預應力技術在道路橋梁施工中的應用

羅 杰

（中鐵八局集團橋梁工程有限責任公司物資機械部，四川成都 610300）

1 預應力技術的應用原理與優勢[1-3]

為了改善結構在使用期間的性能，在施工期間給結構預先施加的壓力是預應力，使結構能夠全部或部分抵消荷載應力。起到強化混凝土結構承重能力的作用，施加預應力后，道路或橋梁結構受到外力的影響大幅度減小，能夠大幅度增加道路橋梁壽命。預應力技術在施工中應用能夠使結構具有更好的機械性能，尤其在道路工程、橋梁工程領域中，預應力技術應用效果非常理想。

2 預應力技術在道路橋梁工程中的優勢

道路橋梁工程與其他建筑工程相比，技術要求更高，在施工中要有更高的技術和專業要求，預應力技術在現代建筑技術中應用范圍廣泛，同時其他性能也得到提升。

2.1 適用于道路橋梁標準

在現有道路橋梁施工技術中，預應力技術能夠得到很好應用，通過將預應力與設計方案進行結合，設計出合理的混凝土結構。使得混凝土結構的強度和穩定性能夠滿足道路橋梁的設計要求，同時還能夠保持道路和橋梁美觀。因此，在實際道路和橋梁施工中預應力技術能夠很好適用于道路和橋梁的標準。

2.2 道路橋梁結構耐久性的提升[4-7]

在市政工程建設過程中，道路橋梁的建設具有非常重要地位。在整個橋梁施工過程中，預應力技術的應用，能夠有效減小橋梁結構的承重力，對于橋梁能夠強化梁部的抗壓性能，避免或減少結構表面出現裂縫，有效提升道路和橋梁結構的耐用性和穩定性。除此之外，在道路橋梁工程中采用預應力技術能夠防止不同結構間接縫的產生，能明顯提升整體項目的美觀性、平整性和安全性。

2.3 道路橋梁結構承載力的提升[8-9]

在混凝土結構承擔荷載前，預先對結構施加壓力形成預應力，對于道路橋梁在外荷載力作用前是道路橋受壓趨于形成一定應力，來減小、消除載荷應力。可以大幅度提升道路和梁的承載能力，進而更好地強化整個道路和橋梁的穩定性，該技術除了能夠提升建筑結構的穩定性、抗震性。更重要的是所應用材料的預應力具有更高的性能，例如，預應力碳板的拉伸強度是普通鋼材的十余倍，且自身重量不到普通鋼材的一半，同時還兼備抗震性、耐腐蝕性，能夠為建筑提供堅實的基礎，優質的建筑材料能夠對建筑整體質量起到重要作用。預應力的應用除了高性能的材料支持外，更應該將預應力技術與路橋施工技術更好融合，才能夠充分發揮預應力技術優勢，建設高質量的道路與橋梁。

2.4 道路橋梁結構應用的可行性[5-7]

預應力技術能夠在道路和橋梁中廣泛應用，除了其在加固中能夠明顯提升道路和橋梁的耐久性和承載力之外。另外，預應力技術具有較好的施工可行性。在施工過程中，鋼筋混凝土的增強是將碳纖維板添加到其中，使碳纖維的機械性能作用到鋼筋混凝土中，提高混凝土的載荷極限值。在我國現有道路和橋梁建設中，預應力技術應用越來越成熟，預應力在道路、橋梁的建設中的效果也越來越明顯。

3 混凝土施工技術在道路橋梁應用時關鍵點

3.1 施工前準備關鍵點[10]

在道路橋梁施工前，做到人機料法環五個方面準備充分。首先，重視施工人員和相關管理人員的管理至關重要，施工前要對工作人員的職責進行明確，工作人員合理分配各自任務，對施工人員進行安全和技術培訓，務必保證施工人員持證上崗。施工機械方面，施工前對所有關鍵施工設備進行全面檢查，確認施工機械是否存在故障，使用狀況是否良好，關鍵設備易損備件及耗材是否庫存充足，保證損壞時及時維修和更換，保證施工過程中設備穩定運行。對于施工材料，施工前要對所有進廠原材料進行入廠檢驗，確保入廠原料質量過關，并有專用場地、專門人員對原材料進行管理，保證儲存過程中不會受潮、腐蝕，影響原材料后期使用。環境方面，需對工程環境進行充分考察，做好相關準備，做好水文地理情況、周邊建筑、施工方案及流程準備工作。再查閱道路橋梁建設工程設計和施工標準，開展施工技術計劃、安全交底等工作。為防止環境因素影響，還應該對工程所在地點的環境和天氣進行評估，確保道路橋梁的施工質量。

3.2 混凝土拌制關鍵點[11-12]

