預應力技術在路橋工程中的應用分析

王耀峰

摘 要： 在市場經濟快速發展的過程中，我國的基礎設施建設取得了非常明顯的進步，路橋工程在國民經濟中占據著非常重要的位置。在施工的過程中，預應力技術應用的非常廣泛，能夠在加快進度、降低成本的基礎上，提高路橋的施工質量，實現良好的施工效果。本文對預應力技術的相關情況以及在路橋施工中的具體應用等進行了詳細分析，為實際施工工作提供了一定的借鑒與參考。

關鍵詞： 預應力技術；路橋；施工技術；應用

一、預應力技術概述

預應力技術產生于20世紀50年代，直到80年代之后，預應力技術才真正應用于路橋施工領域當中。經過長期實踐之后，預應力表現出了比一般技術更大的價值，其重要性日益突出，而且得到了路橋施工工程專家的一致肯定。在具體的施工工作中，預應力技術的主要用途在于鋼筋混凝土結構的預先制作上。首先要明確了解鋼筋混凝土結構的受力大小，以及明確的受力方向，然后制定預應力鋼筋混凝土結構，來幫助承擔一部分受力，從而保障工程質量，延長建筑使用時長。通過對當前我國路橋施工的實際狀況進行調查發現，現代化的路橋施工常常會采用鋼度更高的鋼材，這些也是使用預應力技術的必備前提。

在實際的路橋工程施工中，預應力的特點體現十分明顯。首先，預應力技術必須要保障具備較完善的使用功能。預應力技術作為現代化的先進技術手段，對節省鋼筋混凝土材料，降低橋梁建筑高度有十分重大的意義。其次，預應力的使用能夠改善鋼筋混凝土結構的受力狀況，有效延長建筑的使用壽命。

二、路橋施工中預應力技術存在的問題

1、預應力張拉的時間問題

近幾年，為了提高混凝土預應力的早期強度，大多采用添加早強劑的方式，在混凝土澆注3d之后，開始張拉，張拉后等待混凝土到達一定強度。若混凝土強度增加過快，彈性模量增加過于緩慢，就會使預應力的損失有所增加，使橋梁承載能力不足，從而出現較多的裂縫。另外，采用早期強度的混凝土做檢測試塊來代替實際強度，也存在一些問題。

2、預應力張拉過程中應注意的事項

在路橋施工過程中，首選應該對張拉設備進行必要的校核，必須對其所使用的各種機械設備或者儀表進行定期或者不定期的校核及維護。在橋梁施工過程中，預應力主要利用油表讀數及鋼絞線伸長值這兩方進行控制的，二者中油表讀數是主要標志，鋼絞線伸長值即為校核。多次使用千斤頂后，缸內的摩擦系數會產生一定的變化，且油壓表的靈敏度也會出現變化，所以，必須對這些儀表做好定期檢查。

3、預應力鋼筋管道堵塞問題

由于施工人員的技術經驗不足，在混凝土澆筑中很容易出現野蠻作業的情況，或者是沒有做好及時的保護措施，都有可能造成預應力鋼筋的管道出現堵塞，使張拉預應力的鋼筋不能夠順利通過，從而影響張拉的實際效果，導致預應力鋼筋的實際伸長值與理論值出現較大差別，這也會給路橋的成本、工期等造成相當大的麻煩。所以，避免預應力堵管不僅要求嚴格按照安裝管道的相應規范來實施，對管道內部做好精確定位，防止管道出現彎折、扭曲等現象。

4、張拉力控制問題

由于預應力施工技術起步相對較晚，路橋預應力施工沒有較為明確的規范，張拉力控制不夠嚴謹。大多數工程都采用1.5級油壓進行計量，且施工人員也沒有進行相關專業培訓，對于張拉力的控制忽高忽低，導致實際誤差較大。尤其是進行多束張拉的時段，由于對張拉的控制不夠周全，各束張拉力不同，也會對預應力鋼筋混凝土結構產生嚴重影響。

