路橋施工中預應力技術的應用研究

中圖分類號：U445.57 文獻標識碼：A文章編號：2096-6903(2025)03-0010-03

0 引言

路橋施工規模近年來持續擴大，對于施工質量要求也逐漸提高，因此要更加關注施工技術的靈活運用，在積極采用新技術的同時加強技術管控，確保各項技術要點均得到有效落實，為路橋工程后續運行和使用提供有效基礎保障。預應力技術是針對應力作用實施防范的有效技術手段，可以顯著提升工程施工質量水平，解決潛在的隱患因素，符合當前路橋高質量施工要求。施工期間要重點分析預應力技術的應用要點和流程，合理運用該技術，充分發揮技術優勢，解決存在的施工難題。

1 預應力技術應用優勢

預應力技術是對可能產生的應力作用采取合適的預防方式，有效解決因應力問題而產生的工程難題。路橋工程在運行過程中要承載較大的壓力，長期使用易導致路面有裂縫或者沉降問題發生，影響了路橋工程整體結構的完整性。該技術的應用優勢主要包括以下3點。

第一，使用預應力技術可以起到修復工程結構的作用，預防路橋工程結構破壞問題發生，在易產生較大受力作用的位置提前實施抗壓應力處理，維護工程結構，顯著延長路橋工程使用壽命，避免后期路橋工程結構穩定性下降。

第二，預應力技術具有獨特的性價比優勢，施工期間投入的成本較少，在后期路橋工程維護期間也無需投入過多成本，優化了工程維護保養流程，降低了整體支出。

第三，路橋工程可以針對路面以及橋面進行拓寬，預防后期出現表面裂縫。

2 路橋施工中預應力技術的應用

2.1在多跨連續梁施工中的運用

多跨連續梁在目前的路橋工程中較為常見，如圖1所示。多跨連續梁在施工期間存在正負彎矩區，處于支座以及跨中部的彎矩值分別屬于負值及正值，因此彎矩控制是施工期間所要關注的重點[]。

相比于簡支梁而言，連續梁的內力分布均勻性更為明顯，可以顯著強化材料應有的功能。在施工時要以橋梁本身所具備的抗彎能力為基礎，優化鋼筋材料選擇方式，強化抗彎性能。相關人員要對抗彎承載能力低的橋梁實施加固處理，遵守規范要求合理利用預應力技術，全面提升橋梁結構的抗剪能力水平。

在施工期間，通過使用橫向預應力筋可以強化橋梁橫向方面的整體性，提升橋面橫向抗彎能力。優先使用扁錨體系，能夠有效減少布筋空間。豎向預應力筋通常在腹板內使用，可以提升截面抗剪能力。在施工時相關人員可以結合豎向剪力的分布情況針對預應力筋實施合理調整，通常會利用高強粗鋼筋，能夠解決力筋張拉過程中存在的回縮損失。

2.2在鋼筋混凝土結構施工中的應用

在施工期間要明確混凝土結構具體受拉區域，在區域施加壓力，在此基礎上不斷提高鋼筋張拉力，要注意做好施加壓力管控，防止壓力施加過大而適得其反。

預應力技術也可以預防鋼筋混凝土結構在后期使用過程中出現裂縫問題。施工人員可以針對孔道進行合理密封，防止在孔洞內存在各種雜質。在焊接環節要注意針對鋼筋材料進行合理標記，將預應力鋼筋和常規鋼筋進行有效區分，避免出現預應力鋼筋搭接的現象。

2.3在加固施工中的運用

路橋工程中對橋梁進行加固時也可以使用到預應力技術，通過針對橋梁構件實施補強處理、對原有結構性能實施優化，可以顯著強化橋梁整體承載能力[2]。路橋工程的使用壽命也會有所延長，滿足后續車輛的運行需求，達到加固目標。

