公路桥梁施工中预应力技术分析

唐志玉 杨顺贵

摘要：随着时代的发展，我国桥梁建设行业也处于快速发展状态中，公路桥梁施工是我国基础性建设，是国家发展不可或缺的硬件设施。公路桥梁施工过程中会牵扯到各方面的知识，而预应力技术的质量将会直接决定整个公路桥梁建设项目的可靠性和安全性，是公路桥梁施工质量的决定性指标。接下来笔者将结合自身的经验与调查走访结果，基于预应力的内容特点，详细论述公路桥梁施工中预应力技术的相关问题。

关键词：公路桥梁施工 预应力技术

随着我国机械工业和材料科技的进步，高性能混凝土、低松弛钢丝、钢绞线、各式锚具与张拉设备的性能明显改进，预应力技术水平明显提高，为预应力技术在公路桥梁施工中的应用奠定了良好的基础。预应力技术在公路和桥梁施工中通常用于连续箱梁、简支T梁、空心板等，还可用于公路桥梁的顶推法施工、大件提升、边坡或山体锚固方面。

1、预应力技术的含义及其作用

在公路桥梁建设中，利用预应力技术，建筑单位可以了解整个公路桥梁的承载量和各个部位的承载限度，也是验收单位的检验途径之一。简单来说，预应力技术主要是利用了混凝土模块的浇筑技术，提高桥梁中的混凝土结构的承载限度和耐压力，多个角度都能承受较大的压力。预应力技术之所以能够引入到公路桥梁建设中，是因为预应力技术通常是运用在混凝土工程中。

伴随着国家经济的快速腾飞，公路桥梁作为基础性建设项目，数量会逐渐增多，其质量问题关乎人民生活和社会安定。①引入预应力技术可以有效地提高公路桥梁建设质量，提高混凝土结构的耐受程度；②预应力技术的使用范围比较广泛，除了公路桥梁建设项目可以使用之外，在边坡锚固这类小工程中也可以使用；③预应力技术在很大程度上节省了建筑材料的消耗，降低建筑成本，在减小整体建筑重量的同时，提高建筑材料的抗压力，在一定程度上避免发生桥梁裂缝问题；④在施工过程中，预应力技术具有操作安全，施工简单的优点，也正是因为预应力技术的诸多优势，它才能在建筑工程中快速发展。

2、公路桥梁工程中预应力的应用

2.1 应用于钢筋混凝土箱梁

在应用过程中，最重要的依据就是混凝土的相关比例设计，不同程度的混凝土配比可以呈现出不同的特质，预应力主要是提高原本的混凝土承载力，从而使混凝土处于高强度性能状态，确保混凝土的力学指标。所以在施工过程中，管理人员要熟悉设计图纸，并且严格按照图纸开展，包括：下料的数量和钢筋的焊接等工艺。

2.2 钢绞线应用于预应力技术

对于预应力技术的使用，在应用过程中钢绞线十分重要。接下来在笔者将结合自身的施工经验与调查结果，发现在公路桥梁施工中使用的大多是钢绞线，钢绞线具有重量轻，耐压力强，承载量大的优势。在预应力技术中，使用钢绞线工程的承载量和耐压力明显强于使用普通钢筋和冷拉钢丝的工程。钢绞线除了实用性具有优势以外，在经济性上也有重要价值，使用钢绞线的工程，一般来说可以减少三分之一左右的成本开支，所以无论在经济性还是实用性方面，钢绞线都具备明显优势。

2.3 在混凝土空心板中的应用

当公路桥梁工程的跨度直径处于16～25 m范围时，就容易发生断裂现象，面对这个问题，可以利用预应力混凝土空心板当做建材。断裂现象的概率之所以提高，就是因为在这个范围内，普通建材的承载力会随着断裂范围的增加而减小，空心板恰恰相反，它是随着范围的增加而承载力增大。为了增强公路桥梁工程的质量，空心板是很好的选择。不过当跨度直径超过25 m，钢性硬度会随着跨度的增长而减小，所以空心板的使用也是有限度的，跨径应当在25 m之内。

