公路橋梁施工中的預應力技術研究

田小剛 高健

【摘要】隨著經濟發展和社會進步，各大城市建設道路橋梁的工程逐漸增加。在工程中應用預應力技術不但提高了建設速度，還充分強化了工程質量。但是在應用預應力技術時仍然會出現各種類型的施工狀況。基于以上現象，文章通過簡述預應力技術及其優勢，在全面介紹其應用方向和應用時含有不足之處的基礎上，針對使用過程中的缺陷提供相應完善方式，從而促使預應力技術在公路橋梁施工中得到進一步普及和完善。

【關鍵詞】公路橋梁;施工;預應力技術【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

在交通運輸方面，橋梁作為重要的交通設施，在建設過程中需要充分保障安全性能。如果橋梁建設的質量不合格，就會使得人民在生命財產方面造成重大損失。為了避免由于橋梁質量問題導致安全事故產生，在建造橋梁的過程中可以優化施工技術，目前采用最普遍的技術為預應力技術，在施工質量方面已得到充分證明。但是在應用過程中仍然存在各種技術方面的缺陷，施工人員還需進一步完善預應力技術，防止在后續施工階段產生安全事故。

1、預應力技術的概況和應用預應力技術的優勢

1.1預應力技術概況

在建設公路橋梁過程中，為了進一步加強公路橋梁結構的穩定程度，可以應用預應力技術。應用預應力技術的實際效果為加強混凝土結構的穩定程度，從而防止公路橋梁工程由于質量問題出現安全事故。預應力技術應用原理為，公路橋梁在建設時可能會產生拉應力，對橋梁整體結構造成影響，應用預應力技術可以在第一時間內抵消掉拉應力。因此，施工人員在施工時需要合理建造橋梁內部結構，在提高公路橋梁整體抗彎曲能力與剛度的基礎上，進一步強化公路橋梁的質量水平和使用壽命。

1.2預應力技術在建設道路橋梁中的優勢

在開展公路施工項目的過程中，采用高強度材料可以大幅度減少總體荷載設計重量比，進而保障公路的使用質量。施工時如果施工人員能夠做到物盡其用，就會顯著降低關于橋梁抗裂性和抗疲勞性方面的人力和物力維護。與此同時，預應力技術能夠結合建設項目的所有結構，依照不同的結構特征進行合理改進。因為公路橋梁工程產生安全事故的概率要遠遠高于其他類型的工程，所以在建設過程中需要應用先進施工技術，而預應力技術恰好能夠解決工程建設過程中在安全方面的薄弱環節。因此在工程建設過程中全面結合預應力技術，可進一步強化道路橋梁工程在安全方面的質量保證[1]。

2、在公路橋梁施工中應用預應力技術具體部分

2.1應用在受彎構件中

通常情況下，為了加強公路橋梁的堅韌程度，施工人員會在修建公路橋梁時采用碳纖維結構，碳纖維結構的最大優勢在于全面強化公路橋梁結構穩固程度，所以許多工程項目的首選建造材料為碳纖維結構。

因為在建設公路橋梁時，應用傳統修建方式在內部構造方面經常會發生狀況，例如部分結構不具有強有力的支撐特點，如果公路橋梁超出核載最大壓力，就會使得公路橋梁整體結構發生型變。所以技術人員在建設前的準備階段應反復審核受彎構件實際應變值的數據，確保在施工時可以充分參照準確的應力值，在全面防護混凝土結構內部鋼筋不受破壞的基礎上，加強公路橋梁結構的穩固程度[2]。

2.2應用在多跨連續公路橋梁中

以工程力學為背景，多跨連續公路橋梁可概括為正彎矩區和負彎矩區兩個區域。正彎矩區形成的原因為橋梁下半部分受到一定的壓力作用，因此在修建正彎矩時需要用到正彎矩鋼筋以及受拉鋼筋等材料。而負彎矩區由支座構成，會用到負彎矩鋼筋和受拉鋼筋。如果公路橋梁抗剪力和抗彎力無法達到規定系數，就會嚴重影響到工程施工質量，所以非常有必要采用預應力技術進一步穩固公路橋梁。同時，相關人員需要重點核查正彎矩區和負彎矩區的數據，保證能夠順利開展工程項目。采用預應力技術的優勢在于操作簡便、成本投入低以及最終效果更加突出。

2.3應用在橋梁穩定和混凝土施工中

由于城市交通的發展規模過快，使得許多擁有年限的公路橋梁的穩固程度大不如前，甚至還會出現橋梁倒塌的現象。而采用預應力技術可以為橋梁抵消一部分外力，加強橋梁穩定性。

在使用混凝土橋梁道路的時候，產生裂縫的現象非常普遍。因此在施工階段可以借助預應力技術在一定程度上避免橋梁產生裂縫。相關人員需要注意的是，預應力技術無法抵消產生的壓力，所以在設計和準備階段要準確計算混凝土結構能夠承受的最大壓力值，同時還應詳細測量在拉伸過程中拉力值以及預應力能夠產生的實際效果，最終可以保證在施工過程中應用預應力技術會帶來意想不到的效果[3]。

2.4應用在施工質量控制中

在采用預應力技術時還要加強在質量方面的管控，具體管控方式為逐一查驗所有波紋管，以避免將存在缺陷的波紋管混入到質量合格的波紋管中，同時每個控制點的高度在固定過程中要確保精準性和高度一致性，除此之外還需注意防止砂漿流入波紋管導致管道阻塞現象發生。當施工人員開展焊接工作時，需要保證所有孔洞和管道都可以具有良好的密封效果，采用此類做法的目的為保證預應力鋼筋質量和安全性不受影響。與此同時，關于注入階段不宜應用直接注水法，根本原因在于水泥漿流動程度幾乎可以忽略不計，如果在孔道中發現含有雜物，則需要借助空氣壓縮機全部清理干凈。