三、預應力技術在路橋施工中的具體應用

1、設計預應力混凝土結構

在整個路橋工程中，詳細科學的設計預應力混凝土結構對提高工程質量具有非常關鍵的作用。在進行預應力混凝土結構設計時，需要對混凝土結構的承載力狀態與使用情況進行充分了解，注重施工階段的基礎工作，其中最關鍵的一步是驗算材料應力與結構強度。結構變形是實際的路橋施工中經常出現的現象，不僅使整體的美觀程度受到破壞，還會影響路橋的施工質量，因此，在設計階段，必須核對驗算預應力混凝土結構的安全度設計與支撐能力。

為保證工程的最終質量，必須合理使用預應力技術，嚴格把握每個環節每個細節的工序，實現良好的應用效果。如果對無法將混凝土結構預應力的控制在出現了較大的偏差，將會使施工效果截然相反，影響工程的正常運營，產生較大的安全隱患。

2、錨具的選擇

后張法預應力混凝土結構所使用的錨具，主要可分為機械錨固和摩阻錨固兩大類，機械錨固類錨具是在預應力鋼材的端部采用機械加工形成一個適宜于錨釘的工作條件來加以錨固，這類錨具通常用于錨旋高強度粗鋼筋或集束型高強鋼絲，也有個別錨旋單根或多根鋼絞線，其特點是錨具應力損失較小，鏈接比較方面，在未灌漿前可以重復張扣或放松以調整預應力。摩阻錨固類錨具是利用楔形錨具，將預應力鋼材“擠緊”形成錨旋作用，這類錨具品種較多，應用較廣，其特點是錨力變化較多、噸位較大、穿梭比較方便；不足之處是錨具應力損失較大，需要重復張拉或連接較不方便。

3、受彎結構中的預應力技術

通常情況下，采用預應力技術進行路橋工程的受彎結構施工，能夠發揮非常有效的作用。預應力技術具有非常明顯的優勢，能夠提升碳纖維的強度，簡單的施工方式，易于操作的步驟，在路橋施工中具有比較廣泛的應用，尤其在維修加固橋梁中的應用更加有效。碳纖維的應用質量直接影響著最終的經濟效益，因此必須對混凝土的應變增量進行嚴格控制，當應變增量初始值較大時，會嚴重損壞碳纖維應力薄弱部位，削弱碳纖維的使用效果。因此，可以將預應力技術應用在受彎結構中，通過增加相應的預應力，增強碳纖維片材的黏貼效果，這樣做的好處是可以增加碳纖維片材的初始拉應力，維持碳纖維的強度，使材料的優勢能夠得到充分的發揮，最終保證路橋工程的質量。

4、在鋼筋混凝土結構施工中的應用

在路橋工程中主要采用鋼筋混凝土結構，在鋼筋混凝土結構中常采用預應力技術，預應力技術應用較為廣泛，特別是在路橋路面的鋼筋混凝土結構施工中，想要有效改善路橋路面出現裂縫現象，就要通過利用預應力構件材料對路橋的路面進行適當施加預應力，另外，為了加速混凝土灌注效率，提高灌注混凝土飽滿度、連續程度，可以進行預應力的張拉工序和混凝土灌注工序，如此，還可以使得混凝土內部產生內壓應力，進而對錨固兩端的混凝土結構進行加固，使得穩固性和安全性在鋼筋混凝土結構中得到有效的提高。

5、多跨連續梁預應力的應用

工程實際施工過程中的多跨連續梁一般有兩種，一種為負彎距區，另一種為正彎的距區。施工人員常將支座位置看作負彎距；而把跨中位置看作正彎距，對于抗彎承載力要采取加固處理措施，與此同時如果抗剪承載力不足也要采取措施進行加固處理。在將多跨連續梁預應力施工技術應用到工程施工中去時，最常用的加固方法是在梁下將截面加大；或者采用粘貼碳纖維的辦法。假如施工人員采取梁下加大截面的方法把高粱承載能力提高，不僅不會改變原有功能及設計，還會促使梁的結構自重在無形中增加。

四、結語

交通工程在國民經濟的發展中占據著至關重要的位置，直接影響著區域的流通和人們的生活水平。預應力技術在路橋施工中應用的非常廣泛，能夠在降低施工成本的基礎上，加快施工進度，提高工程質量，實現良好的施工效果。需要充分意識到這項技術在施工中的重要作用，對施工中的各個步驟和細節進行嚴格有效的控制，實現良好的經濟效益與社會效益。

參考文獻

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