2.4 锚具应用于预应力技术

在使用预应力技术的过程中，少不了锚具的参与，在选择锚具时，需要注意两个重点参考指标：机械锚固和摩阻锚固。这属于两种不同类型的预应力锚具，所以在使用之前要根据不同工程项目的类型来确定锚具，最大程度保证预应力工程的质量。

2.5 应用于受弯构件中

这种应用主要是通过粘贴施工碳纤维片材，提高钢筋混凝土的承载量和耐压性，笔者认为这种应用可以算是一种特殊的加固方式。使用受弯构件之前，当原来的加固结构出现部分内力时，会促使构件碳纤维的变化范围缩小，建材不具备高强度性能。粘贴了碳纤维片材之后，结构具备了一定程度的初始拉应力，这样可以间接提高碳纤维片材的应力，使建材具备高强度性能。这种技术多应用于容易发生弯曲的构件中。

2.6 预应力技术应用于公路桥钢筋混凝土结构中

在公路桥梁建设过程中，钢筋混凝土结构是不可或缺的，针对钢筋混凝土结构的特点，也可以添加预应力技术，特别是现阶段钢筋混凝土结构是公路桥梁中出现裂缝现象最多的部位，所以引入预应力技术十分必要。这种应用的原理就是在开展混凝土施工作业之前，针对受拉区的混凝土人工施压，提高受拉区混凝土钢筋的抗压承载量，在一定程度上规避钢筋混凝土出现裂缝现象。

3、公路桥梁预应力技术存在的问题

3.1 预应力拉张时间的问题

使用早强剂是当前提高混凝土预应力早期强度的主要方式，通常是在混凝土浇筑3天后开始张拉，然后等混凝土达到一定强度。如果混凝土强度增长过快而弹性模量增加缓慢，则会导致预应力损失增加，使得公路、桥梁承载力不足，出现较多的混凝土裂缝。此外，以早期强度的混凝土进行检测试块，代替实际强度，也会存在不少问题。实践表明，早期使用早强剂的钢筋混凝土通常难以达到实际标准。

3.2 张力控制问题

由于预应力技术出现较晚，其在公路、桥梁的施工运用中并没有形成比较明确的规范，施工人员在施工时很难有标准的规范进行参考，大多数工程均使用1.5级油压来剂量，且不少施工人员并未通过相关技术培训，在控制张拉时忽高忽低，导致实际误差偏大，在进行多束张拉时，不少施工人员对张拉控制不周全，没有均匀的掌握好各束拉力，各束拉力不同，从而对钢筋混凝土的结构也产生了较大的影响。因此，除尽快制定明确的操作规范外，还要加强对施工人员的技术培训，改善设备条件。

3.3 预应力钢筋管道堵塞的问题

若施工人员施工经验不足，在浇筑混凝土时存在野蛮作业，或未采取有效的保护措施，极有可能导致预应力钢筋管道发生堵塞，影响实际张拉效果，使得预应力钢筋的理论拉长值与实际拉长值存在较大的误差，给公路、桥梁的施工成本和工期造成一定的麻烦。预应力钢筋管道堵塞的预防，首先需要建立完善的相关规范并严格落实，还要对管道内部进行精确定位，防治扭曲、弯折等现象的出现，在施工中，也要避免野蛮作业，并安排专业人员跟班，进行孔道施工时，要控制好抽芯时间。

4、结束语

随着预应力技术将随着经济的发展日趋成熟，它的缺陷會逐步完善，目前仍然存在许多外界原因会导致公路桥梁施工出现故障，因此，施工人员和单位应该不断提高自身预应力技术水平，不断研究预应力技术，积极创新，确保施工质量。

参考文献

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[2]张增辉.预应力施工中存在的问题及解决措施[J].市政技术，2011（S1）

[3]王建国.浅谈公路桥梁施工中预应力的应用及存在的问题[J].中国高新技术企业，2010（3）