預應力技術在路橋施工中的應用

馬朝輝 閔春亭

摘要：經濟快速發展背景下，我國的基礎設施建設越發完善，路橋工程的數量持續增長，預應力技術在路橋施工中也因此得到了更加廣泛的應用，在提高路橋工程施工質量和穩定性方面發揮著積極作用。文章從預應力技術的內涵出發，結合具體工程實例，對預應力技術在路橋施工中的應用進行了分析和討論，希望能夠為相似工程的施工建設提供一些參考。

關鍵詞：預應力技術;路橋施工;應用

中圖分類號：U445.57 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）12-0174-02

前言

新時期，我國的交通運輸事業得到了前所未有的發展，公路橋梁等基礎工程不斷完善，在經濟發展中發揮著不容忽視的作用。公路橋梁工程不僅關系著我國交通運輸的整體效率，也關系著交通安全和人們的生命財產安全，其本身投資巨大，施工周期長，在施工階段存在很多可能對工程質量產生影響的因素，需要采取有效措施來保證施工效果。將預應力技術應用到路橋施工中，能夠對有害應力進行抵消，保證橋梁結構的穩定性和安全性。

1預應力技術概述

預應力技術簡單來講就是對應力進行提前控制的一種特殊技術，可以通過預先向結構施加應力的方式，對結構中存在的會對工程質量和安全產生影響的應力進行抵消，從而保證工程結構的穩定性和可靠性。預應力技術發展于上世紀五十年代，經過數十年的發展，從上世紀八十年代開始，在路橋工程領域得到了應用，多數體現在混凝土工程中，在提升混凝土結構抗裂性和抗滲性等方面發揮著積極作用。

對于現代路橋工程而言，預應力技術是一種比較常見的技術，能夠減少施工中結構承受的荷載，實現受力均衡，通過抗拉強度補償的方式，減少和消除受力不均勻引發的開裂問題。將預應力技術應用到路橋工程中，一是能夠提升結構的剛度和強度，保證結構具備良好的抗壓性能和抗滲性能，降低結構自重，避免開裂問題，在保證橋梁安全運行的同時，也可以延長其使用壽命;二是預應力技術能夠從受拉和受彎兩個方面，通過合理施加預應力的方式，對原本的結構進行改善，保證施工安全;三是預應力技術可以對路橋工程整體的受辦情況進行改善，在保證結構穩定性的同時，減少鋼筋的使用，以此來降低成本消耗。

2預應力技術在路橋施工中的應用準備

以某道路橋梁工程為例，對預應力技術的應用情況進行分析和討論。該橋梁橫跨河流，全長1.2km，采用雙向六車道設計，寬度達到35m（如圖1）。在對橋梁工程進行施工的過程中，因為其本身跨度較大，為了保證結構穩定和施工安全，采用了預應力技術，這里對預應力技術的應用準備和具體應用進行簡單分析，希望能夠保證橋梁的施工質量。

2.1鋼絞線選擇

預應力鋼絞線的選擇對于預應力技術的應用影響巨大，在路橋工程建設中，預應力鋼絞線會直接影響工程整體的施工質量，鋼絞線的質量與橋梁結構的穩定性密切相關。現階段，在預應力技術中比較常見的鋼絞線有幾種，一是普通鋼絞線，二是矯直回火性鋼絞線，三是低松弛性鋼絞線，對比這幾種鋼絞線，低松弛性鋼絞線的應用范圍最廣，能夠實現與工程整體的有效配合，耐用性強且成本低廉。在對鋼絞線進行選擇的過程中，還需要關注其空間位置，制定出切實可行的施工方案，因為鋼絞線本身的抗拉性能、空間位置以及路橋結構等都會影響鋼絞線最終的使用效果，在設計環節需要做好綜合考慮，嚴格依照設計圖紙進行施工，從保證鋼絞線荷載力的角度，還需要對轉折位置、墩頂導向槽乃至轉向橫肋端部進行適當打磨，保證曲率與平滑度都可以滿足工程施工要求。

2.2預應力加固

預應力加固是預應力技術應用中一個非常重要的環節，如果將預應力技術在路橋工程加工施工中的作用切實發揮出來，則能夠顯著提高路橋工程結構的承載能力，在保證安全的同時，延長工程使用壽命，實施上，這也是將路橋工程應用預應力技術的—個主要目的。在針對路橋工程進行施工建設的過程中，提升其承載能力的方式有很多，如設置補強層、改變結構受力體系等，都是比較常用且有效的承載力提升方法。

