基于预应力技术在路桥施工中的应用探析

周燕雄

【摘要】随着社会主义市场经济的迅速发展， 预应力施工技术在路桥工程建设中得到了广泛的应用， 并有效提高了路桥施工的质量， 为路桥建设事业的发展提供了强有力的支撑。最后针对其常出现的问题提出了一些建议。

【关键词】预应力技术；钢绞线；张拉；混凝土强度

1、预应力技术及其特点

1.1 概述

预应力技术，即提前对路桥结构施加压力，使其在未建成之前能够抵消部分荷载的拉应力，进而增强结构的稳定性，提高整体强度，以便更好地适应施工结束后的荷载。该技术通过对混凝土内部结构的改变，使其抗压能力有所加强，以弥补抗压强度的缺漏，同时可提高各部件的适应力，确保其有足够的刚性和抗拉裂性。正式投入使用后，因预先有施加压力，受弯及受拉构件的拉力及抗疲劳度明显增大，弹性形变有所减小，裂缝出现时间延迟。除了可使混凝土充分发挥其功能，还可节省钢材，延长路桥使用寿命，达到节约施工成本的目的，在当前路桥建设中备受重视。

1.2 意义

（1）有良好的实用性。随着城市化进程加快，土地资源越来越少。预应力技术的应用，为节约材料用量，减小结构截面，钢材、混凝土等均采用高质材料。如此可降低桥梁高度，缩短引导长度，有效地节约土地资源，具有极大的社会效益。另外，现代化桥梁朝着桥身轻便、外型美观且经济合理的趋势发展，预应力技术可满足此要求。

（2）耐久性。路桥是国民经济发展的基础建设之一，其耐久性直接关系到企业和国家的经济利益。影响因素也是多方面的，如材料质量、裂缝程度等，而预应力技术的应用，均采用高质材料，可降低裂缝的发生率，并推迟其出现时间。此外，能够有效避免水、盐等对桥梁的腐蚀，从而延长桥梁的使用日期。

2、预应力技术在路桥施工中的实际应用

2.1 材料选择

钢绞线和锚具是预应力技术施工的主要材料，其质量直接关系到技术的应用水平。钢材包括预应力钢筋、普通钢绞线、低松弛型钢绞线，以及矫直回火型钢绞线等，在选择时，应结合钢材的规格、尺寸、延伸性、松弛程度、断裂荷载度等多项因素考虑。综合来讲，低松弛型钢绞线质量较轻、价格低廉，而且便于施工，加上外形美观，在当前路桥建设中备受青睐，应用较广。这种钢绞线是一种新型材料，实用性较强，在不影响质量的前提下，可节约材料用量。

锚具同样是预应力施工的重要材料，因预应力有先张法和后张法两种类型，相对应的锚具稍有不同。本工程使用的是后张法，锚具主要有：①机械锚具。其应力损失较小，且连接方便，多用于集束性高强钢丝两端，施工后的限制因素较少；②摩阻锚具。种类繁多，因操作简洁、吨位大，在实际中使用较广，有时与楔形锚具相互配合，可对钢材起到锚旋的效果。其不足之处在于应力损失过大。

2.2 在桥梁加固中的应用

当前的交通运输量较大，为提高桥梁的刚度和承载力，延长桥梁的使用寿命，通常会对桥梁进行加固，而最为关键的技术就是改善内部构件的性能。就目前而言，桥梁加固方法有许多种，如加固桥梁的外预应力及桥面补强层，或调整桥面的結构受力等，在实际施工中采用预应力技术时，通常会先对构件施加一定的应力，以减少构件在初弯矩时的拉应力，进而提升构件的承载极限，使其作用得到充分发挥。

2.3 在受弯结构中的应用

因桥梁要承载很大的负载，加固材料必须具备极高的强度比，碳纤维强度较高，而且施工简单，因此应用较为广泛。碳纤维的应力与混凝土应变增量密切相关，初始时的应变不能过大，否则很容易破坏碳纤维的构件，实际操作时，可向碳纤维片材施加适度的预应力，使其具备一定的拉应力，进而提升碳纤维的应力，为其强度提供良好的保障。

