：（1）在道路和橋梁施工過程中，能夠充分發揮后補材料的性能，使各類材料能夠協調使用，提升材料的利用效率，達到更好的施工效果；（2）采用高性能的拉伸復合砂漿，可以在注入之后形成較強的保護層，能夠有效提升橋體的抗碳化和抗氯離子侵蝕能力，增強路橋的使用壽命。

2.3 高強復合纖維預應力加固法

現階段，在國內橋梁建設中，高強度復合纖維預應力加固方法需要借助高效能的材料才能順利進行。目前，我國路橋建設中，亞綸纖維和碳纖維是使用這種方法的主要材料，其中，碳纖維材料的使用范圍最廣。高強度復合纖維預應力加固法的主要原理是利用碳纖維布，對路橋體的板條進行加固，在此基礎上，配套相關的技術，對路面施加一定的預應力，從而擴大路橋的實際受力范圍，提高路橋的受力能力，發揮更好的通行效果，延長使用壽命。利用高強度復合纖維預應力加固法，最關鍵是要注意解決預應力纖維布的制作、薄板張力的控制和錨固問題。

復合纖維材料的延展性和堅固性都非常好，具有非常好的物理性能。除此之外，這種材料通過與其他材料的相互結合，能夠實現高強度、高彈性、高抗壓的機械性能，將這種材料應用在在橋梁加固或修復混凝土結構的過程中，能夠極大提升梁體的承載力和堅固程度，充分發揮出梁體的力學性能，提高梁體的質量。由于復合纖維材料和混凝土的線性膨脹系數具有很大的相似性，所以，在具體的施工過程中，應該注重溫度變化對復合纖維材料的影響，需要找出一個平穩溫度值，使兩種材料能夠達到協調統一，共同發揮出應用的性能，以此提高梁的堅固程度。

3 結語

預應力加固技術在路橋的施工中具有非常廣泛的應用，在實際的施工過程中，需要首先對原有路橋或者施工地段進行勘察，記錄數據并進行分析，制定合理的施工方案，在此基礎上選擇合適的技術方法，增強路橋的兼顧程度，提高路橋的質量。體外預應力加固法、粘結預應力加固法、高強復合纖維預應力加固法是施工中常用的三種預應力加固技術方法，需要不斷的將理論與實際進行結合，為路橋的建設和進一步發展做出更大的貢獻。

參考文獻

[1]章該勝.路橋施工中預應力技術的應用分析[J].江西建材，2017，（05）：144+147.