道路橋梁質量的關鍵影響因素與混凝土的機械性能息息相關。因此在混凝土拌制過程中，對混凝土的比例要通過試驗或經驗進行充分性能評價，混凝土拌制過程中的質量對其道路和橋梁的影響較大。對于管理者要從技術和管理上避免配方錯誤等問題，通過對混凝土材料的性能評價和試驗過程不斷優化，使混凝土的機械性能達到理想最優化。

3.3 混凝土運輸關鍵點[13-14]

混凝土拌和后在拌和機和運輸車內緩慢發生水合反應，混凝土發生凝固，運輸時間一旦超時就會使混凝土質量發生變化。一般情況下，混凝土拌合站與施工現場均有一定距離，在拌和結束后要嚴格控制運輸時間，以免混凝土凝固影響建筑結構質量。

3.4 混凝土澆筑與養護關鍵點

混凝土在使用過程中包括澆筑、養護兩個階段。混凝土結構的穩定性和機械強度性能與混凝土澆筑和養護的好壞有很大關系，混凝土澆筑前除了控制混凝土的水灰比、初凝時間等，對于澆筑過程的坍塌度、振搗時間、振搗深度等也至關重要，要嚴格控制混凝土澆筑的振搗效率。在養護期間，首先要保證混凝土的養護時間，防止養護時間不夠而導致結構變形，其次，混凝土澆筑后要對混凝土表面覆蓋塑料膜進行養護，防止水分揮發，導致混凝土水合反應不充分，同時，在養護期間還要對混凝土進行灑水操作，保證水分充足，進而提升混凝土的機械性能。在混凝土表面抹平時，嚴格控制混凝土表面平整度。可借助鐵滾筒的作用壓實，防止混凝土表面發生坍塌、裂縫等問題。

4 預應力技術在道路橋梁施工技術中的應用[15]

預應力在道路和橋梁中應用的核心關鍵在于，結構中預先給予預應力來抵消結構完成后的承受載荷以及自身載荷，能夠提升建筑工程的穩定性和承受力。該技術在道路橋梁中應用原理與在其他建筑結構相同。但對于不同道路和橋梁工程，施加的預應力往往不同，施加預應力的大小，是根據設計要求，利用理論計算對工程結構進行全面數據分析而得到的。對于道路和橋梁工程，僅僅采用鋼筋混凝土結構是遠遠達不到設計要求的，現有技術中通常采用具有較高的彈性模量的碳纖維碳板。該碳板具有一定預應力，其質量僅為其他鋼材的1/10 以下，但機械性能是其他鋼材的20 余倍。因此，在預應力應用過程中，高性能新材料的應用能夠大幅度提升道路和橋梁的結構和承載能力。

5 預應力在道路橋梁中應用存在問題[16]

預應力技術在道路和橋梁中應用時，對于鋼筋混凝土材料的道路和橋梁結構，鋼筋在使用過程中對孔道堵塞，給橋梁和道路的預應力數據檢測帶來較大干擾，使得預應力數據檢測不準確，大大增加了道路和橋梁修補的難度。更重要的是降低了道路和橋梁的工程質量，造成極大安全隱患。在道路和橋梁建成后，由于環境溫度、濕度變化，會導致鋼筋發生干縮，導致建筑結構中產生裂縫，在道路和橋梁工程中，裂縫的出現會導致工程質量大幅度降低。首先，影響道路和橋梁的使用；其次，影響道路和橋梁美觀；最后，影響道路和橋梁的工程質量和安全性能。因此，對于道路和橋梁施工過程，需對該技術不斷進行提升，進而提高道路和橋梁的工程質量。

6 預應力在道路橋梁中的應用方法

6.1 工程質量管理流程

預應力技術在道路和橋梁中能夠得到應用，對于施工企業的質量體系管理流程至關重要。在項目工程中嚴格控制人機料法環等過程，強化道路和橋梁的質量和進度控制，對于項目經理要從技術、管理多個方面進行能力提升。對預應力技術要充分學習和掌握，確保預應力技術的應用，進而保證道路和橋梁的工程質量。

6.2 施工問題的處理

在道路和橋梁工程施工過程中，預應力鋼管堵塞管道經常發生。對于臨時工程問題，施工單位務必制定一套嚴格的問題處理操作規程，避免質量較差的工程質量發生。要充分利用好道路橋梁施工技術工藝，提升工程水平。

7 結語

預應力在道路和橋梁中的應用能夠明顯提高建筑工程的質量、穩定性、稱重能力。預應力技術具有較好的技術優勢，在應用過程中要對施工前準備、混凝土拌制、混凝土運輸、混凝土澆筑與養護等方面的關鍵點進行嚴格把控。對于預應力技術應用過程中存在的問題，工程技術人員要從施工流程、質量控制等方面進行嚴格把控，確保預應力技術能夠在道路和橋梁中充分發揮質量提升作用，實現我國道路和橋梁的快速發展。