以往在進行加固作業時通常要分析路橋工程整體結構受力參數，對其中某一局部區域實施加固干預。預應力技術的應用則是針對構件應力進行持續調整，使每個部件均能擁有較強的承受能力。為了保證受拉以及受壓區域能夠形成壓應力、拉應力，可以通過體外預應力施加的方式進行處理，避免在彎矩作用下導致構件出現應變過大的問題，增強加固鋼筋的使用性能。

2.4在受彎構件中的運用

橋梁受彎構件在施工中普遍選擇碳纖維材料，施工流程簡單，通過粘貼碳纖維片材的方式進行構件加固處理，能夠顯著提升加固有效性。但在實際施工期間會出現約束性過于明顯的問題，影響材料的使用效果。受彎構件內部在進行加固處理之前便已經有初始內力，該種力的作用會促使混凝土內部結構出現應力變化[3]。如果受彎構件所能承載的力到達極限數值時，混凝土壓應變值也會相應到達極限程度。因此，混凝土所具有的應變增量是決定施工材料應力值的關鍵。初始應變值與受彎構件遭受破壞時施工片材應力數值間存在反比關系，若前者數值過大則碳纖維材料的應力值便會有所下降，無法充分發揮材料高強度的優勢性能。此時便需要利用預應力技術讓碳纖維片材在施工期間便存在拉應力，通過提前施加預應力的方式提升受彎構件在遭受破壞時的應力值，以此來強化碳纖維材料的優勢。

3路橋施工中預應力技術的應用要點

3.1預應力施工中鋼絞線與錨固塊的選擇

預應力技術在使用前要明確技術參數，選擇合適的施工工具，確保施工質量與預期相匹配。鋼絞線在路橋施工中較為常用。在選擇鋼絞線時要確保其強度性能符合施工要求、松弛程度較低，以 1860MPa 作為評估抗拉強度是否符合施工要求的標準數值。施工前要提前針對施工材料的性能實施抽樣檢查，對不符合性能要求的材料進行更換。

錨固塊在工程中主要負責承擔張拉力作用，是預應力施工活動中的重點，要確保其能夠和梁體本身保持穩固連接，可以將加固力轉移到墻體結構之上。

施工人員在作業前可以利用有限元模型對錨固塊功能和性能水平實施評價，分析錨固塊是否符合承載力以及應力標準要求，保證錨固結構使用安全，并在施工階段重點觀察應變情況。

不同類型的路橋施工作業所使用的錨固塊材料存在一定差異，大跨度路橋工程施工項目則要選擇鋼錨，橋梁工程跨度較小則可以應用混凝土錨，混凝土錨能夠降低施工成本，并且具有較強的抗腐蝕性能。在箱梁施工期間可以使用10根鋼絞線共同搭配組合形成腹板鋼束，頂板以及橫梁施工時分別要使用5根、11根鋼束組成。

3.2前期準備工作

在前期施工階段要對預應力施工階段使用的工具進行性能檢驗和分析，確保各項施工材料的性能符合施工要求。在施工材料進入施工場地后要進行二次抽樣檢查，保證鋼絞線、夾片等各項指標均與施工要求一致。施工前要根據工程的施工需求選擇不同類型的油泵，常用的油泵為高壓電動式，壓力表的選擇則要保證其最大量程 60MPa ，精準度要超過1.5級[4]。

作為管理人員，要對各類施工材料之間的配套程度進行分析，確保二者可以清晰展示張拉曲線的變化關系，并針對千斤頂以及壓力表進行精準標定，防止出現曲線變化異常的現象。若擱置時間過長，則要在施工前提前針對機械設備進行校準。若千斤頂連續使用次數較多，也要提前進行校驗。下料期間要選擇專用切割裝備對材料進行精準切割，防止出現材料資源浪費的現象。

