預應力技術在路橋施工中的有效應用

徐文喜

摘要：隨著我國經濟的快速發展，國家加大了對路橋工程建設的投資力度，路橋工程建設項目逐漸增多。為了有效提高路橋施工質量、整體性能以及其他方面特性，在路橋施工中應用了預應力技術。預應力技術具有良好的抗裂能力、高抗滲性、高剛度、高強度等特點。因此，路橋施工中應用預應力技術可以提高路橋施工質量和效率以及延長其使用壽命，實現路橋工程的經濟價值。

關鍵詞：路橋;預應力;對策

道路和橋梁工程是我國基礎設施建設中非常重要的一部分，交通運輸業迅速發展，對于交通運輸項目而言，路橋施工屬于一個重要組成部分，當下我國社會經濟迅速發展，人們日常出行變得尤為頻繁，這就為路橋施工質量提出了更高的要求。大部分路橋施工中，均需要使用到預應力技術，對這一技術的使用，在一定程度上提升構件剛度，最終促使道路荷載能力得到有效提升。

1、預應力技術含義

預應力技術在路橋工程中的應用主要是通過預應力技術在混凝土工程中的應用，構建預應力混凝土構件，這樣可以使混凝土構建產生的預應力狀態用以減小或是抵消外荷載所造成的拉應力，這樣就可以借助混凝土較高的抗壓強度來對抗拉強度不足進行彌補，進而達到了推遲受拉區混凝土開裂的目的。路橋工程中預應力混凝土結構通過采用高強度鋼材和高強度混凝土，使預應力混凝土構件具有較強的抗裂能力、抗滲性能好、抗剪能力及抗疲勞能力好的特點，并且達到了節約鋼材和減小結構截面尺寸的目的。預應力混凝土技術可以更加經濟、強橋和美觀，更加有效的增加路橋工程的施工壽命。

2、預應力技術的技術優勢

預應力技術具備了以下幾點技術優勢：①良好的耐久性。預應力技術及鋼材混凝土構成的預應力結構，在剛度屬性、抗滲性及抗裂性表現上極為突出，這就可以使路橋工程能夠減少因自然因素而出現的侵蝕現象，進而使路橋工程主體結構更加堅固，路橋工程的周期壽命更長。②極佳的應用性。預應力技術在20世紀80年代開始應用于路橋施工實踐中，隨著鋼筋及混凝土材料在規格及標號上更加符合路橋施工技術標準要求，預應力技術的應用性也得到極大擴展。通過采用預應力技術手段，輔之路橋工程鋼筋及混凝土材料的技術等級日益完備，路橋施工中的預應力技術可以更加科學地設計路橋工程的應力結構及路橋高度，使路橋工程周期壽命得到延長。

3、預應力技術的作用

預應力這項技術被用在公路和橋梁建設過程中的歷史已經很長，特別是運用了強度比較高的混凝土和質量較好的鋼材，就可以讓全橋有了比較高的抗拉、抗壓性能、而且有良好的抗滲透能力，而且還可以減輕全橋的重量，減少整個道路和橋梁結構的維護難度，減少破損的道路和橋梁對交通的影響。預應力技術的應用還可以減少公路和橋梁的造價，并提高公路和橋梁的美觀程度，延長公路和橋梁的使用壽命。

另一個方面，利用預應力技術也能高效地增加受彎結構和受拉結構的道路橋梁的彈性，讓這些橋梁的表面裂紋更加容易閉合，增強整個路橋的穩定性和使用壽命。而且，預應力也能較好地提高混凝土橋梁的受力能力，在某些時候可以減少使用鋼筋的量。在道路橋梁的工程建設施工中，預應力技術不但能為橋梁結構打下堅實基礎，也可以用在對橋梁和公路的加固和維修過程中，可以很大程度上節約公路和橋梁的建設施工材料，也可以為整個道路和橋梁結構減少豎向剪力和壓載，在我國的道路橋梁工程中具有重要意義。

4、路橋施工中預應力技術的應用形式及其技術要點

4.1選擇預應力錨具，確定預應力錨具連接方式

路橋施工中，在預應力錨具的選擇上，主要是通過先張法及后張法這兩種預應力技術方法加以實現。在路橋施工預應力錨具的類型上，可供選擇的形式主要有機械錨固型和摩阻錨固型。選擇機械錨固型錨具時，技術要點之一要對該類型錨具與路橋工程中的預應力鋼材是否能夠緊密連接進行檢驗。通常而言，機械錨固型錨具本身具備了極佳的技術匹配性，既可以在單根鋼絞線上使用，又可以適應多根鋼絞線，也不會產生較大的預應力損失，在錨具與預應力材料的連接上也更加靈活便捷。涉及到路橋的張拉施工時，機械錨具技術優勢更突出。而摩阻型錨具一方面能夠更好地滿足路橋穿梭施工要求，另一方面在錨具與預應力結構的連接上較為不便，在路橋施工中選擇預應力錨具時，應結合具體情況對錨具形式加以優化。