2.3錨具的選擇

錨具在預應力技術應用中同樣發揮著重要作用，通過錨具與鋼絞線的相互配合，就可以構建起相對完整的預應力體系，而如果錨具選擇不當，必然會對預應力技術的應用產生負面影響。在實踐中，預應力技術的應用方式大致可以分為先張法與后張法兩種，不同方式對于錨具的需求不同，應該做到具體問題具體分析。先張法指在混凝土澆筑前進行預應力筋的張拉，需要借助相應的錨具，將預應力筋臨時固定在臺座或者鋼模上，然后進行混凝土澆筑，待其強度達到設計強度的75%以上時，在確認預應力筋與混凝土足夠粘結的前提下，對其進行放松，以此來完成預應力的施加，不過這種方法為一般僅適用于中小型構件的預制生產;后張法與先張法的施工順序相反，需要先進行混凝土的澆筑，在混凝土構件留出相應的預應力筋張拉孔道，待混凝土強度達到設計強度的75%以上時，借助預留孔道穿入預應力筋，進行預應力張拉作業，借助錨具將張拉完成后的預應力筋固定在構件端部，最后在預留孔道內灌注混凝土，確保預應力筋能夠與構件形成統一整體。在路橋工程中，預應力的張拉采用的是后張法，因此錨具的選擇也應該從后張法的要求出發，保證其作用的合理發揮。例如，可以選擇機械錨固類錨具，通過機械加工，在預應力鋼束端部形成相應的錨碇條件，確保錨固作業的效果，無論是高強度鋼筋，還是集束型鋼絲，都可以選擇這種錨具，其本身連接誒方便，應力損失小，可以在沒有進行混凝土灌漿前，進行預應力的反復張拉和調整;可以選擇摩阻錨固性錨具，將預應力鋼材“擠緊”后形成相應的錨旋作用，錨力噸位大、品種多且穿索方便，應用范圍廣，不過存在較大的錨具應力損失，無法進行重復張拉凹。

3預應力技術在路橋施工中的應用

3.1在現澆混凝土中的應用

路橋施工中，預應力技術主要及時應用在現澆混凝土結構中，能夠發揮出非常積極的作用。在實踐中，應該關注兩個比較關鍵的問題：一是在進行現澆混凝土施工的過程中，應該做好混凝土的振搗工作，優先選擇垂直振搗的方式來，其不僅可以保證混凝土振搗的效果，也可以減少振搗過程中對于預應力索的擾動，將預應力技術的作用充分發揮出來;二是應該做好混凝土結構的養護管理，通過相應的保溫保濕，提升混凝土構件的性能，為預應力技術的應用奠定良好基礎。例如，在混凝土養護環節，可以進行蓄水保溫，保證注水量充足，同時以濕麻袋對混凝土進行覆蓋，以此來實現對于混凝土溫度的有效控制，對混凝土結構的剛度進行改善。

3.2在受彎構件中的應用

路橋工程施工建設中，受彎構件非常常見，一般都會選擇碳纖維材質來進行加固，因為碳纖維本身具備較高的強度，施工簡單，通過在鋼筋混凝土受彎構件上粘貼碳纖維片材的方式實現加固目的，有著良好的效果。但是需要注意的是，受彎構件本身在進行加固前，就已經存在有初始內力，其會在混凝土內部引發拉應變和壓應變，如果構件本身達到極限承載力時，混凝土的壓應變同樣達到極限，則相應的過程就是加固到極限承載力的過程，技術人員可以根據混凝土結構中應變的增加量，對碳纖維片材的應力值進行確定。在實踐中，結構的初始應變值與構件破壞瞬間的碳纖維片材應力值呈反比關系，換言之，當初始應變值較大時，碳纖維片材的應力值相對較小，其本身所具備的高強度特性將無法體現出來。因此，施工過程中，技術人員應該賦予碳纖維片材初始拉應力，可以在對碳纖維片材進行粘貼時，先對其施加一定的預應力，以此來將碳纖維片材的作用最大限度地發揮出來。

4結束語

總而言之，新時期，伴隨著經濟的快速發展，我國的路橋工程數量飛速增長，在路橋工程施工中越發強調施工質量的控制。將預應力技術應用到路橋工程施工中，能夠有效抵消結構中的有害應力，提升結構的強度和剛度。在應用預應力技術的過程中，應該做好各個環節的有效管理，重視鋼絞線和錨具的選擇，做好預應力加固，同時依照路橋工程的特點，做好薄弱環節的有效控制，將預應力技術的優勢充分發揮出來，推動路橋事業的穩定健康發展。