3.3預應力筋加工與安裝

在預應力筋加工的過程中要以施工標準為基礎，重點針對預應力筋的長度、直徑參數進行測量，保證其外部光滑無雜物，彈性模量與路橋工程施工要求一致，并對預應力筋進行及時標記，避免其在施工過程中出現姿態變化。在預應力筋布置時要針對其布置深度和布置間距進行調整，提高布置精度水平。在檢測時要考慮接頭材料性能是否與施工要求保持一致，觀察接頭和預應力筋之間的粘結質量。安裝期間要對代碼和零件號及時記錄，防止因施工現場材料過多而出現混亂或者安裝位置錯誤的問題。

3.4預應力張拉施工要點

預應力張拉可以形成壓應力，提升粘結效果，是預應力施工期間要注意的關鍵環節。預應力張拉如圖2所示。張拉時要按照從上到下、從內到外的順序進行處理，張拉數值要以施工標準為基礎，有利于提升施工質量水平。張拉時要重點關注預應力筋是否有形變的表現，加強變形速率以及變形量的管控力度，防止由于過度變形而影響整體路橋工程的施工質量。

部分企業為了能夠確保施工進度，在混凝土施工期間會額外使用早強劑，在完成澆筑作業后的第4天便開始進行張拉。此時由于彈性模量以及強度之間的增長幅度處于不匹配狀態，早強劑使得強度提前達到了標準要求，而彈性模量卻未能符合施工要求，容易引起混凝土變形，從而引起預應力損失[5。因此，在施工時務必要等待混凝土其強度以及彈性模量均達到標準后再進行張拉施工。

3.5粘結固化和割縫

在結束張拉作業后，要確保混凝土以及預應力之間保持有效粘結狀態，此時便需要使用粘結固化的手法，以此來保證二者的協同作用。

在作業期間，要確保混凝土外部溫度超過 ，濕度水平超過 50% 。割縫處理的目的是將混凝土內部存在的初始應力進行清除，避免后續混凝土外部出現開裂的現象。在此基礎上對構件實施有效分離，讓每個構件可以自行進行膨脹以及收縮活動，為后續工程使用奠定基礎。

割縫前要明確切割的角度以及深度，選擇正確的方向進行處理，避免影響路橋結構的平整性。割縫時要保證混凝土的強度達到施工要求，要在其還并未完全凝固狀態下實施割縫處理。

3.6 檢測和驗收

檢測與驗收能夠讓相關人員了解預應力結構的施工質量，分析預應力結構是否可以達到預期的要求。要重點針對施工結構進行性能測試，增強路橋施工整體可靠性。在測試時，要從物理以及結構兩個方面對性能進行評估，考慮到軸向力和應力變形兩個重要指標。針對預應力構件連接區域的粘結效果進行觀察和檢測，分析構件是否能夠和鋼筋混凝土結構進行密切連接，及時針對穩固性不符合要求的區域進行整改[。

4結束語

預應力技術的應用解決了以往路橋工程存在的使用壽命短、易發生路面橋面裂縫的問題，顯著提高了工程施工質量水平，延長路橋工程使用時間。預應力技術可以在多跨連續梁、鋼筋混凝土、加固以及受彎構件施工期間進行使用，在使用時要注重合理確定預應力參數，做好前期準備工作，重點落實預應力筋加工安裝、預應力張拉、粘結固化和割縫、檢測和驗收環節的技術要點，形成完善的施工流程，確保預應力技術的優勢得以發揮。

參考文獻

[1]徐向明.路橋工程中預應力施工技術的應用[J].四川建材，2023，49(6)：99-101.

[2]黃琦.如何解決路橋工程施工預應力應用中存在的問題[].住宅與房地產，2022(29)：64-67.

[3]張海龍，劉廣華.路橋施工中預應力技術的具體應用及施工要點[].建筑技術開發，2020，47(22)：133-134.

[4]趙久敏，張昕琪.預應力技術在道路橋梁施工中的應用探討].建設機械技術與管理，2024，37(3)：135-137.

[5]曾曦.路橋施工中預應力技術的應用及實施要點研究[J].大眾標準化，2020(4)：82-83.

[6]范以平.路橋施工中預應力技術的具體應用及施工要點探究].工程技術研究，2019，4(11)：72-73.