3、使用預應力技術過程中產生的不足之處

3.1波紋管道發生堵塞

波紋管堵塞現象可概括為波紋管在進行混凝土澆筑后被部分混凝土堵塞了，最終造成的后果為無法使得預應力鋼絞線穿過波紋管，導致鋼絞線實際拉伸值與預期測量數值不一致，不但耗時耗力，還會對整個工程造成嚴重影響。通常波紋管發生堵塞現象由三類原因引起，第一點為波紋管的質量存在嚴重問題，第二點是相關人員在安裝波紋管的過程中，由于未能確定正確位置導致管道出現變形情況，第三點是施工人員在開展混凝土澆筑過程中操作流程出現紕漏，使得管道發生損壞。

3.2后張預應力結構張拉力控制出現狀況

由于部分操作人員不了解預應力技術的使用方法，因此在日常操作中經常出現不規范的手法，特別是沒有充分控制張拉力應用情況。此外，油壓表計經過長時間使用也會產生一定誤差，以及不能準確讀出油壓表的讀數導致工程出現誤差，進一步凸顯出相關人員技術方面的缺陷，最終導致無法通過準確計算得出預應力的伸長值。為了有效防止上述情況發生，在施工時應精準控制伸長量以及準確預估誤差值，同時還要加強培訓并提高施工人員專業技術水平，從而在日常生產時嚴格遵守規定[4]。

3.3預應力結構砼強度不穩定

處理砼強度的傳統方式為，在澆筑完成后幾天之內就開展預應力拉伸測試。事實上，此項操作是錯誤的，具體原因為砼強度不等同于彈性增量，并且砼強度與彈性增量呈負相關，在砼變形的基礎上嚴重影響到橋梁整體結構。此外還需注意，不能以砼強度實際預應力測試作為最終制定標準，具體原因為大部分事故橋梁都沒有達到既定強度標準。如果需要開展后張力的預應力結構測試，就應該同步開展兩組相同實驗，然后借助回彈儀功能換算出標準砼強度并開展最終比較。

4、解決預應力技術缺陷的相應措施

4.1解決管道堵塞的方式

當施工過程中遇到堵塞時，需要按照預應力鋼筋曲線坐標圖進行初步判斷，然后進一步明確主筋部位。同時借助沖擊鉆在主筋位置處緩慢開孔，并且在開孔過程中對堵塞的水泥塊進行全部清理。當張拉結束后，在封堵洞口時使用具有微膨脹特點的混凝土，首先要全面檢查波紋管質量，防止被外界因素干擾。其次還要確認波紋管安裝方式和最終固定位置，同時還要保證波紋管擁有良好的密封性。最后還要維持混凝土澆筑前的情況，防止混凝土澆筑時受到干擾。

4.2優化施工技術

當開展公路橋梁施工時，施工企業需要充分參考設計方案，進而優化并改善施工技術。因為混凝土澆筑施工質量直接影響到公路橋梁整體質量，所以施工單位必須嚴加管理混凝土澆筑具體流程，同時確保混凝土原材料質量達到預期標準。除此之外，施工人員可以根據實際情況混合部分材料，使得混凝土質量在不同自然條件下都能達到基本標準。還需注意的是，混凝土澆筑時需要充分攪拌均勻，確保混凝土擁有厚實的密度。最后，在完成混凝土澆筑后需進一步保養混凝土，防止混凝土表面由于干燥而導致出現裂痕[5]。

4.3控制混凝土施工質量，并且完善預制場處理工作

如果在施工過程中需要應用到混凝土，首先要全面檢驗混凝土各項指標以保證滿足施工設計需求，同時在所有工作完成后還應檢查操作流程是否完善。最重要的一點是為了保證施工質量全部符合各項規定，在施工完畢后需要定期保養混凝土，從而有效防止混凝土結構產生裂縫。此外，預制場處理也是工作的關鍵一環，首先要提供干凈的處理場地以符合后續預應力現場施工條件。然后應制定完善的規章制度，防止施工現場管理發生混亂。最后還要確保現場所有設施都要配套齊全。

結語：

目前在所有交通設施中，大部分交通工具的正常運輸都無法離開公路和橋梁，所以一定要充分完善公路橋梁在安全方面的性能，進一步為人民的生命財產安全帶來安全保障。而預應力技術可以有效解決在歷史建設中的遺留問題，因此預應力技術在建設過程中普及應用程度也在逐漸提高。需注意的是，此技術在應用時需要具有非常專業的施工技術，因此施工人員需要不斷學習，進而為公路橋梁建設提高安全性能貢獻一份力量。

參考文獻：

[1]釧增民.道路橋梁施工中的預應力技術研究[J].冶金叢刊，2019，004（008）：46-47.

[2]丁艷麗.道路橋梁施工中預應力技術施工質量管理研究[J].交通世界（運輸車輛），2020，000（003）：70-71.

[3]崔杰彬.公路橋梁施工中的預應力技術研究[J].城市住宅，2019，26（04）：143-144.

[4]林偉.預應力技術在公路橋梁施工中的應用[J].工程技術研究，2020，v.5;No.77（21）：67-68.

[5]肖旭東.公路橋梁施工中預應力技術探討[J].百科論壇電子雜志，2020，000（003）：935-936.

作者簡介：

田小剛（1981.04.16-），男，陜西省咸陽市，湖北工業大學，工程師，研究方向：路橋施工。