2.4 在箱梁钢绞线施工中的应用

路桥工程涉及诸多方面，必须确保所有环节都符合要求。作为其中的重要环节，应加强对箱梁钢绞线施工的重视，尤其是其张拉顺序问题。腹板的张拉通常自下而上开展，横向钢绞线的张拉则是自上而下。就总体结构而言，张拉顺序应为：（1）横梁第一批钢束；（2）纵梁钢束；（3）横梁剩余钢束。张拉工作结束后24h，需对预应力管道进行压浆处理，环境十分重要

2.5 在预应力施工中的应用

预应力技术在混凝土浇筑过程中的应用，可以保证混凝土捣震均匀、密实，但是在应用预应力技术时还需要主要几个方面：第一，加强混凝土振捣管理。对混凝土进行振捣时必须要保证振动棒垂直，在开始振捣时快速垂直插入，在临近结束时要缓慢均匀抽出[4]。要特别注意的是在进行振捣时必须要根据混凝土土质确定振捣时间，严格确定振捣时间主要防止振捣过量或者是漏震。第二，加强混凝土蓄水保温管理。针对这一方面可以选择在浇筑完毕后的路面用湿麻袋铺盖，以此来降低混凝土水分快速蒸发。第三，加强排除混凝土中过多水分管理。在路桥施工中可以选择用木楔抹面的方式来排除混凝土中过多水分，在施工中要求按照顺序以此对混凝土施压抹平。

3、预应力张拉

所有工作结束后进行预应力张拉，需保证混凝土强度至少达到设计值的95%，锚垫板、钢筋等均没有缺陷。先将支架挪至张拉处，调整后将锚环穿过钢绞线，然后放入锚塞轻轻敲打，装入对中套，并用楔块将钢绞线楔紧。在初始张拉时，两端同时对钢绞线施加应力，如果没有楔紧，钢绞线会有一定的滑移，在其停止后，将其楔紧在夹盘上。起点标记应明确标出。正式张拉时，两端分级施加压力，每次加载为油压表读数5000kPa的倍数，直至张拉至100%，并持续5min，消除预应力筋的部分松弛损失。之后对钢绞线的伸长量进行测量，最后在锚固的过程中，将钢绞线的回缩量控制在5mm以内。

4、预应力技术在路桥施工应用中存在的问题及解决措施

堵塞问题在施工中较为常见，如钢筋孔道堵塞、波纹管堵塞，因阻碍了钢绞线正常穿过，不利于工程的顺利进行，易延误工期、浪费更多的成本。钢筋孔道堵塞的原因可能是抽芯时间过早或过晚，波纹管堵塞的原因可能是材料质量不合格，也可能是施工时操作不规范引起。堵塞问题降低了预应力钢筋的张拉效果，同时加大了混凝土的灌注难度，对整个桥梁的强度十分不利。因此，如果施工中孔道被堵塞，可根据预应力曲线的坐标明确标出堵塞的位置，借助冲击钻轻轻钻孔，注意要绕开主筋，直到钢绞线能够顺利穿过波纹管，实现自由伸缩。张拉工作结束后，使用优质微膨胀的混凝土封堵孔洞。为防止波纹管被堵塞，应提前做好检查，保证其安装位置没有失误，套管接头应保持良好的密闭性，然后方可进行混凝土的浇筑，浇筑过程中也应及时检查，保护波纹管始终不会被破坏。

5 、结论

我国交通运输的发展十分的重要， 其中路桥工程的建设是重要的环节之一， 在路桥工程施工中， 预应力技术得到了广泛的应用， 有效地提高了路桥工程的施工质量。预应力技术在路桥施工中的应用， 充分发挥出了其节约施工的材料、减小混凝土梁主拉应力， 施工安装比较简便， 安全可靠的优势， 显著的提高了路桥工程的施工质量， 增加了路桥在交通运输中的使用年限， 满足了交通运输的需求， 在我国路桥工程建设中有着广阔的发展空间。

参考文献

[1] 姚欧阳.预应力技术遭路桥施工中的应用[J].低碳世界，2014，21（1X）：144-145.

[2] 徐秀凤.浅析路桥施工中预应力技术的应用[J].黑龙江交通科技，2013，27（12）：

[3] 桂建荣.路桥施工中预应力技术的应用探讨[J].建筑知识，2013，25（11）：152-153.

[4] 王晨曦.预应力技术在路桥施工中的应用探讨[J].中国科技博览，2013，25（38）：