4.2 預應力技術在鋼絞線中的應用

在路橋的施工過程中，采用預應力技術，在進行鋼絞線的選擇時，必須依據不同的施工環境來確定。預應力鋼絞線對于路橋施工的質量有著直接的關系，直接影響到路橋的施工質量。在預應力鋼絞線的選擇中，通常有以下幾種選擇：普通型預應力鋼絞線、預應力鋼筋、矯直回火性鋼絞線、低松弛型鋼絞線等。在路橋的施工中，為了保證預應力構件可以很好地滿足路橋施工質量的要求，在鋼絞線的選擇上，通常會選用低松弛的鋼絞線。低松弛鋼絞線不僅具有經濟美觀的特性，同時還具有較強的耐用性。在預應力鋼絞線的選擇上，應該本著保證路橋工程質量為主的前提下，盡可能地降低工程的施工成本，選擇性價比高的預應力鋼絞線。預應力鋼絞線在選擇中，應該注意以下內容：一是鋼絞線的外部狀態;二是鋼絞線的延伸性和伸長性;三是鋼絞線斷裂荷載參數。

4.3路橋加固工程中的應用

路橋施工中的預應力技術應用環節，預應力加固起到保障及提高路橋荷載力的作用，進而提高路橋工程的壽命周期。預應力加固環節在預應力技術應用中極為關鍵，而在路橋施工中應用預應力技術，根本目的也在于提高路橋工程荷載應力表現。在預應力加固中，應用頻率較高的方法是對路橋主體結構的補強層進行加固，在路橋結構構件中進行預應力的添加及分配，借助路橋主體結構荷載受力系統更加均衡合理，達到穩固路橋受力結構的目的。此外，在確定及調整路橋荷載應力分布之前，通過預應力添加及增加預應力構件等方式，可以確保路橋施工中各構件在拉應力表現上更加突出，與此同時，鋼筋加固等預應力加固技術手段的性能作用也能夠得到顯著體現。

4.4路橋施工受彎構件中的應用

在進行路橋施工工程建設時，涉及到眾多的施工構件，其中，受彎構件是較為常見和重要的構件形式。路橋受彎構件在形式上以碳纖維構件為主，而此類構件與路橋施工所用混凝土的增量變化連接較為緊密，也影響到路橋受彎構件的應力表現。例如，路橋施工中所用混凝土應力逐步增大過程中，路橋受彎構件中的碳纖維結構應力會遭受一定的破壞，進而制約了路橋碳纖維受彎構件性能作用。而路橋施工技術中融入預應力技術時，可以圍繞路橋受彎構件中的碳纖維片，在其進行粘貼處理時通過添加預應力，可以使路橋碳纖維受彎構件能夠具備較大的拉應力，借助拉應力的提升，路橋施工受彎構件就能夠有效起到穩固及提高路橋結構應力表現的作用，也能夠真正發揮出路橋受彎構件的性能。

4.5混凝土澆筑環節中的應用

在路橋施工中，也會在混凝土澆筑環節應用預應力技術，其可以有效地提高混凝土結構的穩定性，從而增加混凝土的應力能力。在混凝土澆筑環節應用預應力技術時，首先在振搗環節，施工人員應該嚴格按照振搗的要求進行振搗，并且在垂直振搗環節中，還需要采用快插慢拔的方式來進行振搗，以此來避免出現過振或者漏振現象的發生，而且還要根據施工的實際情況來確定振搗的時間。其次對混凝土進行二次振搗，之所以要進行二次振搗，是為了盡可能多的排除混凝土的水分，避免出現混凝土澆筑時，產生氣泡的現象，這樣就能有效地增加混凝土的預應力。同時在抹面作業中，可以采用木楔等工具進行抹面，不但可以排除混凝土的水分，還能夠對混凝土的預應力進行施壓，增加其預應力。最后在混凝土澆筑時，還要做好輔助工作，如凝土澆筑設備的準備、供電保障以及混凝土攪拌施工方案等，以此來保證混凝土澆筑工作的有序進行。

5、預應力技術應用中常見問題以及解決方案

在實際的路橋施工過程中，預應力技術的應用可能會出現以下問題：錨板部位出現不同程度的混凝土開裂或者變形的情況、路橋孔道軸與鋪墊版面出現不垂直的情況、路橋施工構件出現斷絲或者滑絲的情況。錨板部位出現開裂變形的情況主要是由于混凝土在澆筑或者振搗環節，由于振搗不力導致，混凝土過于疏松，混凝土的強度和應力較差，最終出現混凝土開裂變形的情況，為了避免和應對這種情況，在使用預應力技術時，應該在路橋墊板部位鋪設足夠量的鋼筋，以此來提升混凝土的拉應力。路橋孔道軸與鋪墊版面出現不垂直的情況主要是由于張拉環節出現問題，例如張拉應力驟降或者產生偏轉，這樣路橋構件與鋼絞線的連接就會受到影響，出現構件斷絲和滑絲的情況。為了應對這種情況，在路橋施工中，施工人員應該仔細核對墊板安裝的各個細節，確保墊板的穩定，也可以通過加設鋼墊板的方式，來增加錨墊的穩固性。

結語：

在現代道路橋梁施工發展過程中，為了保證工程施工質量和運行安全，預應力技術的應用是必然的。目前，預應力技術的應用已經非常普遍，經過大量的實踐應用和研究總結，預應力技術已經比較成熟，預應力技術的優勢也非常明顯，在未來的工程建設中具有強大的競爭力。然而在預應力技術應用之時，技術人員一定要加強自身的專業素養，嚴格按照規定進行操作，保證預應力技術應用的規范性和科學性，從而保證道路橋梁工程的整個施工質量與安全。

參考文獻：

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